[Android] Android Activity详细解析

前言

在编程范式中，应用是通过 main() 方法启动的，而 Android 系统与此不同，它会调用与其生命周期特定阶段相对应的特定回调方法来启动 Activity 实例中的代码。

作为最重要的组件，Activity 充当了应用与用户互动的入口点。Activity 提供窗口供应用在其中绘制界面。此窗口通常会填满屏幕，但也可能比屏幕小，并浮动在其他窗口上面。通常，一个 Activity 实现应用中的一个屏幕。

通常，App会指定一个 Activity 为主 Activity，这是用户启动应用时出现的第一个屏幕。然后，每个 Activity 可以启动其他的 Activity，以执行不同的操作，从而形成了页面栈。

Intent 过滤器

Activity 通过 Intent 来启动，Intent 过滤器是 Android 平台的一项非常强大的功能。通过 Intent ，可以显式或隐式请求启动 Activity 。显式请求可以明确指定具体的 Activity ，隐式请求可能会先列举出所有符合条件的 Activity，再经过用户去选择具体用哪一个。

Intent 通过 action （必备）、 category（可选） 和 data（可选）来定义筛选条件。并且可以通过 putExtra(String, Any) 函数来传递一些数据。

putExtra 传递数据

 private Bundle myExtras;
    
    public Intent putExtra(String name, Object value) {
        if (myExtras == null) {
            myExtras = new Bundle();
        }
        myExtras.put(name, value);
        return this;
    } 

putExtra(String, Any)方法内部是通过将数据存入一个 Bundle 对象中，然后在 Activity 的 onCreate 生命周期中取出来供 Activity 使用。

public class Bundle(val mStr: String = "") {
		
    private final Map<String, Object> myMap = new HashMap<String, Object>();

    fun containsKey(String key): Boolean {
        return myMap.containsKey(key);
    }

    fun put(String key, Object value) {
        myMap.put(key, value);
    }

    fun <T: Parcelable> getParcelable(key: String): T {
        Object o = myMap.get(key)
        if (o == null) return null
        try {
            return (T) o;
        } catch (ClassCastException ex) {
            return null;
        }
    }
		// ...
} 

Bundle

Bundle 是一个 HashMap 的装饰类，并且要求 put 进来的元素是可以序列化的，当传入一个不可序列化的对象时，在编译期间会报错：None of the following functions can be called with the arguments supplied.

class Model1()
class Model2(): Serializable

val model1 = Model1()
val model2 = Model2()
activity.startActivity(Intent(activity, BActivity::class.java).apply {
    putExtra("A", model1) // error
    putExtra("B", model2)
}) 

Bundle 不适合保留大量数据，因为它需要在主线程上进行序列化处理并占用系统进程内存。

Bundle 传递参数的数据最大是 1M 左右，数据过大会导致 App 崩溃。

生命周期

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-x2M6cZ5Z-1656568990594)(https://developer.android.com/guide/components/images/activity_lifecycle.png)]

上面的是官方经典的生命周期流程图，由图中所示，可以看出 Activity 存在三种状态：

• Activity Launched，启动
• Activity Running，运行
• Activity shutdown，关闭

启动过程会经过 onCreate、onStart、onResume ，经过 onResume 后，Activity 处于正常运行状态，直到 onDestroy 执行完成，Activity 关闭。

但是从与用户的交互来看，可以分为三种状态：

• 可见并可以交互：这个一般指 onResume 到 onPause 之间的状态，也是常说的前台状态。
• 可见但不可交互：这个是指 onStart 到 onResume 之间和 onPause 到 onStop 之间的状态。
• 不可见不可交互：这个一般是指 onCreate 到 onStart 及 onStop 到 onDestroy 之间的状态。

用图像表示就是：

与用户交互的状态可以帮助我们来区分 Activity 可能处于的生命周期的状态。例如：在一个 Activity A 上打开了一个透明的新 Activity B，底部的 A 处于可见但不可交互的状态，所以生命周期只会走到 onPause ，不会 onStop。

