Android Jetpack组件是什么？Jetpack和AAC的概念介绍

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Android Jetpack 介绍

1.1 Jetpack是啥

官方定义如下:

Jetpack 是一个由多个库组成的套件，可帮助开发者遵循最佳做法，减少样板代码并编写可在各种 Android 版本和设备中一致运行的代码，让开发者精力集中编写重要的代码。

JetPack更多是一种概念和态度，它是谷歌开发的非Android Framework SDK自带、但同时是Android开发必备的/推荐的SDK/开发规范合集。相当于Google把自己的Android生态重新整理了一番，确立了Android未来的开发大方向。

使用Jetpack有如下好处：

遵循最佳做法， Android Jetpack 组件采用最新的设计方法构建，具有向后兼容性，可以减少崩溃和内存泄露。

消除样板代码， Android Jetpack 可以管理各种繁琐的 Activity (如后台任务、导航和生命周期管理)，以便您可以专注于打造出色的应用。

减少不一致，这些库可在各种 Android 版本和设备中以一致的方式运作，助您降低复杂性。

Jetpack原意为 喷气背包，Android背上Jetpack后就直冲云霄，这很形象了~

也就是，Jetpack是帮助开发者高效开发应用的工具集。那么这一工具包含了哪些内容呢？

1.2 Jetpack分类

Android Jetpack组件覆盖以下 4 个方面：架构(Architecture)、基础(Foundation)、行为(Behavior) 、界面(UI)。

真正的精华主要是Architecture，全称是Android Architecture Component(AAC)， 即Android架构组件。

其包括比较成功的Lifecycle、LiveData、ViewModel，同时也是我们使用MVVM模式的最好框架工具，可以组合使用，也可以单独使用。

以上基本都是官网的介绍，我们主要目标就是掌握AAC的组件，深入理解进而运用到MVVM架构中。

如题，我们学习Jetpack的重点就是AAC，这篇就从基础的Lifecycle讲起。

2

Lifecycle

Lifecycle，顾名思义，是用于帮助开发者管理Activity和Fragment的生命周期，它是LiveData和ViewModel的基础。下面就先介绍为何及如何使用Lifecycle。

2.1 Lifecycle之前

官方文档有个例子 来说明使用Lifecycle之前是如何生命周期管理的：

假设我们有一个在屏幕上显示设备位置的Activity。常见的实现可能如下所示：

classMyLocationListener{

publicMyLocationListener(Context context, Callback callback){

// ...

}

voidstart{

// 连接系统定位服务

}

voidstop{

// 断开系统定位服务

}

}

classMyActivityextendsAppCompatActivity{

privateMyLocationListener myLocationListener;

@Override

publicvoidonCreate(...){

myLocationListener = newMyLocationListener( this, (location) -> {

// 更新 UI

});

}

@Override

publicvoidonStart{

super.onStart;

myLocationListener.start;

// 管理其他需要响应activity生命周期的组件

}

@Override

publicvoidonStop{

super.onStop;

myLocationListener.stop;

// 管理其他需要响应activity生命周期的组件

}

}

虽然此示例看起来没问题，但在真实的应用中，最终会有太多管理界面和其他组件的调用，以响应生命周期的当前状态。管理多个组件会在生命周期方法(如 onStart和 onStop)中放置大量的代码，这使得它们难以维护。

此外，无法保证组件会在Activity 或 Fragment 停止之前启动myLocationListener。在我们需要执行长时间运行的操作(如onStart中的某种配置检查)时尤其如此。

在这种情况下，myLocationListener的onStop方法会在onStart之前调用，这使得组件留存的时间比所需的时间要长，从而导致内次泄漏。如下：

classMyActivityextendsAppCompatActivity{

privateMyLocationListener myLocationListener;

publicvoidonCreate(...){

myLocationListener = newMyLocationListener( this, location -> {

// 更新 UI

});

}

@Override

publicvoidonStart{

super.onStart;

Util.checkUserStatus(result -> {

//如果checkUserStatus耗时较长，在activity停止后才回调，那么myLocationListener启动后就没办法走stop方法了，

//又因为myLocationListener持有activity，所以会造成内存泄漏。

if(result) {

myLocationListener.start;

}

});

}

@Override

publicvoidonStop{

super.onStop;

myLocationListener.stop;

}

}

即2个问题点：

activity 的生命周期内有大量管理组件的代码，难以维护。

无法保证组件会在 Activity/Fragment 停止后不执行启动。

Lifecycle库 则可以 以弹性和隔离的方式解决这些问题。

2.2 Lifecycle的使用

Lifecycle是一个库，也包含Lifecycle这样一个类，Lifecycle类 用于存储有关组件(如 Activity 或 Fragment)的生命周期状态的信息，并允许其他对象观察此状态。

