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。