Lifecycle 流程分析

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前言

为了帮助开发者更高效，更容易地构建优秀的应用，在 2018 Google IO 大会上，谷歌正式推出了 Android Jetpack Components 系列架构组件。本文的主题是 Lifecycle，它可以有效的避免内存泄漏，和解决 Android 中生命周期常见的难题。

在最近学习官方的架构组件时，我询问了我的朋友，他指导我的学习顺序为：Lifecycle - ViewModel - LiveData。我当时很不解，直到我将源码过了一边，才发现 Lifecycle 是 ViewModel 和 LiveData 组件的支撑。

使用

1. 首先定义一个类实现 LifecycleObserver 接口

class MainPresenter : LifecycleObserver {

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE)
    fun onCreate() {
        println("MainPresenter: ON_CREATE")
    }

    @OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_DESTROY)
    fun onDestroy() {
        println("MainPresenter: ON_DESTROY")
    }
}

在对应的方法添加 @OnLifecycleEvent 注解，接下来在 LifecyleOwner 中注册观察者。

2. 在 Activity 中注册观察者

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        println("MainActivity: onCreate")
        // 注册观察者
        lifecycle.addObserver(MainPresenter())
    }
}

简单的 2 步操作，我们的 MainPresenter 就可以感知当前 Activity 的生命周期。

2018-12-06 20:05:50.199 22452-22452/com.i3kmsteady.jetpacksample I/System.out: MainActivity: onCreate
2018-12-06 20:05:50.214 22452-22452/com.i3kmsteady.jetpacksample I/System.out: MainPresenter: ON_CREATE

2018-12-06 20:06:03.159 22452-22452/com.i3kmsteady.jetpacksample I/System.out: MainPresenter: ON_DESTROY
2018-12-06 20:06:03.161 22452-22452/com.i3kmsteady.jetpacksample I/System.out: MainActivity: onDestroy

当然了，这只是一个简单的实例。在项目中的具体使用，冒昧推荐下 却把清梅嗅 的 MVVM-Rhine。

3. 如果在项目中使用了 Java8，推荐使用DefaultLifecycleObserver

class MainPresenter : DefaultLifecycleObserver {

    override fun onCreate(owner: LifecycleOwner) {
        super.onCreate(owner)
    }
}

大概率会遇到以下错误：

Super calls to Java default methods are prohibited in JVM target 1.6. Recompile with '-jvm-target 1.8'

在 app 下的 build.gradle 中的 android 闭包中添加以下代码即可解决：

 kotlinOptions{
        jvmTarget = '1.8'
    }

虽然代码实现很简单，但是我们要保持好奇心，去探究下 Lifecycle 组件的具体实现。

源码分析

从 MainActivity 中的代码展开，来探索一步一步的实现。

  override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        // 添加观察者
        lifecycle.addObserver(MainPresenter())
    }

1. LifecycleOwner

LifecycleOwner 是描述 Android生命周期持有者的一个类。以 Activiy 为例来展开

@RestrictTo({Scope.LIBRARY_GROUP})
public class SupportActivity extends Activity implements LifecycleOwner, Component {
 
    ... 
    
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        ReportFragment.injectIfNeededIn(this);
    }

    @CallSuper
    protected void onSaveInstanceState(Bundle outState) {
        this.mLifecycleRegistry.markState(State.CREATED);
        super.onSaveInstanceState(outState);
    }

    @RestrictTo({Scope.LIBRARY_GROUP})
    public <T extends SupportActivity.ExtraData> T getExtraData(Class<T> extraDataClass) {
        return (SupportActivity.ExtraData)this.mExtraDataMap.get(extraDataClass);
    }

    public Lifecycle getLifecycle() {
        return this.mLifecycleRegistry;
    }
    ...
}

lifecycle 返回的是在 SupprotActivity 中初始化的 LifecycleRegistery 对象。

2. Lifecycle

Lifecycle 是表示 Android 生命周期及其状态的对象，具体实现为 LifecycleRegistery 对象。让我们看下 addObserver()