2.2.1 引入依赖

1、非androidX项目 引入:

implementation" android.arch.lifecycle:extensions:1.1.1"

添加这一句代码就依赖了如下的库:

2、androidX项目 引入:

如果项目已经依赖了AndroidX:

implementation'androidx.appcompat:appcompat:1.2.0'

那么我们就可以使用Lifecycle库了，因为appcompat依赖了androidx.fragment，而androidx.fragment下依赖了ViewModel和LiveData，LiveData内部又依赖了Lifecycle。

如果想要单独引入依赖，则如下：

在项目根目录的build.gradle添加google 代码库，然后app的build.gradle引入依赖，官方给出的依赖如下：

//根目录的 build.gradle

repositories {

google

...

}

//app的build.gradle

dependencies {

def lifecycle_version = "2.2.0"

def arch_version = "2.1.0"

// ViewModel

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel: $lifecycle_version"

// LiveData

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-livedata: $lifecycle_version"

// 只有Lifecycles (不带 ViewModel or LiveData)

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-runtime: $lifecycle_version"

// Saved state module for ViewModel

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-viewmodel-savedstate: $lifecycle_version"

// lifecycle注解处理器

annotationProcessor "androidx.lifecycle:lifecycle-compiler: $lifecycle_version"

// 替换 - 如果使用Java8,就用这个替换上面的lifecycle-compiler

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-common-java8: $lifecycle_version"

//以下按需引入

// 可选 - 帮助实现Service的LifecycleOwner

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-service: $lifecycle_version"

// 可选 - ProcessLifecycleOwner给整个 app进程 提供一个lifecycle

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-process: $lifecycle_version"

// 可选 - ReactiveStreams support for LiveData

implementation "androidx.lifecycle:lifecycle-reactivestreams: $lifecycle_version"

// 可选 - Test helpers for LiveData

testImplementation "androidx.arch.core:core-testing: $arch_version"

}

看着有很多，实际上如果只使用Lifecycle，只需要引入lifecycle-runtime即可。但通常都是和ViewModel、LiveData 配套使用的，所以lifecycle-viewmodel、lifecycle-livedata 一般也会引入。

另外，lifecycle-process是给整个app进程提供一个lifecycle，后面也会提到。

2.2.2 使用方法

Lifecycle的使用很简单：

生命周期拥有者 使用 getLifecycle 获取 Lifecycle 实例，然后代用 addObserve 添加观察者。

观察者实现 LifecycleObserver ，方法上使用 OnLifecycleEvent 注解关注对应生命周期，生命周期触发时就会执行对应方法。

2.2.2.1 基本使用

在Activity(或Fragment)中 一般用法如下：

publicclassLifecycleTestActivityextendsAppCompatActivity{

privateString TAG = "Lifecycle_Test";

@Override

protectedvoidonCreate(Bundle savedInstanceState){

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_lifecycle_test);

//Lifecycle 生命周期

getLifecycle.addObserver( newMyObserver);

Log.i(TAG, "onCreate: ");

}

@Override

protectedvoidonResume{

super.onResume;

Log.i(TAG, "onResume: ");

}

@Override

protectedvoidonPause{

super.onPause;

Log.i(TAG, "onPause: ");

}

}

Activity(或Fragment)是生命周期的拥有者，通过getLifecycle方法获取到生命周期Lifecycle对象，Lifecycle对象使用addObserver方法 给自己添加观察者，即MyObserver对象。当Lifecycle的生命周期发生变化时，MyObserver就可以感知到。

MyObserver是如何使用生命周期的呢？看下MyObserver的实现：

publicclassMyObserverimplementsLifecycleObserver{

privateString TAG = "Lifecycle_Test";

@OnLifecycleEvent(value = Lifecycle.Event.ON_RESUME)

publicvoidconnect{

Log.i(TAG, "connect: ");

}

@OnLifecycleEvent(value = Lifecycle.Event.ON_PAUSE)

publicvoiddisConnect{

Log.i(TAG, "disConnect: ");

}

}

首先MyObserver实现了接口LifecycleObserver，LifecycleObserver用于标记一个类是生命周期观察者。然后在connectListener、disconnectListener上 分别都加了@OnLifecycleEvent注解，且value分别是Lifecycle.Event.ON_RESUME、Lifecycle.Event.ON_PAUSE，这个效果就是：connectListener会在ON_RESUME时执行，disconnectListener会在ON_PAUSE时执行。

