Android Fragment复用

本文深入探讨Fragment复用的重要性,分析避免使用FragmentManager.getFragments的原因,详细介绍findFragmentById、findFragmentByTag及getFragment的正确使用场景,助你优化界面启动速度,避免显示错乱。

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Android Fragment复用

概述

  • 为什么要复用Fragment

  • 为何避免使用 FM.getFragments

  • FragmentManager.findFragmentById 的使用

  • FragmentManager.findFragmentByTag 的使用

  • ViewPager 复用之 FragmentManager.getFragment 的使用

一、 为什么要复用Fragment

根本原因只有一个:Activity 在重建的时候会恢复其包含的 FragmentManager ,FragmentManager 又会恢复其管理的 Fragment ,同理 Fragment 也会恢复其包含的 FragmentManager,层层递进,直到全部恢复

复用的好处:

  • 避免显示错乱

  • 避免重复添加

  • 避免多余的内存占用

  • 优化界面启动速度

所以复用还是相当有必要的,同时当我们知道了要复用的根本原因之后,如何复用Fragment也就变成 【如何查找已存在的Fragment】的问题了。

二、如何获取已经存在的Fragment

目前我知道的方法如下:

  • 【不推荐】获取全部的已添加到 FragmentManager 的
FragmentManager.getFragments()
  • 根据 TAG 查找 Fragment
FragmentManager.findFragmentByTag(String tag)
  • 根据 Id 查找 Fragment
FragmentManager.findFragmentById(int id)
  • 【重点】根据 Key 查找 Fragment,这个适合与 ViewPager 配合

FragmentManager.getFragment(Bundle bundle,String key)
FragmentManager.putFragment(Bundle bundle, String key, Fragment fragment)

三、谨慎使用FragmentManager.getFragments() 方法

既然不推荐,那总是有原因的,在这个小节会花费比较大的篇幅,我会结合代码告诉你为什么不推荐。

理由一:内容不可控导致Crash

FragmentManager.getFragments()会返回所有已经添加到 FragmentManager 中的 Fragment,这就可能导致这个列表中包含了非我们自己所定义的Fragment,你可能会有疑问界面上不就显示我自己定义的Fragment么?

首先我们应该清楚的认识到 Fragment 不单单是界面的载体,它也可以用来实现别的功能,比如 生命周期 的监听。比如图片加载库 Glide 以及 Android 最新的 [Android 架构组件]ViewModel(https://developer.android.google.cn/topic/libraries/architecture/viewmodel) 中的 (https://developer.android.google.cn/topic/libraries/architecture/viewmodel)[ViewModel] 都采用了这种方式。

所以如果我们的 Fragment是和 ViewPager组合使用并且直接将包含这些实例对象(比如 ViewModel 用到 HolderFragment) FragmentManager.getFragments()的结果丢给 FragmentPagerAdapter 的话那么就会达成本博客的第一项成就:Fragment重复添加

throw new IllegalStateException("Fragment already added: " + fragment)

理由二:顺序不可控

MainFragment mainFragment = (MainFragment) fm.getFragments().get(0);
SecondaryFragment secondaryFragment = (SecondaryFragment) fm.getFragments().get(1);

这样的写法就会帮助你达成第二项成就:类型转换异常

throw new ClassCastException("Cannot cast android.arch.lifecycle.HolderFragment to MainFragment")


从 ```ViewModel```相关源码那里可以知道```FragmentManager.getFragments()```中包含了其他的Fragment,而这些Fragment的位置往往是不固定,以ViewModel为例,HolderFragment的位置是由初始化的时机决定的。

也就是说你调整了一下 ViewModel 初始化的调用顺序或者在Kotlin项目中将 lateinit改成了 by lazy都可能会发生这样的Crash!就 lateinit改成 by lazy这条就是我前不久在做项目时真实遇到的。

理由三:26.x.y 版本中行为发生变更

在 版本25 中 Activity 是新建的情况下 返回的是 null,在版本26中返回的是 ```Collections.EmptyListROOM(https://developer.android.google.cn/topic/libraries/architecture/room) 然后有几个界面崩溃了!

