Android开发艺术探索知识回顾——第1章 Activity的生命周期和启动模式

 

第1章 Activity的生命周期和启动模式

作为本书的第1章，本章主要介绍Activity相关的一些内容。Activity作为四大组件之 首，是使用最为频繁的一种组件，中文直接翻译为“活动"，但是笔者认为这种翻译有些生硬，如果翻译成界面就会更好理解。正常情况下，除了 Window、Dialog和Toast，我们能 见到的界面的确只有Activity。Activity是如此重要，以至于本书开篇就不得不讲到它。

当然，由于本书的定位为进阶书，所以不会介绍如何启动Activity这类入门知识，本章的侧重点是Activity在使用过程中的一些不容易搞清楚的概念，主要包括生命周期和启动模式以及IntentFilter的匹配规则分析。其中Activity在异常情况下的生命周期是十分微妙的， 至于Activity的启动模式和形形色色的Flags更是让初学者摸不到头脑，就连隐式启动 Activity中也有着复杂的Intent匹配过程，不过不用担心，本章接下来将一一解开这些疑难 问题的神秘面纱。

 

1.1 Activity的生命周期全面分析

本节将Activity的生命周期分为两部分内容，一部分是典型情况下的生命周期，另一部分是异常情况下的生命周期。

所谓典型情况下的生命周期，是指在有用户参与的情况下，Activity所经过的生命周期的改变；

而异常情况下的生命周期，是指Activity被系统回收 或者 由于当前设备的Configuration发生改变从而导致Activity被销毁重建，异常情况下的生命周期的关注点和典型情况下略有不同。

 

1.1.1典型情况下的生命周期分析

在正常情况下，Activity会经历如下生命周期。

1. onCreate：表示Activity正在被创建，这是生命周期的第一个方法。在这个方法中， 我们可以做一些初始化工作，比如调用setContentView去加载界面布局资源、初始化Activity 所需数据等。
2. onRestart：表示Activity正在重新启动。一般情况下，当当前Activity从不可见重新变为可见状态时，onRestart 就会被调用。这种情形一般是用户行为所导致的，比如用户按Home键切换到桌面或者用户打开了一个新的 Activity，这时当前的 Activity 就会暂停，也就是 onPause 和 onStop 被执行了，接着用户又回到了这个 Activity，就会出现这种情况。
3. onStart：表示Activity正在被启动，即将开始，这时 Activity 已经可见了，但是还没有出现在前台，还无法和用户交互。这个时候其实可以理解为Activity已经显示出来了，但是我们还看不到。
4. onResume：表示Activity已经可见了，并且出现在前台并开始活动。要注意这个和 onStart 的对比，onStart 和 onResume 都表示Activity已经可见，但是 onStart 的时候 Activity 还在后台，onResume 的时候 Activity 才显示到前台。
5. onPause：表示 Activity 正在停止，正常情况下，紧接着 onStop 就会被调用。在特殊情况下，如果这个时候快速地再回到当前Activity，那么onResume会被调用。笔者的理解是，这种情况属于极端情况，用户操作很难重现这一场景。此时可以做一些存储数据、 停止动画等工作，但是注意不能太耗时，因为这会影响到新Activity的显示，onPause必须先执行完，新Activity的onResume才会执行。
6. onStop：表示Activity即将停止，可以做一些稍微重量级的回收工作，同样不能太耗时。
7. onDestroy：表示Activity即将被销毁，这是Activity生命周期中的最后一个回调， 在这里，我们可以做一些回收工作和最终的资源释放。

正常情况下，Activity的常用生命周期就只有上面7个，图1-1更详细地描述了 Activity 各种生命周期的切换过程。

针对图1-1，这里再附加一下具体说明，分如下几种情况。

（1）针对一个特定的 Activity，第一次启动，回调如下：onCreate -> onStart -> onResume。

（2）当用户打开新的Activity或者切换到桌面的时候，回调如下：onPause -> onStop 。这里有一种特殊情况，如果新Activity釆用了透明主题，那么当前Activity不会回调onStop。

（3）当用户再次回到原 Activity 时，回调如下：onRestart-> onStart -> onResume。

（4）当用户按back键回退时，回调如下：onPause -> onStop -> onDestroy。

（5）当Activity被系统回收后再次打开，生命周期方法回调过程和（1）一样，注意只是生命周期方法一样，不代表所有过程都一样，这个问题在下一节会详细说明。

（6）从整个生命周期来说，onCreate 和 onDestroy 是配对的，分别标识着 Activity 的创建和销毁，并且只可能有一次调用。从 Activity 是否可见来说，onStart 和 onStop 是配对的，随着用户的操作或者设备屏幕的点亮和熄灭，这两个方法可能被调用多次；从 Activity 是否在前台来说 onResume 和 onPause 是配对的，随着用户操作或者设备屏幕的点亮和熄灭, 这两个方法可能被调用多次。

这里提出2个问题，不知道大家是否清楚。

问题1：onStart和onResume、onPause和onStop从描述上来看差不多，对我们来说有什么实质的不同呢？

问题2：假设当前 Activity 为A，如果这时用户打开一个新 Activity B，那么 B 的 onResume 和 A 的 onPause 哪个先执行呢？

先说第一个问题，从实际使用过程来说，onStart 和 onResume、onPause 和 onStop 看起来的确差不多，甚至我们可以只保留其中一对，比如只保留 onStart 和 onStop 。既然如此， 那为什么Android系统还要提供看起来重复的接口呢？根据上面的分析，我们知道，这两个配对的回调分别表示不同的意义，onStart 和 onStop 是从 Activity 是否可见这个角度来回调的，而 onResume 和 onPause 是从Activity是否位于前台这个角度来回调的，除了这种区别，在实际使用中没有其他明显区别。