生命周期方法

• onCreate

  Activity 会在创建后进入“已创建”状态，该方法在 Activity 的整个生命周期中只应发生一次。

• onStart

  Activity 进入“已开始”状态，Activity 对用户可见，此方法中的逻辑为 Activity 进入前台并支持交互做准备。

  该方法会非常快速地完成，结束会立刻进入 onResume。

• onResume

  Activity 进入“已恢复”状态，应用会一直保持这种状态，直到某些事件发生，让焦点远离应用。

  当发生中断事件时，Activity 进入“已暂停”状态。

• onPause

  Activity 进入“已暂停”状态。从该状态可以回到“已恢复”状态，此方法表示 Activity 不再位于前台（尽管在用户处于多窗口模式时 Activity 仍然可见）。

  处于“已暂停”状态时不应继续（或应有节制地继续）的操作，以及您希望很快恢复的操作。

  • 在 Android 7.0（API 级别 24）或更高版本中，有多个应用在多窗口模式下运行。无论何时，都只有一个应用（窗口）可以拥有焦点，因此系统会暂停所有其他应用。
  • 有新的半透明 Activity（例如对话框）处于开启状态。只要 Activity 仍然部分可见但并未处于焦点之中，它便会一直暂停。

  如果 Activity 变为完全不可见，系统会调用 onStop()。

  进入“已停止”状态后，Activity 要么返回与用户互动，要么结束运行并消失。如果 Activity 返回，系统将调用 onRestart()。如果 Activity 结束运行，系统将调用 onDestroy()。

• onStop

  Activity 不再对用户可见，说明其已进入“已停止”状态。

• onRestart

  当 Activity 从 onStop 返回与用户互动时，会先调用该周期，并继续调用 onStart，主要是为了在 onStart 之前供用户做一些拦截处理。

• onDestroy

  销毁 Activity 之前，系统会先调用 onDestroy()。两种情况会导致：

  • 用户关闭了 Activity 或调用了 finish() 方法。
  • 由于配置更改，例如旋转屏幕或多窗口模式，系统暂时销毁 Activity。

经典问题：Activity A 启动 Activity B，两者生命周期是如何进行的？

A 启动 B：

A#onCreate >> A#onStart >> A#onResume >> A#onPause >> B#onCreate >> B#onStart >> B#onResume >> A#onSaveInstance >> A#onStop

A 先不可交互，然后 B开始进入前台，B进入前台后，A变为不可交互不可见。

B 返回 A：

B#onPause >> A#onRestart >>A#onStart >> A#onResume >> B#onStop >> B#onDestroy

Activity 状态和从内存中清除

系统会在需要释放内存时终止进程；系统终止给定进程的可能性取决于当时进程的状态。反之，进程状态取决于在进程中运行的 Activity 的状态。下面的表中展示了进程状态、Activity 状态以及系统终止进程的可能性之间的关系。

系统终止进程的可能性	进程状态	Activity 状态
较小	前台（拥有或即将获得焦点）	已创建
已开始
已恢复
较大	后台（失去焦点）
最大	后台（不可见）
空	已停止
已销毁

保存和恢复瞬时界面状态

用户期望 Activity 的界面状态在整个配置变更（例如旋转或切换到多窗口模式）期间保持不变。但是，默认情况下，系统会在发生此类配置更改时销毁 Activity，从而清除存储在 Activity 实例中的任何界面状态。同样，如果用户暂时从您的应用切换到其他应用，并在稍后返回您的应用，他们也希望界面状态保持不变。但是，当用户离开应用且您的 Activity 停止时，系统可能会销毁该应用的进程。