经过排除发现而问题就出在下面的这段代码中。

mFragments = new ArrayList<>();
if(fm.getFragments() == null){
	mFragments.add(new MainFragment());
	mFragments.add(new SecondaryFragment());
}else{
	mFragments.addAll(fm.getFragments());
}
mViewPager.setAdapter(new MyViewPagerAdapter(fm, mFragments));
mTabLayout.setupWithViewPager(mViewPager);
mTabLayout.getTabAt(0).setText("MainFragment");

原因就是版本26下,返回的不是 null导致 mFragments 是空的,自然mTabLayout里面是没有Tab的,所以导致了 空针异常,如果这段代码不依赖 getFragments方法的话其实是没有问题的。

不知道大家有没有注意,如果这个Activity也使用ViewModel,那么还可能会顺带达成上面的 成就一和成就二

通过上面的一些例子我们知道了既然直接通过 FM.getFragments()不可靠,那么通过其他几种方式来获取我们想要找的 Fragment 实例结果如何呢,接着往下看。

四、FM.findFragmentById()

该方法是用过 Fragment 所在的 ViewGroup 的 id(containerViewId) 来查找 Fragment,适合一个 ViewGroup 中只有一个 Fragment 的情况。

方法签名:

public abstract Fragment findFragmentById(@IdRes int id);

用法示例:

private MainFragment mainFragment;
@Override
public void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    if (savedInstanceState != null) {
        mainFragment = (MainFragment) getSupportFragmentManager()
    // 这个ID和下面添加 fragment 时指定的 id 要一致
    .findFragmentById(android.R.id.content);
    } else {
        mainFragment = new MainFragment();
        getSupportFragmentManager().beginTransaction()
    .add(android.R.id.content, mainFragment)
    .commit();
    }
}
  • 该方式比较适合 ViewGroup 和 Fragment 是一对一的情况下使用,当不满足该条件时可以使用后面介绍的 findFragmentByTag 方法。

  • 当 一个 ViewGroup 中 有多个 Fragment 时该方法会返回最后添加到该 ViewGroup 的 Fragment。

五、FM.findFragmentByTag()

当一个 ViewGroup 中有多个 Fragment 时 findFragmentById 可能就不是太好使了,这种情况下就需要我们使用 findFragmentByTag 了。

由于是通过 tag 查找已经添加到 FragmentManager 里的 Fragment 实例对象,所以和 containerViewId 也就没有关系了,当然了在我们添加 Fragment 的时候也要注意给 fragment 指定 tag。

方法签名:

public abstract Fragment findFragmentByTag(String tag);

用法示例:

private MainFragment mainFragment;
@Override
public void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    if (savedInstanceState != null) {
        mainFragment = (MainFragment) fm.findFragmentByTag(MainFragment.TAG);
    } else {
        mainFragment = new MainFragment();
        fm.beginTransaction()
    // 在添加的时候给其制定 tag,不然到时候上面的语句就没用了
    .add(android.R.id.content, mainFragment, MainFragment.TAG)
    .commit();
    }
}

上面就是一个很简单的用 TAG 来获取Fragment 的例子,这里需要注意的就是 tag 参数是我们在进行 addreplace 操作的时候指定的。

提示:

  • tag 是可以重复的,因为该参数的之只是 Fragment 的一个成员变量,只是我们无法访问(访问权限 default)。

  • 该方法总是返回 FragmentManager 中和该 tag 一致的最后一个 Fragment。也就是说如果有多个 Fragment 对象使用了同一个 tag 那么最后一个被添加的会被返回,所以不要为不同的 Fragment 对象指定相同的 tag。

  • 不要为同一个 Fragment 实例对象指定在不同的操作中指定不同的 tag,不然会抛出异常,当然这种情况一般是发生在重复添加的情况下

六、与 ViewPager 配合时不要试图使用 FM.findFragmentByTag

上面的 findFragmentByIdfindFragmentByTag 在使用的时候其实都是有一些隐藏限制的:

  • findFragmentById 适用于一个萝卜一个坑的情况

  • findFragmentByTag 使用于 可以指定为 Fragment 指定 tag 情况。

但是很不巧 ViewPager 与这两个情况都匹配不上,原因:

  • 由 ViewPager 所管理的 Fragment 使用的都是同一个 id ,即 ViewPager 的id。

  • 由于 ViewPager 来管理 Fragment 所以我们无法干预其添加移除的过程,所以没有办法为 fragment 指定 tag。

这次针对 ViewPager 的这种情况我要介绍的方法是 FragmentManager.getFragment()方法,与其配套使用的还有一个 FragmentManager.putFragment()方法。

你去搜 【ViewPager find fragment】 可能别人告诉你的 调用 makeFragmentName 生成 tag 或者用 findFragmentByTag("android:switcher:" + viewPager.getId() + ":" + viewPager.getCurrentItem()) 的那些做法就不要再用了!