我们打开LifecycleTestActivity 然后退出，日志打印如下：

2020- 11-09 17: 25: 40.6014822- 4822/com.hfy.androidlearning I/Lifecycle_Test: onCreate:

2020- 11-09 17: 25: 40.6054822- 4822/com.hfy.androidlearning I/Lifecycle_Test: onResume:

2020- 11-09 17: 25: 40.6054822- 4822/com.hfy.androidlearning I/Lifecycle_Test: connect:

2020- 11-09 17: 25: 51.8414822- 4822/com.hfy.androidlearning I/Lifecycle_Test: disConnect:

2020- 11-09 17: 25: 51.8414822- 4822/com.hfy.androidlearning I/Lifecycle_Test: onPause:

可见MyObserver的方法 确实是在对应关注的生命周期触发时调用。当然注解中的value你也写成其它 你关注的任何一个生命周期，例如Lifecycle.Event.ON_DESTROY。

2.2.2.2 MVP架构中的使用

如果是 在MVP架构中，那么就可以把presenter作为观察者：

publicclassLifecycleTestActivityextendsAppCompatActivityimplementsIView{

privateString TAG = "Lifecycle_Test";

@Override

protectedvoidonCreate(Bundle savedInstanceState){

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_lifecycle_test);

//Lifecycle 生命周期

// getLifecycle.addObserver(new MyObserver);

//MVP中使用Lifecycle

getLifecycle.addObserver( newMyPresenter( this));

Log.i(TAG, "onCreate: ");

}

@Override

protectedvoidonResume{

super.onResume;

Log.i(TAG, "onResume: ");

}

@Override

protectedvoidonPause{

super.onPause;

Log.i(TAG, "onPause: ");

}

@Override

publicvoidshowView{}

@Override

publicvoidhideView{}

}

//Presenter

classMyPresenterimplementsLifecycleObserver{

privatestaticfinalString TAG = "Lifecycle_Test";

privatefinalIView mView;

publicMyPresenter(IView view){mView = view;}

@OnLifecycleEvent(value = Lifecycle.Event.ON_START)

privatevoidgetDataOnStart(LifecycleOwner owner){

Log.i(TAG, "getDataOnStart: ");

Util.checkUserStatus(result -> {

//checkUserStatus是耗时操作，回调后检查当前生命周期状态

if(owner.getLifecycle.getCurrentState.isAtLeast(STARTED)) {

start;

mView.showView;

}

});

}

@OnLifecycleEvent(value = Lifecycle.Event.ON_STOP)

privatevoidhideDataOnStop{

Log.i(TAG, "hideDataOnStop: ");

stop;

mView.hideView;

}

}

//IView

interfaceIView{

voidshowView;

voidhideView;

}

这里是让Presenter实现LifecycleObserver接口，同样在方法上注解要触发的生命周期，最后在Activity中作为观察者添加到Lifecycle中。

这样做好处是啥呢？当Activity生命周期发生变化时，MyPresenter就可以感知并执行方法，不需要在MainActivity的多个生命周期方法中调用MyPresenter的方法了。

所有方法调用操作都由组件本身管理： Presenter 类自动感知生命周期，如果需要在其他的 Activity/Fragment 也使用这个 Presenter ，只需添加其为观察者即可。

让各个组件存储自己的逻辑，减轻 Activity/Fragment 中代码，更易于管理;

—— 上面提到的第一个问题点就解决了。

另外，注意到 getDataOnStart中耗时校验回调后，对当前生命周期状态进行了检查：至少处于STARTED状态才会继续执行start方法，也就是保证了Activity停止后不会走start方法;

—— 上面提到的第二个问题点也解决了。

2.2.3 自定义LifecycleOwner

在Activity中调用getLifecycle能获取到Lifecycle实例，那getLifecycle是哪里定义的方法呢 ？是接口LifecycleOwner，顾明来思义，生命周期拥有者：

/**

* 生命周期拥有者

* 生命周期事件可被 自定义的组件 用来 处理生命周期事件的变化，同时不会在Activity/Fragmen中写任何代码

*/

publicinterfaceLifecycleOwner{

@ NonNull

Lifecycle getLifecycle;

}

Support Library 26.1.0及以上、AndroidX的 Fragment和 Activity 已实现 LifecycleOwner 接口，所以我们在Activity中可以直接使用getLifecycle。

如果有一个自定义类并希望使其成为LifecycleOwner，可以使用LifecycleRegistry类，它是Lifecycle的实现类，但需要将事件转发到该类：

publicclassMyActivityextendsActivityimplementsLifecycleOwner{

privateLifecycleRegistry lifecycleRegistry;