当 Activity 因系统限制而被销毁时，通过 onSaveInstanceState() 方法，来保存瞬时状态。

当您的 Activity 开始停止时（在执行 onStop 前），系统会调用 onSaveInstanceState() 。

然后，实现在 onStart 方法后执行的 onRestoreInstanceState 方法，而不是在 onCreate 期间恢复状态。

任务与返回栈

任务是用户在执行某项工作时与之互动的一系列 Activity 的集合。这些 Activity 按照每个 Activity 打开的顺序排列在一个返回堆栈中。

Android 7.0（API 级别 24）及更高版本支持多窗口环境，当应用在这种环境中同时运行时，系统会单独管理每个窗口的任务；而每个窗口可能包含多项任务。

这种 push-pop 结构同样适用于 Fragment 。

在当前 Activity 启动另一个 Activity 时，新的 Activity 将被 push 到堆栈顶部并获得焦点。上一个 Activity 仍保留在堆栈中，但会停止。

当 Activity 停止时，系统会保留其界面的当前状态。当用户按返回按钮时，当前 Activity 会从堆栈顶部退出（该 Activity 销毁），上一个 Activity 会恢复（界面会恢复到上一个状态）。

堆栈中的 Activity 永远不会重新排列，只会被送入和退出，在当前 Activity 启动时被送入堆栈，在用户使用返回按钮离开时从堆栈中退出。因此，返回堆栈按照“后进先出”的对象结构运作。下图借助一个时间轴直观地显示了这种行为。该时间轴显示了 Activity 之间的进展以及每个时间点的当前返回堆栈。 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uGDf5KbK-1656568990596)(https://developer.android.com/images/fundamentals/diagram_backstack.png)]

如果用户继续按返回，则堆栈中的 Activity 会逐个退出，以显示前一个 Activity，直到用户返回到主屏幕（或任务开始时运行的 Activity）。移除堆栈中的所有 Activity 后，该任务将不复存在。

这样的栈结构，会导致一个任务的 Activity 序列顺序是固定的，这样一来，同一个 Activity 会多次创建，当然你也可以通过一些设置，来实现回到其中一个或者是重启一个新的任务栈的功能。

管理任务栈

可以通过一些属性来控制 Activity 在任务栈中的行为，包括：

• taskAffinity
• launchMode
• allowTaskReparenting
• clearTaskOnLaunch
• alwaysRetainTaskState
• finishOnTaskLaunch

主要的 Intent 的 Flag 有：

• FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK：在新任务中启动 Activity。如果您现在启动的 Activity 已经有任务在运行，则系统会将该任务转到前台并恢复其最后的状态，而 Activity 将在 onNewIntent() 中收到新的 intent。
• FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP：如果要启动的 Activity 已经在当前任务中运行，则不会启动该 Activity 的新实例，而是会销毁位于它之上的所有其他 Activity，并通过 onNewIntent() 将此 intent 传送给它的已恢复实例（现在位于堆栈顶部）。
• FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP：如果要启动的 Activity 是当前 Activity（即位于返回堆栈顶部的 Activity），则现有实例会收到对 onNewIntent() 的调用，而不会创建 Activity 的新实例。

启动模式

launchMode 有四种属性值：

• "standard"（默认模式）

  系统在启动该 Activity 的任务中创建 Activity 的新实例，并将 intent 传送给该实例。Activity 可以多次实例化，每个实例可以属于不同的任务，一个任务可以拥有多个实例。

• "singleTop"

  如果当前任务的顶部已存在 Activity 的实例，则系统会通过调用其 onNewIntent() 方法来将 intent 转送给该实例，而不是创建 Activity 的新实例。

  Activity 可以多次实例化，每个实例可以属于不同的任务，一个任务可以拥有多个实例（但前提是返回堆栈顶部的 Activity 不是该 Activity 的现有实例）。

  需要注意的是，如果 Activity 不在栈顶，那么就会创建新的 Activity 实例；如果在栈顶，才会调用其 onNewIntent() 方法将 intent 交给栈顶的对象来处理。

• "singleTask"

  系统会创建新任务，并实例化新任务的根 Activity。

  但是，如果另外的任务中已存在该 Activity 的实例，则系统会通过调用其 onNewIntent() 方法将 intent 转送到该现有实例，而不是创建新实例。Activity 一次只能有一个实例存在。