// FragmentPagerAdapter.java
private static String makeFragmentName(int viewId, long id) {
    return "android:switcher:" + viewId + ":" + id;
}

正确的处理姿势示范:

private MainFragment mainFragment;
private SecondaryFragment secondaryFragment;
@Override
public void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    if (savedInstanceState != null) {
        mainFragment = (MainFragment) fm.getFragment(savedInstanceState, MainFragment.TAG);
        secondaryFragment = (SecondaryFragment) fm.getFragment(savedInstanceState, SecondaryFragment.TAG);
    }
    if (mainFragment == null) {
        mainFragment = new MainFragment();
    }
    if(secondaryFragment == null){
        secondaryFragment = new SecondaryFragment()
    }
    // ViewPager 的相关操作
}
@Override
protected void onSaveInstanceState(Bundle outState) {
    super.onSaveInstanceState(outState);
    if (mainFragment.isAdded()) {
        fm.putFragment(outState, MainFragment.TAG, mainFragment);
    }
    if (secondaryFragment.isAdded()) {
        fm.putFragment(outState, SecondaryFragment.TAG, secondaryFragment);
    }
}

两个方法的源码如下:

// FragmentManager.java
@Override
public void putFragment(Bundle bundle, String key, Fragment fragment) {
    if (fragment.mIndex < 0) { // 没有被添加到 FragmentManager
        throwException(new IllegalStateException("Fragment " + fragment
    + " is not currently in the FragmentManager"));
    }
    bundle.putInt(key, fragment.mIndex);
}
@Override
public Fragment getFragment(Bundle bundle, String key) {
    int index = bundle.getInt(key, -1);
    if (index == -1) {
        return null;
    }
    Fragment f = mActive.get(index);
    if (f == null) {
        throwException(new IllegalStateException("Fragment no longer exists for key "
    + key + ": index " + index));
    }
    return f;
}

原理解析:

  • 当存储状态的时候我们通过putFragment 记录下 FragmentA 的 mIndex, 使用的key 为字符串 "fragment:A"

  • 当我们需要查找 A 的时候,先根据 字符串 "fragment:A"(putFragment时使用的值) 去 bundle 中查出我们在 fragmentManager 销毁前记录的 mIndex = 5

  • 通过 mActivie 中得到 key = 5 的Fragment对象 即:Fragment A

  • 由于 fragment.mIndex 和 FragmentManagerImpl.mActive 无法访问到所以才需要 getFragment 和 putFragment。

注意事项:

  • getFragment 和 putFragment 必须成对使用。

  • 在调用 putFragment 方法之前先保证该 fragment 是否已经添加到 FragmentManager 了(即fragment.mIndex >= 0),不然从源码可以得知会抛出异常。

七、总结

  • 在写 Activity 和 Fragment 的代码时区分区分新建和恢复,在恢复的情况下先查找 Fragment,找不到再创建实例对象

  • FM.getFragment 适合多个 Fragment 共用一个 ViewGroup 同时还无法为Fragment指定Tag的情况(如ViewPager)

  • FM.findFragmentById 适合一个 ViewGroup 对应 一个 Fragment 的情况

  • FM.findFragmentByTag 适合大多数情况,但需要在 add/replace 的时候为每个 Fragment 指定不同 tag

  • 当有多个 Fragment 对象具有相同的 tag 时,通过 findFragmentByTag 得到的是最后被添加的 Fragment

  • 当有多个 Fragment 对象共用同意个ViewGroup时,通过 findFragmentById 得到的是最后被添加的 Fragment

  • putFragment 使用时先判断 Fragment 是否已经添加到 FragmentManager

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