Android 之 Activity 生命周期的浅析(二)

上一篇文章,我们主要分析了Activity的正常情况下生命周期及其方法,本篇主要涉及内容为Activity的异常情况下的生命周期。

Activity异常生命周期

异常的生命周期是指Activity被系统回收或者当前设备的Configuration发生变化(一般指横竖屏切换)从而导致Activity被销毁重建。异常的生命周期主要分以下两种情况:

  • 1、相关的系统配置发生改变导致Activity被杀死并重新创建(一般指横竖屏切换)
  • 2、内存不足导致低优先级的Activity被杀死

1、相关的系统配置发生改变导致Activity被杀死并重新创建(一般指横竖屏切换)

我们先来分析第一种情况,当Activity处于竖屏状态,如果突然旋转屏幕,由于系统配置发生了变化,在默认的情况下,Activity会被销毁并重新创建,当然我们可以人为干预来防止这种情况。在这里首先我们使用上一篇文章的测试代码来验证此过程,代码如下:

代码比较简单,我们重写了onSaveInstanceState方法和onRestoreInstanceState方法,这两个方法后面我们会详细介绍,这里先看看运行结果:

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从Log中我们可以看出当我们正常启动Activity时,onCreate,onStart,onResume方法都会依次被回调,而如果我们此时把竖屏的Activity人为的调整为横屏,我们可以发现onPause,onSaveInstanceState,onStop,onDestroy,onCreate,onStart,onRestoreInstanceState,onResume依次被调用,单从调用的方法我们就可以知道,Activity先被销毁后再重新创建,其异常生命周期如下:

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现在异常生命周期的流程我们大概也就都明白,但是onSaveInstanceState和onRestoreInstanceState方法是干什么用的呢?实际上这两个方法是系统自动调用的,当系统配置发生变化后,Activity会被销毁,也就是onPause,onStop,onDestroy会被依次调用,同时因为Activity是在异常情况下销毁的,android系统会自动调用onSaveInstanceState方法来保存当前Activity的状态信息,因此我们可以在onSaveInstanceState方法中存储一些数据以便Activity重建之后可以恢复这些数据,当然这个方法的调用时机必须在onStop方法之前,也就是Activity停止之前。至跟onPause方法的调用时机可以随意。而通过前面的Log信息我们也可以知道当Activity被重新创建之后,系统还会去调用onRestoreInstanceState方法,并把Activity销毁时通过onSaveInstanceState方法保存的Bundle对象作为参数同时传递给onRestoreInstanceState和onCreate方法,因此我们可以通过onRestoreInstanceState和onCreate方法来判断Activity是否被重新创建,倘若被重建了,我们就可以对之前的数据进行恢复。从Log信息,我们可以看出onRestoreInstanceState方法的调用时机是在onStart之后的。这里有点需要特别注意,onSaveInstanceState和onRestoreInstanceState只有在Activity异常终止时才会被调用的,正常情况是不会调用这两个方法的。

到这里大家可能还有一个疑问,onRestoreInstanceState和onCreate方法都可以进行数据恢复,那到底用哪个啊?其实两者都可以,两者的区别在于,onRestoreInstanceState方法一旦被系统回调,其参数Bundle一定不为空,无需额外的判断,而onCreate的Bundle却不一定有值,因为如果Activity是正常启动的话,Bundle参数是不会有值的,因此我们需要额外的判断条件,当然虽说两者都可以数据恢复,但更倾向于onRestoreInstanceState方法。
最后还有点我们要知道的是,在onSaveInstanceState方法和onRestoreInstanceState方法中,android系统会自动帮我们恢复一定的数据,如当前Activity的视图结构,文本框的数据,ListView的滚动位置等,这些View相关的状态系统都会帮我们恢复,这是因为每个View也有onSaveInstanceState方法和onRestoreInstanceState方法,我们来测试一个例子,在EditText文本框中输入数据然后切换横竖屏幕,结果如下:

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由此可以知道,系统确实帮我们恢复了Activity结构和View的相关数据。

2、内存不足导致低优先级的Activity被杀死

接下来我们来聊聊内存不足导致低优先级的Activity被杀死,然后重建,其实也不用聊了,其数据的存储过程和恢复过程跟上面的情况基本没差。我们还是继续聊聊Activity被杀死的情况吧,当系统内存不足的时候,系统就会按照一定的优先级去杀死目标Acitivity的进程来回收内存,并且此时Activity的onSaveInstanceState方法会被调用来存储数据,并在后续Activity恢复时调用onRestoreInstanceState方法来恢复数据,所以为了Activity所在进程尽量不被杀死,我们应该尽量让其保持高的优先级。那什么样的优先级较高呢?为了更深入了解这个问题,我们先来进入一个新的话题,Android 进程层次。

Android 进程层次

在android系统中最重要的进程被称为前台进程,然后依次是任何可见进程、服务进程、后台进程,最后是空进程。接下来我们将进一步展开。
在开始之前我们先要明确一个问题,当我们谈论进程优先级的时候是以 activity、service 这样的组件来说的,但请注意这些优先级是在进程的级别上的,而非组件级别。只要有一个组件是前台进程,就会将整个进程变为前台进程。同时我们要知道绝大多数应用是单进程的,如果我们有生命周期差异很大的不同部分或者某个部分非常重量型,那么我们强烈建议把它们分为不同的进程,以便让重量级进程尽早被系统回收。
明白这点后我们再看看下面一张图(图来自Who lives and who dies? Process priorities on Android):

