Android 高级开发：基础知识整理

时间：2021-6-12 作者：qvyue

1，Activity

1.1 生命周期

正常情况系，Activity会经历如下几个阶段：

  • onCreate：表示Activity正在被创建。
  • onRestart：表示Activity正在被重新启动。
  • onStart：表示Activity正在被启动，这时已经可见，但没有出现在前台无法进行交互。
  • onResume：表示Activity已经可见，并且处于前台。
  • onPause：表示Activity正在停止（可做一次保存状态停止动画等非耗时操作）。
  • onStop：表示Activity即将停止（可进行重量级回收工作）。
  • onDestroy：表示Activity即将被销毁。
Android 高级开发：基础知识整理

对于生命周期，通常还会问如下的一些问题：

  • 第一次启动：onCreate->onStart->onResume；
  • 打开新的Activity或者返回桌面：onPause->onStop。如果打开新的Activity为透明主题，则不会调用onStop；
  • 当回到原来Activity时：onRestart->onStart->onResume;
  • 当按下返回键：onPause->onStop->onDestroy

1.2 启动模式

Activity的启动模式有四种：Standard、SingleTop、SingleTask和SingleInstance。

  • Standard：标准模式，也是默认模式。每次启动都会创建一个全新的实例。
  • SingleTop：栈顶复用模式。这种模式下如果Activity位于栈顶，不会新建实例。onNewIntent会被调用，接收新的请求信息，不会再低啊用onCreate和onStart。
  • SingleTask：栈内复用模式。升级版singleTop，如果栈内有实例，则复用，并会将该实例之上的Activity全部清除。
  • SingleInstance：系统会为它创建一个单独的任务栈，并且这个实例独立运行在一个 task中，这个task只有这个实例，不允许有别的Activity 存在（可以理解为手机内只有一个）。

1.3 启动流程

在理解Activity的启动流程之前，先让我们来看一下Android系统启动流程。总的来说，Android系统启动流程的主要经历init进程 -> Zygote进程 –> SystemServer进程 –> 各种系统服务 –> 应用进程等阶段。

  1. 启动电源以及系统启动：当电源按下时引导芯片从预定义的地方（固化在ROM）开始执行，加载引导程序BootLoader到RAM，然后执行。
  2. 引导程序BootLoader：BootLoader是在Android系统开始运行前的一个小程序，主要用于把系统OS拉起来并运行。
  3. Linux内核启动：当内核启动时，设置缓存、被保护存储器、计划列表、加载驱动。当其完成系统设置时，会先在系统文件中寻找init.rc文件，并启动init进程。
  4. init进程启动：初始化和启动属性服务，并且启动Zygote进程。
  5. Zygote进程启动：创建JVM并为其注册JNI方法，创建服务器端Socket，启动SystemServer进程。
  6. SystemServer进程启动：启动Binder线程池和SystemServiceManager，并且启动各种系统服务。
  7. Launcher启动：被SystemServer进程启动的AMS会启动Launcher，Launcher启动后会将已安装应用的快捷图标显示到系统桌面上。

Launcher进程启动后，就会调用Activity的启动了。首先，Launcher会调用ActivityTaskManagerService，然后ActivityTaskManagerService会调用ApplicationThread，然后ApplicationThread再通过ActivityThread启动Activity，完整的分析可以参考Android 之 Activity启动流程

2，Fragment

2.1 简介

Fragment，是Android 3.0（API 11）提出的，为了兼容低版本，support-v4库中也开发了一套Fragment API，最低兼容Android 1.6，如果要在最新的版本中使用Fragment，需要引入AndroidX的包。

相比Activity，Fragment具有如下一些特点：

  • 模块化（Modularity）：我们不必把所有代码全部写在Activity中，而是把代码写在各自的Fragment中。
  • 可重用（Reusability）：多个Activity可以重用一个Fragment。
  • 可适配（Adaptability）：根据硬件的屏幕尺寸、屏幕方向，能够方便地实现不同的布局，这样用户体验更好。

Fragment有如下几个核心的类：

  • Fragment：Fragment的基类，任何创建的Fragment都需要继承该类。
  • FragmentManager：管理和维护Fragment。他是抽象类，具体的实现类是FragmentManagerImpl。
  • FragmentTransaction：对Fragment的添加、删除等操作都需要通过事务方式进行。他是抽象类，具体的实现类是BackStackRecord。

