Android自学笔记：组件生命周期

        Android应用程序组件中有一个生命周期，贯穿于创建到结束的整个周期。周期里面含有各种状态，这些状态对组件的生命周期起着至关重要的影响。

一、Activity生命周期
        1.Activity有三个状态
        （1）活动（active）或称运行（running）：屏幕前台的Activity（当前任务中栈顶的Activity），用来处理当前用户的请求。
        （2）暂停（paused）：指当前运行的Activity在屏幕上失去焦点但却对用户是可见的，也就是说用户能看得到它的界面，不过他是被当前Activity挡住了。暂停状态下的Activity仍是存活的（维持着所有状态和成员信息，屏幕上还会有它的窗体）。当前系统资源处于极度缺乏的情况下，这个状态下的Activity就会被干掉。
        （3）停止（stopped）：屏幕不再有它的窗体，但是它仍然保留着所有状态和成员信息。通常当系统其它地方需要更多的内存时，这个Activity就会被干掉。
        2.如果一个Activity处于暂停或停止状态时，系统要么从内存中清除它要么调用它的finish()销毁它或是简单地干掉它的进程。当用户再次调用了这个Activity，它就会重新开始并保存住先前的状态。
        3.Activity的生命周期的转变本质上是其内部状态间的转变，Android提供了如下几个protect方法：

void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
void onStart() 
void onRestart() 
void onResume() 
void onPause() 
void onStop() 
void onDestroy()

       
        4.以上方法均属钩子方法，我们需要重写它们，以使状态改变时做出恰当的行为。所有的Activity必须要重写onCreate(),因为这个方法用来做初始化和组装Activity的工作。大多数情况下，最好也要重写onPause()方法，主要是针对用户发出停止请求的情况下，我们需要在这个方法里面做一些处理(这一点很重要，下面会有所解释)。实现这些方法时需要注意一点，方法内部第一句话一定要先调用父类版本的方法，例如：

protected void onPause() { 
    super.onPause();
}

        5.上面七个方法定义了Activity的整个生命周期，另外它们还有三个内嵌循环，如下：
        （1）Activity整体寿命（entire lifetime）：这个循环发生在第一次调用onCreate()到最终调用onDestroy()期间。初始化工作在onCreate()中完成，释放所有剩余资源的工作在onDestroy()中完成。注意，这个循环过程是在同一线程中进行的。
        （2）Activity可见寿命（visible lifetime）：这个循环发生在调用onStart()时直到调用onStop()期间。在这段时间里，尽管这个Activity不会和用户进行交互，但用户能够在屏幕上看到它；也就是说这两个方法维护着Activity所需要的一些资源（针对于用户）。这两个方法可以多次调用，比如对Activity进行来回显示或隐藏的操作。
        （3）Activity前台寿命（foreground lifetime）：这个循环发生在调用onResume()时直到调用onPause()方法期间。在这段时间里，Activity在屏幕上是处于其他Activity的前面并与用户进行着交互。Activity会频繁地在暂停和重新状态之间相互转变。因此这两个方法中的代码需要做些轻量级的操作。