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从图中我们可以看出共有5中优先级线程,Foreground Processes ,Visible Processes ,Service Processes , Background Processes , Empty Processes ;

  • 1.Foreground Processes(前台进程)

系统中前台进程的数量很少(这点从图中也是可以看出来的), 前台进程几乎不会被杀死. 只有当内存低到无法保证所有的前台进程同时运行时才会选择杀死某个前台进程.以下几种都属于前台进程:
a. 处于前台正与用户交互的activity
b. 与前台activity绑定的service
c. 调用了startForeground()方法的service
d. 正在执行onCreate(), onStart(), 或onDestroy()方法的service
e. 正在执行onReceive()方法的BroadcastReceiver.
凡是包含以上任意一种情况的进程都是前台进程。当然一些 activity 在依靠他们成为前台进程的同事,也可能依赖 bound service 。任何进程,如果它持有一个绑定到前台 activity 的服务,那么它也被赋予了同样的前台优先级。

  • 2.Visible Processes(可视进程)

此时如果一个Activity可见但并非处于前台时,如在Activity中弹出了一个对话框,从而导致Activity可见但位于后台无法与用户交互,这个进程就可以被视为可见进程,同时我们也必须明白可见 activity 的 bound service 和 content provider 也处于可见进程状态。这同样是为了保证使用中的 activity 所依赖的进程不会被过早地杀掉。但还是需要注意的是,只是可见并不意味着不能被杀掉。如果来自前台进程的内存压力过大,可见进程仍有可能被杀掉。从用户的角度看,这意味着当前 activity 背后的可见 activity 会被黑屏代替。当然,倘若我们正确地重建 activity ,在前台 activity 关闭之后,我们的进程和 activity 会立刻恢复而没有数据损失。

  • 3.Service Processes(服务进程)

如果我们通过startService()启动一个service服务,那么它被看作是一个服务进程。对于许多在后台做处理(如异步加载数据,获取耗时资源等)而没有立即成为前台服务的app都属于这种情况。这是比较常见也是最合理的后台处理方式,这种进程只有在可见进程和前台进程内存不足时才有可能被杀掉。

  • 4.Background Processes(后台进程)

假如我们的Activity目前是前台进程,但是这时候,我们点Home键,将导致onPause,onStop方法被调用,我们的进程也就变成了后台进程,当然我们的后台进程并不会被立马杀死,所以这些进程会保留一段时间,直到更高优先级进程需要内存的时候才被回收,并且是按照最近最少使用顺序(最少使用的会被优先回收)。很多时候我们会发现手机的内存大都是被后台App进程占用了大部分空间,而android系统这样做的好处是可以使用我们在下次重新打开此进程的app时无需重新分配和加载资源,从而拥有更好的用户体验。
。然而内存不足的时候,他们仍然会被杀掉,所以我们应该和可见 activity 处理情况一样,应该尽量能够在不丢失用户状态的情况下重建这些 activity ,以便达到更佳的用户体验。

  • 5.Empty Processes(空进程)

在任何层次中,空进程都是最低优先级的。如果我们的进程不属于以上类别,那它就是空进程。空进程是没有活跃的组件,只是出于缓存的目的而被保留(为了更加有效地使用内存而不是完全释放掉),只要 Android 系统内存需要可以随时杀掉它们。

嗯,现在我们应该对android进程有个比较明确的概念了,回到之前的的Activity内存不足被android系统杀死的话题,为了防止一些重要的Activity不被意外杀死,我们应该让当前所在进程的Activity保持较高的优先级,如使其变为前台进程,或者通过service去绑定,也可以让其成为单独的进程。当然如果真的不幸被杀死,我们也应该尽量通过onSaveInstanceState方法和onRestoreInstanceState方法来保存和恢复数据,以便获得更佳的用户体验。

解决Activity销毁重建问题

通过上面的分析我们知道当系统配置发生变化后,Activity会被重建,那有没有办法使其不重建呢?方法自然是有的,那就是我们可以给Activity指定configChange属性,当我们不想Activity在屏幕旋转后导致销毁重建时,可以设置configChange=“orientation”;当SDK版本大于13时,我们还需额外添加一个“screenSize”的值,对于这两个值含义如下:
orientation:屏幕方向发生变化,配置该参数可以解决横竖屏切换时,Activity重建问题(API<13)
screenSize:当设备旋转时,屏幕尺寸发生变化,API>13后必须配置该参数才可以保证横竖切换不会导致Activity重建。
说白了就是设置了这两个参数后,当横竖屏切换时,Activity不会再重建并且也不会调用之前相关的方法,取而代之的是回调onConfigurationChanged方法。案例代码如下:

在MainActivity中我们重写onConfigurationChanged,原型如下:

我们运行程序,然后执行横竖屏切换,看看打印的Log信息:

20160717152811658

从Log可以看到Activity确实没有重建,并且也没有回调onSaveIntanceState方法和RestoreInstanceState方法来存储或者恢复数据,相反的是onConfigurationChanged方法被回调了,因此我们在这种情况下,可以在此方法中做一些额外的工作。好了,本篇就聊到这里吧。

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