2.2 生命周期

Fragment必须是依存于Activity而存在的，因此Activity的生命周期会直接影响到Fragment的生命周期。相比Activity的生命周期，Fragment的生命周期如下所示。

  • onAttach()：Fragment和Activity相关联时调用。如果不是一定要使用具体的宿主 Activity 对象的话，可以使用这个方法或者getContext()获取 Context 对象，用于解决Context上下文引用的问题。同时还可以在此方法中可以通过getArguments()获取到需要在Fragment创建时需要的参数。
  • onCreate()：Fragment被创建时调用。
  • onCreateView()：创建Fragment的布局。
  • onActivityCreated()：当Activity完成onCreate()时调用。
  • onStart()：当Fragment可见时调用。
  • onResume()：当Fragment可见且可交互时调用。
  • onPause()：当Fragment不可交互但可见时调用。
  • onStop()：当Fragment不可见时调用。
  • onDestroyView()：当Fragment的UI从视图结构中移除时调用。
  • onDestroy()：销毁Fragment时调用。
  • onDetach()：当Fragment和Activity解除关联时调用。

如下图所示：

Android 高级开发：基础知识整理

下面是Activity的生命周期和Fragment的各个生命周期方法的对应关系。

Android 高级开发：基础知识整理

2.3 与Activity传递数据

2.3.1 Fragment向Activity传递数据

首先，在Fragment中定义接口，并让Activity实现该接口，如下所示。

public interface OnFragmentInteractionListener {
    void onItemClick(String str);  
}

然后，在Fragment的onAttach()中，将参数Context强转为OnFragmentInteractionListener对象传递过去。

public void onAttach(Context context) {
    super.onAttach(context);
    if (context instanceof OnFragmentInteractionListener) {
        mListener = (OnFragmentInteractionListener) context;
    } else {
        throw new RuntimeException(context.toString()
                + " must implement OnFragmentInteractionListener");
    }
}

2.3.2 Activity向Fragment传递数据

在创建Fragment的时候，可以通过setArguments(Bundle bundle)方式将值传递给Activity，如下所示。

 public static Fragment newInstance(String str) {
        FragmentTest fragment = new FragmentTest();
        Bundle bundle = new Bundle();
        bundle.putString(ARG_PARAM, str);
        fragment.setArguments(bundle);//设置参数
        return fragment;
    }

3, Service

3.1 启动方式

Service的启动方式主要有两种，分别是startService和bindService。

其中，StartService使用的是同一个Service，因此onStart()会执行多次，onCreate()只执行一次，onStartCommand()也会执行多次。使用bindService启动时，onCreate()与onBind()都只会调用一次。

使用startService启动时是单独开一个服务，与Activity没有任何关系，而bindService方式启动时，Service会和Activity进行绑定，当对应的activity销毁时，对应的Service也会销毁。

3.2 生命周期

下图是startService和bindService两种方式启动Service的示意图。

Android 高级开发：基础知识整理

3.2.1 startService

  • onCreate()：如果service没被创建过，调用startService()后会执行onCreate()回调；如果service已处于运行中，调用startService()不会执行onCreate()方法。
  • onStartCommand()：多次执行了Context的startService()方法，那么Service的onStartCommand()方法也会相应的多次调用。
  • onBind()：Service中的onBind()方法是抽象方法，Service类本身就是抽象类，所以onBind()方法是必须重写的，即使我们用不到。
    onDestory()：在销毁Service的时候该方法。
public class TestOneService extends Service{

    @Override
    public void onCreate() {
        Log.i("Kathy","onCreate - Thread ID = " + Thread.currentThread().getId());
        super.onCreate();
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.i("Kathy", "onStartCommand - startId = " + startId + ", Thread ID = " + Thread.currentThread().getId());
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Log.i("Kathy", "onBind - Thread ID = " + Thread.currentThread().getId());
        return null;
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        Log.i("Kathy", "onDestroy - Thread ID = " + Thread.currentThread().getId());
        super.onDestroy();
    }
}

3.2.2 bindService

bindService启动的服务和调用者之间是典型的Client-Server模式。调用者是client，Service则是Server端。Service只有一个，但绑定到Service上面的Client可以有一个或很多个。bindService启动服务的生命周期与其绑定的client息息相关。

1，首先，在Service的onBind()方法中返回IBinder类型的实例。
2，onBInd()方法返回的IBinder的实例需要能够返回Service实例本身。