6. Activity生命周期图：

        上图详细阐述了Activity生命周期循环的路径，它们都是通过状态间的转换而形成的。带颜色椭圆是状态转换过程中涉及到最主要的活动，长方形就是那些回调方法。
        从上图就可以看出那七个方法它们在Activity生命周期中处于什么样的位置、每个方法又会有什么方法紧随其上下、当外部条件发生时，会使它们的状态发生怎样的变化，而这个变化带来的状态变化又会调用了哪些方法，通过此图一目了然。我们了解这些对于开发Android程序是大有裨益的，你很清楚你的程序是怎样的执行流程，在处理执行细节上也会游刃有余；那七个方法在开发程序时，再去看API介绍就会轻而易举地明了于心，同样也包括所有的API了。
        7.另外注意几点：
        （1）上文提到Android会在需要更多内存资源时干掉stopped和paused状态的Activity，但不会干掉它所调用的其它Activity进程。
        （2）上文曾提到除了重写onCreate()，还要顺便重写onPause()。说下原理：onPause()、onStop()、onDestroy()这三个方法都会引起Android关闭当前进程的情况出现，唯独onPause()能够在干掉当前进程之前被调用，其它两个方法都没这能力。换句话说，我们应该将涉及到链接外部的资源尽可能地干掉、用户未及时提交的数据要视情况再进行持久化的操作等等。
        （3）上一条说到的那三个方法属于（杀手）方法，其余方法属于（CIA高官）方法，“杀手”一旦行动，不管成功与否都会告知那些“CIA高官”。也就是说Activity在执行任务时，只会属于一种角色，要不是“杀手”，要不是“CIA高官”；“杀手”通知Activity行动结束时，就转为“CIA高官”角色并执行它的任务（也就是搜索下一个要被“暗杀”的目标），一旦确定目标，就会通知“杀手”，整个角色转换过程就是这样。
        （4）在某种极端恶劣的情况下，比如系统实在没有其它资源了，那些不是被技术上定义成“killable”的Activity还是有可能被系统干掉的。
        8.有这么一种情况，系统（不是用户）为节省内存资源而关闭了一个Activity（也就是非正常关闭），当用户可能重新打开那个Activity时，期望出现的还是先前状态的界面。我们可以重写onSaveInstanceState()来捕捉被关闭掉的Activity之前的状态。
        9.保存Activity状态原理：Android会在某个极易被系统干掉的Activity前调用onSaveInstanceState()，也就是说会在onPause()前调用。这个方法接受一个Bundle对象的参数，你能以name-value键值对的形式记录住这个Activity的状态并存放进Bundle对象里面。 当这个Activity再次启动时，Bundle对象会传递给Oncreate()和onRestoreInstanceState()（它是在onstart()之后执行的），这两个方法都可以获取到先前捕捉的状态，以便重新创建Activity。
        10.onSaveInstanceState()和onRestoreInstanceState()与上面说到的那七个方法不同的是，它们不是总被调用，因此是没有生命周期的。举个例子来说：用户手动关闭了某个Activity（比如按下“回退”键），而你在应用程序中使用了保存状态的机制，这种情况下是没有任何意义的，反而对用户的使用上是不太方便的，因为用户不期望再次打开这个Activity时，还是关闭前的界面。Android建议我们在应对这种情况的时候，仅保存瞬时状态的数据，而不是那种持久化的数据，所以可以用onPause()来代替这种机制。
        11.再来说一种情况，一个Activity启动了另外一个Activity，它们都会经历生命周期的转变。当其中一个暂停或是停止时，而另外一个就开始。有时，我们需要协调好这些Activity，使它们能够正常的工作。生命周期中的回调规则有以下明确的定义，特别是两个Activity在统一进程中：
        （1）当前Activity的onPause()被调用；
        （2）下一个Activity的onCreate()、onStart()、onResume()按顺序依次执行。
        （3）然后，执行中的Activity在屏幕不可见时，就会调用它的onStop()方法。

二、Service生命周期
        1.Service生命周期有三个方法：

void onCreate() 
void onStart(Intent intent) 
void onDestroy()

        2.实现上面的三个方法，你能够监听Service生命周期的两个内嵌循环：
        （1）整体寿命（entire lifetime）：这个循环发生在调用onCreate()时并终止于onDestroy()期间。同Activity一样，Service也是在onCreate（）里面做初始化的操作，在onDestroy()里面做释放所有资源的操作。
        （2）活动寿命（active lifetime）：这个循环起始于调用onStart()时。注意，这里没有只对应的onStop()。
        3.不管是Context.startService()还是Context.bindService()开启的Service，它们都会调用onCreate()和onDestroy();而onStart()只会被startService()调用。
        4.若以绑定的方式启动Service，Android提供了下面三个回调方法：

IBinder onBind(Intent intent) 
boolean onUnbind(Intent intent) 
void onRebind(Intent intent)

        onBind()返回客户端与Service交互通信的频道；若一个新的客户端连接了这个服务，onUnbind()则会调用onRebind()。
5 .Service生命周期图：

        上图详细阐述了Service的两种不同的生命周期，一个是通过startService()启动的，另一种是通过bindService()启动的。但请记住，任何Service不管它是怎么启动的，都会默许客户端绑定到它，因此可以在任何Service上调用onBind()和onUnBind()。