第二个问题可以从 Android 源码里得到解释。关于 Activity 的工作原理在本书后续章节会进行介绍，这里我们先大概了解即可。从Activity的启动过程来看，我们来看一下系统源码。Activity的启动过程的源码相当复杂，涉及Instrumentation、ActivityThread和ActivityManagerService（下面简称AMS）。这里不详细分析这一过程，简单理解，启动 Activity 的请求会由 Instrumentation 来处理，然后它通过 Binder 向 AMS 发请求，AMS内部维护着一个 ActivityStack 并负责栈内的 Activity 的状态同步，AMS 通过 ActivityThread 去同步 Activity 的状态从而完成生命周期方法的调用。在 ActivityStack 中的 resumeTopActivity-InnerLocked 方法中，有这么一段代码：

从上述代码可以看出，在新 Activity 启动之前，栈顶的 Activity 需要先 onPause 后，新 Activity 才能启动。

最终，在 ActivityStackSupervisor 中的 realStartActivityLocked 方法会调用如下代码。

我们知道，这个 app.thread 的类型是 IApplicationThread，而 IApplicationThread 的具体实现是 ActivityThread 中的 ApplicationThread 。所以，这段代码实际上调到了 ActivityThread 的中，即 ApplicationThread 的 scheduleLaunchActivity 方法，而 scheduleLaunchActivity 方法最终会完成新 Activity 的 onCreate、onStart、onResume 的调用过程。因此，可以得出结论， 是旧 Activity 先 onPause，然后新Activity 再启动。

至于 ApplicationThread 的 scheduleLaunchActivity 方法为什么会完成新 Activity 的 onCreate、onStart、onResume 的调用过程，请看下面的代码。scheduleLaunchActivity 最终会调用如下方法，而如下方法的确会完成 onCreate、onStart、onResume 的调用过程。

从上面的分析可以看出，当新启动一个 Activity 的时候，旧 Activity 的 onPause 会先执行，然后才会启动新的 Activity 到底是不是这样呢？ 我们写个例子验证一下，如下是2个 Activity 的代码，在 MainActivity 中单击按钮可以跳转到 Second Activity，同时为了分析我们的问题，在生命周期方法中打印出了日志，通过日志我们就能看出它们的调用顺序。

代码：MainActivity.java

package com.yyh.demo1.activitysample;

import com.ryg.chapter_1.R;
import android.app.Activity;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;


public class MainActivity extends Activity {

    public static final String TAG = "MainActivity@@@";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main_demo1);

        findViewById(R.id.btnTo).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                startActivity(new Intent(MainActivity.this, SecondActivity.class));
            }
        });

    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        Log.i(TAG, "onPause");
    }

    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        Log.i(TAG, "onStop");
    }
    
}

代码：SecondActivity.java

package com.yyh.demo1.activitysample;

import com.ryg.chapter_1.R;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;


public class SecondActivity extends Activity {

    private static final String TAG = "SecondActivity@@@";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_second_demo1);
        Log.i(TAG, "onCreate");
    }

    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        Log.i(TAG, "onStart");
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        Log.i(TAG, "onResume");
    }
    
}

我们来看一下log，是不是和我们上面分析的一样，如图1-2所示。

通过图1-2可以发现，旧 Activity 的 onPause 先调用，然后新 Activity 才启动，这也证实了我们上面的分析过程。也许有人会问，你只是分析了 Android5.0 的源码，你怎么知道所有版木的源码都是相同逻辑呢？关于这个问题，我们的确不大可能把所有版本的源码都分析一遍，但是作为Android运行过程的基本机制，随着版本的更新并不会有大的调整， 因为Android系统也需要兼容性，不能说在不同版本上同一个运行机制有着截然不同的表现。关于这一点我们需要把握一个度，就是对于Android运行的基本机制在不同 Android 版本上具有延续性。从另一个角度来说，Android官方文档对 onPause 的解释有这么一句：不能在 onPause 中做重量级的操作，因为必须 onPause 执行完成以后新 Activity 才能 Resume，从这一点也能间接证明我们的结论。通过分析这个问题，我们知道 onPause 和 onStop 都不能执行耗时的操作，尤其是 onPause方法，这也意味着，我们应当尽量在 onStop 中做操作，从而使得新 Activity 尽快显示出来并切换到前台。

 

1.1.2异常情况下的生命周期分析

上一节我们分析了典型情况下 Activity 的生命周期，本节我们接着分析 Activity 在异常情况下的生命周期。我们知道，Activity除了受用户操作所导致的正常的生命周期方法调度， 还有一些异常情况，比如当资源相关的系统配置发生改变以及系统内存不足时，Activity就可能被杀死。下面我们具体分析这两种情况。

1.情况1：资源相关的系统配置发生改变导致Activity被杀死并重新创建

理解这个问题，我们首先要对系统的资源加载机制有一定了解，这里不详细分析系统 的资源加载机制，只是简单说明一下。拿最简单的图片来说，当我们把一张图片放在 drawable目录后，就可以通过Resources去获取这张图片。同时为了兼容不同的设备，我们 可能还需要在其他一些目录放置不同的图片，比如drawable-mdpi、drawable-hdpi、 drawable-land等。这样，当应用程序启动时，系统就会根据当前设备的情况去加载合适的