3.3 Service不被杀死

现在，由于系统API的限制，一些常见的不被杀死Service方式已经过时，比如下面是之前的一些方式。

3.3.1， onStartCommand方式中，返回START_STICKY。

调用Context.startService方式启动Service时，如果Android面临内存匮乏，可能会销毁当前运行的Service，待内存充足时可以重建Service。而Service被Android系统强制销毁并再次重建的行为依赖于Service的onStartCommand()方法的返回值，常见的返回值有如下一些。

START_NOT_STICKY：如果返回START_NOT_STICKY，表示当Service运行的进程被Android系统强制杀掉之后，不会重新创建该Service。
START_STICKY：如果返回START_STICKY，表示Service运行的进程被Android系统强制杀掉之后，Android系统会将该Service依然设置为started状态（即运行状态），但是不再保存onStartCommand方法传入的intent对象，即获取不到intent的相关信息。
START_REDELIVER_INTENT：如果返回START_REDELIVER_INTENT，表示Service运行的进程被Android系统强制杀掉之后，与返回START_STICKY的情况类似，Android系统会将再次重新创建该Service，并执行onStartCommand回调方法，但是不同的是，Android系统会再次将Service在被杀掉之前最后一次传入onStartCommand方法中的Intent再次保留下来并再次传入到重新创建后的Service的onStartCommand方法中，这样我们就能读取到intent参数。

4， BroadcastReceiver

4.1 BroadcastReceiver是什么

BroadcastReceiver，广播接收者，它是一个系统全局的监听器，用于监听系统全局的Broadcast消息，所以它可以很方便的进行系统组件之间的通信。BroadcastReceiver属于系统级的监听器，它拥有自己的进程，只要存在与之匹配的Broadcast被以Intent的形式发送出来，BroadcastReceiver就会被激活。

和其他的四大组件一样，BroadcastReceiver也有自己独立的声明周期，但是它又和Activity、Service不同。当在系统注册一个BroadcastReceiver之后，每次系统以一个Intent的形式发布Broadcast的时候，系统都会创建与之对应的BroadcastReceiver广播接收者实例，并自动触发它的onReceive()方法，当onReceive()方法被执行完成之后，BroadcastReceiver的实例就会被销毁。

从不同的纬度区分，BroadcastReceiver可以分为不同的类别。

  • 系统广播/非系统广播
  • 全局广播/本地广播
  • 无序广播/有序广播/粘性广播

4.2 基本使用

4.2.1 注册广播

广播的注册分为静态注册和动态注册。静态注册是在Mainfest清单文件中进行注册，比如。

动态注册是在代码中，使用registerReceiver方法代码进行注册，比如。

val br: BroadcastReceiver = MyBroadcastReceiver()
val filter = IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION).apply {
    addAction(Intent.ACTION_AIRPLANE_MODE_CHANGED)
}
registerReceiver(br, filter)

4.2.2 发送广播

然后，我们使用sendBroadcast方法发送广播。

Intent().also { intent ->
    intent.setAction("com.example.broadcast.MY_NOTIFICATION")
    intent.putExtra("data", "Notice me senpai!")
    sendBroadcast(intent)
}

4.2.3 接收广播

发送广播的时候，我们会添加一个发送的标识，那么接收的时候使用这个标识接收即可。接收广播需要继承BroadcastReceiver，并重写onReceive回调方法接收广播数据。

private const val TAG = "MyBroadcastReceiver"

class MyBroadcastReceiver : BroadcastReceiver() {

    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
        StringBuilder().apply {
            append("Action: ${intent.action}n")
            append("URI: ${intent.toUri(Intent.URI_INTENT_SCHEME)}n")
            toString().also { log ->
                Log.d(TAG, log)
                Toast.makeText(context, log, Toast.LENGTH_LONG).show()
            }
        }
    }
}

5， ContentProvider

ContentProvider是Android四大组件之一，不过平时使用的机会比较少。如果你看过它的底层源码，那么就应该知道ContentProvider是通过Binder进行数据共享。因此，如果我们需要对第三方应用提供数据，可以考虑使用ContentProvider实现。

6，Android View知识点

Android本身的View体系非常庞大的，如果要完全弄懂View的原理是很困难的，我们这里捡一些比较重要的概念来给大家讲解。

6.1 测量流程

Android View本身的绘制流程需要经过measure测量、layout布局、draw绘制三个过程，最终才能够将其绘制出来并展示在用户面前。

首先，我们看一下Android的MeasureSpec，Android的MeasureSpec分为3中模式，分别是EXACTLY、AT_MOST 和 UNSPECIFIED，含义如下。

