LoaderManager使用详解（三）---实现Loaders

这篇文字将介绍Loader<D>类，并且介绍自定义Loader的实现。这是本系列的第三篇文章。

一：Loaders之前世界
二：了解LoaderManager
三：实现Loaders
四：实例：AppListLoader

重中之重，如果你还没有读过前面两篇文章，我建议你在深入之前先读一读那两篇文章。先简短的总结一下这篇博客覆盖了什么内容。Loader之前的世界（第一篇）描述了Android3.0之前的数据载入方法和在UI主线程中执行的冗长的查询操作。这些UI非友好的API导致了应用响应变差。总总情况就是了解LoaderManager（第二篇）的写作动机。这篇文章介绍了LoaderManager类，并且讲到了它在异步载入数据中所扮演的角色。LoaderManager在Activity和Fragment的声明周期中管理Loaders，并且在配置变化时保持已载入的数据（译者注：避免了Activity重启导致数据重载入）。

Loader基础

Loades负责在一个单独线程中执行查询，监控数据源改变，当探测到改变时将查询到的结果集发送到注册的监听器上（通常是LoaderManager）。下面这些特性使Loaders成为AndroidSDK中强大的工具：

1. 它封装了实际的数据载入。Activity/Fragment不再需要知道如何载入数据。实际上，Activity/Fragment将该任务委托给了Loader，它在后台执行查询要求并且将结果返回给Activity/Fragment。

2. 客户端不需要知道查询如何执行。Activity/Fragment不需要担心查询如何在独立的线程中执行，Loder会自动执行这些查询操作。这种方式不仅减少了代码复杂度同事也消除了线程相关bug的潜在可能。

3. 它是为安全的事件驱动方式。Loader检测底层数据，当检测到改变时，自动执行新的载入获取最新数据。这使得使用Loader变得容易，客户端可以相信Loader将会自己自动更新它的数据。Activity/Fragment所需要做的就是初始化Loader，并且对任何反馈回来的数据进行响应。除此之外，所有其他的事情都由Loader来解决。

Loaders是一个比较高级的话题，可能需要更多时间来使用它。在下一节中，我们会从分析它的四个定义的特性来开始。

Loader由什么组成？

总共有四个特性最终决定了一个Loader的行为：

1. 执行异步载入的任务。为了确保在一个独立线程中执行载入操作，Loader的子类必须继承AsyncTaskLoader<D>而不是Loader<D>类。AsyncTaskLoader<D>是一个抽象Loader，它提供了一个AsyncTask来做它的执行操作。当定义子类时，通过实现抽象方法loadInBackground方法来实现异步task。该方法将在一个工作线程中执行数据加载操作。

2. 在一个注册监听器中接收载入完成返回的结果（见附注1）。对于每个Loader来说，LoaderManager注册一个OnLoadCompleteListener<D>，该对象将通过调用onLoadFinished(Loader<D> loader, D result)方法使Loader将结果传送给客户端。Loader通过调用Loader#deliverResult(D result)，将结果传递给已注册的监听器们。

3. 三种不同状态（见附注2）。任何Loader将处于三种状态之中，已启动、已停止、重置：
a. 处于已启动状态的Loader会执行载入操作，并在任何时间将结果传递到监听器中。已启动的Loader将会监听数据改变，当检测到改变时执行新的载入。一旦启动，Loader将一直处在已启动状态，一直到转换到已停止和重置。这是唯一一种onLoadFinished永远都会调用的状态。
b. 处于已停止状态的Loader将会继续监听数据改变，但是不会将结果返回给客户端。在已停止状态，Loader可能被启动或者重启。
c. 当Loader处于重置状态时，将不会执行新的载入操作，也不会发送新的结果集，也不会检测数据变化。当一个Loader进入重置状态，它必须解除对应的数据引用，方便垃圾回收（同样地，客户端必须确定，在Loader无效之后，移除了所有该数据的引用）。通常，重置Loader不会两次调用；然而，在某些情况下他们可能会启动，所以如果必要的话，它们必须能够适时重置。

4. 有一个观察者接受数据源改变的通知。Loader必须实现这些Observer其中之一（比如ContentObserver，BroadcastReceiver等），来检测底层数据源的改变。当检测到数据改变，观察者必须调用Loader#onContentChanged()。在该方法中执行两种不同操作：a. 如果Loader已经处于启动状态，就会执行一个新的载入操作; b. 设置一个flag标识数据源有改变，这样当Loader再次启动时，就知道应该重新载入数据了。

到目前为止，你应该基本知道了Loader如何工作了。如果没有的话，我建议你先放一放，稍后再重新读一遍（读一下这篇文档，）。也就是说，让我们从实际代码入手，写写看。

实现Loader

就如我之前陈述的那样，在实现自定义Loader的时候有很多需要注意。子类必须实现loadInBackground()方法，必须覆写onStartLoading(), onStoppLoading(),onReset(),onCanceled()和deliverResult(D results)来实现一个完整功能的Loader。覆写这些方法非常重要，LoaderManager将会在Activity/Fragment不同声明周期调用不同的方法。例如，当一个Activity第一次启动，它将会让LoaderManager在Activity#onStart()中启动它所拥有的每个Loaders。如果一个Loader没有启动，LoaderManager将会调用startLoading()方法，该方法将Loader进入已启动状态并且立即调用Loader的onStartLoading()方法。也就是说，LoaderManager在后台所做的大量工作都是基于Loader正确实现的基础上，所以不要小看实现这些方法的重要性。