  虽然 Activity 在新任务中启动，但用户按返回按钮仍会返回到上一个 Activity。

• "singleInstance"

  与 "singleTask" 相似，唯一不同的是系统不会将任何其他 Activity 启动到包含该实例的任务中。该 Activity 始终是其任务唯一的成员；由该 Activity 启动的任何 Activity 都会在其他的任务中打开。

无论 Activity 是在新任务中启动的，还是在和启动它的 Activity 相同的任务中启动，用户按返回按钮都会回到上一个 Activity。但是，如果您启动了指定 singleTask 启动模式的 Activity，而后台任务中已存在该 Activity 的实例，则系统会将该后台任务整个转到前台运行。此时，返回堆栈包含了转到前台的任务中的所有 Activity，这些 Activity 都位于堆栈的顶部。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-J2cIn6px-1656568990596)(https://developer.android.com/images/fundamentals/diagram_backstack_singletask_multiactivity.png)]

taskAffinity 亲和性

taskAffinity 表示 Activity 倾向于属于哪个任务。taskAffinity 属性采用字符串值，该值必须不同于 manifest 元素中声明的默认软件包名称，因为系统使用该名称来标识应用的默认任务亲和性。taskAffinity 实际上就是用来给 Activity 指定任务的标签。但是需要配合特殊场景使用。

taskAffinity 可在两种情况下发挥作用：

• 当启动 Activity 的 intent 包含 FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK 标记时

  如果传递给 startActivity() 的 intent 包含 FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK 标记，则系统会寻找其他任务来容纳新 Activity。通常会是一个新任务，但也可能不是。如果已存在与新 Activity 具有相同 taskAffinity 的现有任务，则会将 Activity 启动到该任务中。如果不存在，则会启动一个新任务。

• 当 Activity 的 allowTaskReparenting 属性设为 "true" 时

  在这种情况下，一旦和 Activity 有相同 taskAffinity 的任务进入前台运行，Activity 就可从其启动的任务转移到该任务。

使用场景

如果一个 APK 文件中包含了就用户角度而言的多个“应用”，（一个 App 安装后会在 launcher 中存在多个图标）您可能需要使用 taskAffinity 属性为每个“应用”所关联的 Activity 指定不同的亲和性。

清除返回栈

如果用户离开任务较长时间，系统会清除任务中除根 Activity 以外的所有 Activity。当用户再次返回到该任务时，只有根 Activity 会恢复。系统之所以采取这种行为方式是因为，经过一段时间后，用户可能已经放弃了之前执行的操作，现在返回任务是为了开始某项新的操作。

您可以使用一些 Activity 属性来修改此行为：

• alwaysRetainTaskState

  如果在任务的根 Activity 中将该属性设为 "true"，则不会发生上述默认行为。即使经过很长一段时间后，任务仍会在其堆栈中保留所有 Activity。

• clearTaskOnLaunch

  如果在任务的根 Activity 中将该属性设为 "true"，那么只要用户离开任务再返回，堆栈就会被清除到只剩根 Activity。也就是说，它与 alwaysRetainTaskState 正好相反。用户始终会返回到任务的初始状态，即便只是短暂离开任务也是如此。

• finishOnTaskLaunch

  该属性与 clearTaskOnLaunch 类似，但它只会作用于单个 Activity 而非整个任务。它还可导致任何 Activity 消失，包括根 Activity。如果将该属性设为 "true"，则 Activity 仅在当前会话中归属于任务。如果用户离开任务再返回，则该任务将不再存在。

在当前会话中归属于任务。如果用户离开任务再返回，则该任务将不再存在。

最后

如果大伙有什么好的学习方法或建议欢迎大家在评论中积极留言哈，希望大家能够共同学习、共同努力、共同进步。

小编在这里祝小伙伴们在未来的日子里都可以 升职加薪，当上总经理，出任CEO，迎娶白富美，走上人生巅峰！！

不论遇到什么困难，都不应该成为我们放弃的理由！

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