  • MeasureSpec.EXACTLY：精确模式，在这种模式下，尺寸的值是多少组件的长或宽就是多少。
  • MeasureSpec.AT_MOST：最大模式，由父组件能够给出的最大的空间决定。
  • MeasureSpec.UNSPECIFIED：未指定模式，当前组件可以随便使用空间，不受限制。

6.2 事件分发

Android的事件分发由dispatchTouchEvent、onInterceptTouchEvent和onTouchEvent三个方法构成。

  • dispatchTouchEvent：方法返回值为true，表示事件被当前视图消费掉；返回为super.dispatchTouchEvent表示继续分发该事件，返回为false表示交给父类的onTouchEvent处理。
  • onInterceptTouchEvent：方法返回值为true，表示拦截这个事件并交由自身的onTouchEvent方法进行消费；返回false表示不拦截，需要继续传递给子视图。如果return super.onInterceptTouchEvent(ev)， 事件拦截分两种情况：即一种是有子View的情况，另一种是没有子View的情况。
    如果该View存在子View且点击到了该子View，则不拦截,继续分发
    给子View 处理，此时相当于return false。如果该View没有子View或者有子View但是没有点击中子View，则交由该View的onTouchEvent响应，此时相当于return true。
  • onTouchEvent：方法返回值为true表示当前视图可以处理对应的事件；返回值为false表示当前视图不处理这个事件，它会被传递给父视图的onTouchEvent方法进行处理。如果return super.onTouchEvent(ev)，事件处理分为两种情况，即自己消费还是还是向上传递。

在Android系统中，拥有事件传递处理能力的类有以下三种：

  • Activity：拥有分发和消费两个方法。
  • ViewGroup：拥有分发、拦截和消费三个方法。
  • View：拥有分发、消费两个方法。

在事件分发中，有时候会问：ACTION_CANCEL什么时候触发，触摸button然后滑动到外部抬起会触发点击事件吗，再滑动回去抬起会么？

对于这个问题，我们需要明白以下内容：

  • 一般ACTION_CANCEL和ACTION_UP都作为View一段事件处理的结束。如果在父View中拦截ACTION_UP或ACTION_MOVE，在第一次父视图拦截消息的瞬间，父视图指定子视图不接受后续消息了，同时子视图会收到ACTION_CANCEL事件。
  • 如果触摸某个控件，但是又不是在这个控件的区域上抬起，也会出现ACTION_CANCEL。
Android 高级开发：基础知识整理
Android 高级开发：基础知识整理
  • ViewGroup 默认不拦截任何事件。ViewGroup 的 onInterceptTouchEvent 方法默认返回 false。
  • View 没有 onInterceptTouchEvent 方法，一旦有点击事件传递给它，onTouchEvent 方法就会被调用。
  • View 在可点击状态下，onTouchEvent 默认会消耗事件。
  • ACTION_DOWN 被拦截了，onInterceptTouchEvent 方法执行一次后，就会留下记号（mFirstTouchTarget == null）那么往后的 ACTION_MOVE 和 ACTION_UP 都会拦截。`

6.3 MotionEvent

Android的MotionEvent事件主要有以下几个：

  • ACTION_DOWN 手指刚接触到屏幕
  • ACTION_MOVE 手指在屏幕上移动
  • ACTION_UP 手机从屏幕上松开的一瞬间
  • ACTION_CANCEL 触摸事件取消

下面是事件的举例：点击屏幕后松开，事件序列为 DOWN -> UP，点击屏幕滑动松开，事件序列为 DOWN -> MOVE -> …> MOVE -> UP。同时，getX/getY 返回相对于当前View左上角的坐标，getRawX/getRawY 返回相对于屏幕左上角的坐标。TouchSlop是系统所能识别出的被认为滑动的最小距离，不同设备值可能不相同，可通过ViewConfiguration.get(getContext()).getScaledTouchSlop() 获取。

6.4 Activity、Window、DecorView之间关系

首先，来看一下Activity中setContentView的源代码。

 public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
        //将xml布局传递到Window当中
        getWindow().setContentView(layoutResID);
        initWindowDecorActionBar();
    }