下面的代码就是Loader典型实现的样板。SampleLoader查询结果为一个包含SampleItem对象的列表，并且将查询结果列表List<SampleItem>返回给客户端：

public class SampleLoader extends AsyncTaskLoader<List<SampleItem>> {  
  
  // We hold a reference to the Loader’s data here.  
  private List<SampleItem> mData;  
  
  public SampleLoader(Context ctx) {  
    // Loaders may be used across multiple Activitys (assuming they aren't  
    // bound to the LoaderManager), so NEVER hold a reference to the context  
    // directly. Doing so will cause you to leak an entire Activity's context.  
    // The superclass constructor will store a reference to the Application  
    // Context instead, and can be retrieved with a call to getContext().  
    super(ctx);  
  }  
  
  /****************************************************/  
  /** (1) A task that performs the asynchronous load **/  
  /****************************************************/  
  
  @Override  
  public List<SampleItem> loadInBackground() {  
    // This method is called on a background thread and should generate a  
    // new set of data to be delivered back to the client.  
    List<SampleItem> data = new ArrayList<SampleItem>();  
  
    // TODO: Perform the query here and add the results to 'data'.  
  
    return data;  
  }  
  
  /********************************************************/  
  /** (2) Deliver the results to the registered listener **/  
  /********************************************************/  
  
  @Override  
  public void deliverResult(List<SampleItem> data) {  
    if (isReset()) {  
      // The Loader has been reset; ignore the result and invalidate the data.  
      releaseResources(data);  
      return;  
    }  
  
    // Hold a reference to the old data so it doesn't get garbage collected.  
    // We must protect it until the new data has been delivered.  
    List<SampleItem> oldData = mData;  
    mData = data;  
  
    if (isStarted()) {  
      // If the Loader is in a started state, deliver the results to the  
      // client. The superclass method does this for us.  
      super.deliverResult(data);  
    }  
  
    // Invalidate the old data as we don't need it any more.  
    if (oldData != null && oldData != data) {  
      releaseResources(oldData);  
    }  
  }  
  
  /*********************************************************/  
  /** (3) Implement the Loader’s state-dependent behavior **/  
  /*********************************************************/  
  
  @Override  
  protected void onStartLoading() {  
    if (mData != null) {  
      // Deliver any previously loaded data immediately.  
      deliverResult(mData);  
    }  
  
    // Begin monitoring the underlying data source.  
    if (mObserver == null) {  
      mObserver = new SampleObserver();  
      // TODO: register the observer  
    }  
  
    if (takeContentChanged() || mData == null) {  
      // When the observer detects a change, it should call onContentChanged()  
      // on the Loader, which will cause the next call to takeContentChanged()  
      // to return true. If this is ever the case (or if the current data is  
      // null), we force a new load.  
      forceLoad();  
    }  
  }  
  
  @Override  
  protected void onStopLoading() {  
    // The Loader is in a stopped state, so we should attempt to cancel the   
    // current load (if there is one).  
    cancelLoad();  
  
    // Note that we leave the observer as is. Loaders in a stopped state  
    // should still monitor the data source for changes so that the Loader  
    // will know to force a new load if it is ever started again.  
  }  
  
  @Override  
  protected void onReset() {  
    // Ensure the loader has been stopped.  
    onStopLoading();  
  
    // At this point we can release the resources associated with 'mData'.  
    if (mData != null) {  
      releaseResources(mData);  
      mData = null;  
    }  
  
    // The Loader is being reset, so we should stop monitoring for changes.  
    if (mObserver != null) {  
      // TODO: unregister the observer  
      mObserver = null;  
    }  
  }  
  
  @Override  
  public void onCanceled(List<SampleItem> data) {  
    // Attempt to cancel the current asynchronous load.  
    super.onCanceled(data);  
  
    // The load has been canceled, so we should release the resources  
    // associated with 'data'.  
    releaseResources(data);  
  }  
  
  private void releaseResources(List<SampleItem> data) {  
    // For a simple List, there is nothing to do. For something like a Cursor, we   
    // would close it in this method. All resources associated with the Loader  
    // should be released here.  
  }  
  
  /*********************************************************************/  
  /** (4) Observer which receives notifications when the data changes **/  
  /*********************************************************************/  
   
  // NOTE: Implementing an observer is outside the scope of this post (this example  
  // uses a made-up "SampleObserver" to illustrate when/where the observer should   
  // be initialized).   
    
  // The observer could be anything so long as it is able to detect content changes  
  // and report them to the loader with a call to onContentChanged(). For example,  
  // if you were writing a Loader which loads a list of all installed applications  
  // on the device, the observer could be a BroadcastReceiver that listens for the  
  // ACTION_PACKAGE_ADDED intent, and calls onContentChanged() on the particular   
  // Loader whenever the receiver detects that a new application has been installed.  
  // Please don’t hesitate to leave a comment if you still find this confusing! :)  
  private SampleObserver mObserver;  
}

总结

我希望本文对你有用，并且通过它可以很好的理解Loaders和LoaderManager如何协同工作来执行异步任务，自动更新查询结果。记住，Loader是你的朋友。。。如果你使用它们，你的app将从相应性能、所需代码量中收益。我希望通过把它们的细节列举出来，可以减小它的学习曲线。

附注
1. 你不需要担心为你的Loader注册监听器，除非你不准备跟LoaderManager协同使用。LoaderManager担任的就是“listener”的角色，并将Loader返回的任何结果传给LoaderCallbacks#LoadFinished方法。
2. Loader也有可能处于“abandoned”状态（译者注：丢弃状态？）。这个是一个可选的中间状态，处于停止状态和重置状态之间。为了更简明的理解，再这里不讨论丢弃状态。也就是说，以我的经验来看，通常并无必要实现onAbandon()方法。