 @Override
    public void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer) {
        State initialState = mState == DESTROYED ? DESTROYED : INITIALIZED;
        ObserverWithState statefulObserver = new ObserverWithState(observer, initialState);
        ObserverWithState previous = mObserverMap.putIfAbsent(observer, statefulObserver);

        if (previous != null) {
            return;
        }
        LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner.get();
        if (lifecycleOwner == null) {
            // it is null we should be destroyed. Fallback quickly
            return;
        }

        boolean isReentrance = mAddingObserverCounter != 0 || mHandlingEvent;
        State targetState = calculateTargetState(observer);
        mAddingObserverCounter++;
        while ((statefulObserver.mState.compareTo(targetState) < 0
                && mObserverMap.contains(observer))) {
            pushParentState(statefulObserver.mState);
            statefulObserver.dispatchEvent(lifecycleOwner, upEvent(statefulObserver.mState));
            popParentState();
            // mState / subling may have been changed recalculate
            targetState = calculateTargetState(observer);
        }

        if (!isReentrance) {
            // we do sync only on the top level.
            sync();
        }
        mAddingObserverCounter--;
    }

到这一步，似乎自定义的 LifecycleObserver 还是无法感知生命周期。回过头去看下 SupportActivity 中的 onCreate()，发现了 ReportFragment 的身影。

3. ReportFragment

ReportFragment 是一个不可见的 Fragment，注入在 SupprotActivity 中。通过 Fragment 去感知生命周期，然后通知到 LifecycleObserver()。这样就可以获取到当前的生命周期。以下是ReportFragment 中生命周期的分发过程

   ... 
  @Override
    public void onActivityCreated(Bundle savedInstanceState) {
        super.onActivityCreated(savedInstanceState);
        dispatchCreate(mProcessListener);
        // 生命周期分发
        dispatch(Lifecycle.Event.ON_CREATE);
    }
   ...

接下来看下 dispatch() 的实现

private void dispatch(Lifecycle.Event event) {
        Activity activity = getActivity();
        if (activity instanceof LifecycleRegistryOwner) {
            ((LifecycleRegistryOwner) activity).getLifecycle().handleLifecycleEvent(event);
            return;
        }

        if (activity instanceof LifecycleOwner) {
            Lifecycle lifecycle = ((LifecycleOwner) activity).getLifecycle();
            if (lifecycle instanceof LifecycleRegistry) {
                ((LifecycleRegistry) lifecycle).handleLifecycleEvent(event);
            }
        }
    }

然后调用 Lifecycle 的 handleLifecycleEvent 去分发生命周期。

4. LifecyleRegistery

LifecyleRegistery 是 Lifecycle 的实现，通过调用 handleLifecycleEvent() 去通知 LifecycleObsever 生命周期发生了变化。

public void handleLifecycleEvent(@NonNull Lifecycle.Event event) {
        State next = getStateAfter(event);
        moveToState(next);
    }

5. ObserverWithState

ObserverWithState 是 LifecyleRegistery 的静态内部类，调用 dispatchEvent() 去通知 LifecycleObserver。

 void dispatchEvent(LifecycleOwner owner, Event event) {
            State newState = getStateAfter(event);
            mState = min(mState, newState);
            mLifecycleObserver.onStateChanged(owner, event);
            mState = newState;
        }

通过 debug 调试，发现 mLifecycleObserver 的最终实现是 ReflectiveGenericLifecycleObserver。

6. ReflectiveGenericLifecycleObserver

ReflectiveGenericLifecycleObserver 是 GenericLifecycleObserver 的实现类。onStateChanged() 最终会调用到 CallbackInfo 的 invokeCallbacks()。在其内部通过反射，解析 OnLifecycleEvent注解，通知到我们所声明的OnLifecycleEvent注解的方法上。

结语

到此，Lifecycle 的基本流程就已经过了一边。笔者并没有对源码展开一步步的分析，而是从大体上出发，对代码的具体实现还有劳大家私下进一步的学习。