可以看到， Activity的 setContentView实质是将 View传递到 Window的 setContentView()方法中， Window的 setContenView会在内部调用 installDecor()方法创建 DecorView，代码如下。

 public void setContentView(int layoutResID) { 
        if (mContentParent == null) {
            //初始化DecorView以及其内部的content
            installDecor();
        } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            mContentParent.removeAllViews();
        }
        if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
        ...............
        } else {
            //将contentView加载到DecorVoew当中
            mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
        }
        ...............
    }
  private void installDecor() {
        ...............
        if (mDecor == null) {
            //实例化DecorView
            mDecor = generateDecor(-1);
            ...............
            }
        } else {
            mDecor.setWindow(this);
        }
       if (mContentParent == null) {
            //获取Content
            mContentParent = generateLayout(mDecor);
       }  
        ...............
 }
 protected DecorView generateDecor(int featureId) {
        ...............
        return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
 }

通过 generateDecor()的new一个 DecorView，然后调用 generateLayout()获取 DecorView中 content，最终通过 inflate将 Activity视图添加到 DecorView中的 content中，但此时 DecorView还未被添加到 Window中。添加操作需要借助 ViewRootImpl。

ViewRootImpl的作用是用来衔接 WindowManager和 DecorView，在 Activity被创建后会通过 WindowManager将 DecorView添加到 PhoneWindow中并且创建 ViewRootImpl实例，随后将 DecorView与 ViewRootImpl进行关联，最终通过执行 ViewRootImpl的 performTraversals()开启整个View树的绘制。

6.5 Draw 绘制流程

Android的Draw过程可以分为六个步骤：

  1. 首先，绘制View的背景；
  2. 如果需要的话，保持canvas的图层，为fading做准备；
  3. 然后，绘制View的内容；
  4. 接着，绘制View的子View；
  5. 如果需要的话，绘制View的fading边缘并恢复图层；
  6. 最后，绘制View的装饰(例如滚动条等等)。

涉及到的代码如下：

public void draw(Canvas canvas) {
    ...
    // 步骤一：绘制View的背景
    drawBackground(canvas);
    ...
    // 步骤二：如果需要的话，保持canvas的图层，为fading做准备
    saveCount = canvas.getSaveCount();
    ...
    canvas.saveLayer(left, top, right, top + length, null, flags);
    ...
    // 步骤三：绘制View的内容
    onDraw(canvas);
    ...
    // 步骤四：绘制View的子View
    dispatchDraw(canvas);
    ...
    // 步骤五：如果需要的话，绘制View的fading边缘并恢复图层
    canvas.drawRect(left, top, right, top + length, p);
    ...
    canvas.restoreToCount(saveCount);
    ...
    // 步骤六：绘制View的装饰(例如滚动条等等)
    onDrawForeground(canvas)
}

6.6 Requestlayout，onlayout，onDraw，DrawChild区别与联系

  • requestLayout()：会导致调用 measure()过程 和 layout()过程，将会根据标志位判断是否需要ondraw。
  • onLayout()：如果该View是ViewGroup对象，需要实现该方法，对每个子视图进行布局。
  • onDraw()：绘制视图本身 (每个View都需要重载该方法，ViewGroup不需要实现该方法)。
  • drawChild()：去重新回调每个子视图的draw()方法。

6.7 invalidate() 和 postInvalidate()的区别

invalidate()与postInvalidate()都用于刷新View，主要区别是invalidate()在主线程中调用，若在子线程中使用需要配合handler；而postInvalidate()可在子线程中直接调用。

PS：关于我

Android 高级开发：基础知识整理

本人是一个拥有6年开发经验的帅气Android攻城狮，记得看完点赞，养成习惯，关注这个喜欢写干货的程序员。

另外耗时两年整理收集的Android一线大厂面试完整考点PDF出炉，【完整版】已更新在我的【Github】，如有面试、进阶需要的朋友们可以去参考参考，如果对你有帮助，可以点个Star哦！

地址：【https://github.com/733gh/xiongfan】

Android 高级开发：基础知识整理
声明：本文内容由互联网用户自发贡献自行上传，本网站不拥有所有权，未作人工编辑处理，也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容，欢迎发送邮件至：qvyue@qq.com 进行举报，并提供相关证据，工作人员会在5个工作日内联系你，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。

今日推荐

Python修改Excel

import openpyxl import json wb = openpyxl.load_workbook […]