三、Broadcast receiver生命周期
        1.Broadcast receiver生命周期中仅有一个回调方法：
void onReceive(Context curContext, Intent broadcastMsg)
当接收器接收到一条broadcast消息，Android就会调用onReceiver(),并传递给它一个Intent对象，这个对象携带着那条broadcast消息。我们认为仅当执行这个方式时，Broadcast receiver是活动的；这个方法返回时，它就终止了。这就是Broadcast receiver的生命周期。
        2 . 由于Broadcast receiver的生命周期很短，一个带有活动的Broadcast receiver的进程是受保护的，以避免被干掉；但是别忘了有一点，Android会在任意时刻干掉那些携带不再活动的组件的进程，所以很可能会造成这个问题。
        3 .解决上述问题的方案采用一个Service来完成这项工作，Android会认为那个进程中（Service所在的进程）仍然有在活动的组件。

四、进程和生命周期
        1.Android系统一直会维持着应用程序的进程，并让它们运行时间尽可能的长，但最终还是会因为系统内存资源不足时，干掉运行时间很长的进程。
        2.Android确定哪个进程是要继续运行还是将其干掉，它内部有个机制：将每个进程放置到“重要性层次”的序列中，这个层次序列依据运行中的组件和这些组件的状态而制定的；最低的当然是要被干掉，接下来依次排序逐一干掉它们。以下有五个层次级别：
        （1）前台进程（foreground process）：用户当前操作的所需要的进程。当满足下列条件任意一条时，我们就认为它是前台进程：
                a) 用户与在运行中的Activity（这个Activity中的onResume已经被调用过了）交互进行中。
                b)Service绑定到一个Activity上并且在与用户进行交互。
                c)执行Service生命周期的其中一个回调方法即可。
                d)执行了Broadcast receiver中的onReceiver()即可。
        （2）可见进程（visible process）：该进程中没有任何的处于前台的组件，但用户仍然能在屏幕上能看到它们（说白了这种进程就是没在和用户交互罢了）。当满足下列条件任意一条时，我们就认为它是可见进程：
                a)Activity虽然不在前台（它的onPause()已经被调用过），但仍然对用户可见。举个例子：有一个Activity，它就是一个对话框，在某一时刻弹出了它；那先前的Activity就在对话框的后面了，也就是处于可见进程了。
                b)Service绑定到了一个可见状态的Activity上。
        （3）服务进程（service process）:以startService()启动的Service，并非处于上面那两个高层次级别中。虽然Service没有用户界面，但是它所做的都是用户比较关心的事情（比如播放MP3或是网络下载）。当系统内存不足时，除了前两个级别，Service进程是会被系统干掉的。
        （4）后台进程（background process）：该进程里面存在一个不再对用户可见的Activity（已经被调用onStop()），这些进程不会对用户体验产生任何影响。当系统为前三个级别的进程回收内存时，就要被干掉了。通常，应用程序中会有大量后台进程在运行，因此Android将它们放进LRU（至少最近被使用过：last recently used）列表中，以确保进程中的Activity的都是用户最近看到过的。如果某个Activity准确地实现了它的生命周期中的回调方法并捕获了当前的状态，当干掉它的进程时是不会对用户体验有任何影响的。
        （5）空进程（empty process）：该进程中没有任何的活动应用组件。这个进程唯一的存在理由是当某个组件下次需要运行时，为了提高其启动时的速度提供了这么一个高速缓存的进程。Android系统经常会干掉这些进程，目的是为了平衡进程缓存和底层内核缓存中的系统资源。
        3.Android之所以划分这五个等级，目的就是让进程中重要性更高的应用组件得以运行，避免资源冲突情况。举个例子：某个进程中出现两个级别的组件，一个是Service，另一个是可见的Activity；该进程会运行那个可见的Activity，而不会去运行Service。
        4.另外，一个进程的排名也会因为其它依赖这个进程的进程而增加，也就是说，服务于其它进程的进程，永远不会比被服务的进程排名靠后。举个例子：一个content provider在进程A，客户端在进程B，A服务于B，或者，一个Service在进程A，它绑定到了进程B中的某个组件上；结论是：进程A永远是比进程B重要。
        5.我们来分析一下上面例子中的结论：某个进程中有个运行着的Service要比一个是后台进程的Activity的排名要靠前。换句话说，在Activity里面启动一个Service做那种长时间运行的操作要比简单地生成一个线程要好得多，特别是那些比Activity生命周期还要长的操作。例如在后台播放音乐、下载图片等操作。
        6.不管Activity发生了什么，运行中的Service会保证那些操作至少有“服务进程“的优先权。这个思路跟前面我们提到过的Broadcast receiver中采用Service方案解决被系统干掉的情况是一样的。

评论

1 楼 gsp100 2013-02-28  

不错，讲得真详细，谢谢了。