@Override

protectedvoidonCreate(Bundle savedInstanceState){

super.onCreate(savedInstanceState);

lifecycleRegistry = newLifecycleRegistry( this);

lifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.CREATED);

}

@Override

publicvoidonStart{

super.onStart;

lifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.STARTED);

}

@NonNull

@Override

publicLifecycle getLifecycle{

returnlifecycleRegistry;

}

}

MyActivity实现LifecycleOwner，getLifecycle返回lifecycleRegistry实例。

lifecycleRegistry实例则是在onCreate创建，并且在各个生命周期内调用markState方法完成生命周期事件的传递。这就完成了LifecycleOwner的自定义，也即MyActivity变成了LifecycleOwner，然后就可以和 实现了LifecycleObserver的组件配合使用了。

补充一点，观察者的方法可以接受一个参数LifecycleOwner，就可以用来获取当前状态、或者继续添加观察者。若注解的是ON_ANY还可以接收Event，用于区分是哪个事件。如下：

classTestObserverimplementsLifecycleObserver{

@OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE)

voidonCreated(LifecycleOwner owner){

// owner.getLifecycle.addObserver(anotherObserver);

// owner.getLifecycle.getCurrentState;

}

@OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_ANY)

voidonAny(LifecycleOwner owner, Lifecycle.Event event){

// event.name

}

}

2.3 Application生命周期 ProcessLifecycleOwner

之前对App进入前后台的判断是通过registerActivityLifecycleCallbacks(callback)方法，然后在callback中利用一个全局变量做计数，在onActivityStarted中计数加1，在onActivityStopped方法中计数减1，从而判断前后台切换。

而使用ProcessLifecycleOwner可以直接获取应用前后台切换状态。(记得先引入lifecycle-process依赖)

使用方式和Activity中类似，只不过要使用ProcessLifecycleOwner.get获取ProcessLifecycleOwner，代码如下：

publicclassMyApplicationextendsApplication{

@Override

publicvoidonCreate{

super.onCreate;

//注册App生命周期观察者

ProcessLifecycleOwner.get.getLifecycle.addObserver( newApplicationLifecycleObserver);

}

/**

* Application生命周期观察，提供整个应用进程的生命周期

*

* Lifecycle.Event.ON_CREATE只会分发一次，Lifecycle.Event.ON_DESTROY不会被分发。

*

* 第一个Activity进入时，ProcessLifecycleOwner将分派Lifecycle.Event.ON_START, Lifecycle.Event.ON_RESUME。

* 而Lifecycle.Event.ON_PAUSE, Lifecycle.Event.ON_STOP，将在最后一个Activit退出后后延迟分发。如果由于配置更改而销毁并重新创建活动，则此延迟足以保证ProcessLifecycleOwner不会发送任何事件。

*

* 作用：监听应用程序进入前台或后台

*/

privatestaticclassApplicationLifecycleObserverimplementsLifecycleObserver{

@OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_START)

privatevoidonAppForeground{

Log.w(TAG, "ApplicationObserver: app moved to foreground");

}

@OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_STOP)

privatevoidonAppBackground{

Log.w(TAG, "ApplicationObserver: app moved to background");

}

}

}

看到确实很简单，和前面Activity的Lifecycle用法几乎一样，而我们使用ProcessLifecycleOwner就显得很优雅了。生命周期分发逻辑已在注释里说明。

3

源码分析

Lifecycle的使用很简单，接下来就是对Lifecycle原理和源码的解析了。

我们可以先猜下原理：LifecycleOwner(如Activity)在生命周期状态改变时(也就是生命周期方法执行时)，遍历观察者，获取每个观察者的方法上的注解，如果注解是@OnLifecycleEvent且value是和生命周期状态一致，那么就执行这个方法。这个猜测合理吧？下面你来看看。

3.1 Lifecycle类

先来瞅瞅Lifecycle：

publicabstractclassLifecycle{

//添加观察者

@MainThread

publicabstractvoidaddObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);

//移除观察者

@MainThread

publicabstractvoidremoveObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);

//获取当前状态

publicabstractState getCurrentState;

//生命周期事件，对应Activity生命周期方法

publicenumEvent {

ON_CREATE,

ON_START,

ON_RESUME,

ON_PAUSE,

ON_STOP,

ON_DESTROY,

ON_ANY //可以响应任意一个事件

}

//生命周期状态. (Event是进入这种状态的事件)

publicenumState {

DESTROYED,

INITIALIZED,

CREATED,

STARTED,

RESUMED;

//判断至少是某一状态

publicbooleanisAtLeast(@NonNull State state){

returncompareTo(state) >= 0;

}

}

Lifecycle 使用两种主要枚举跟踪其关联组件的生命周期状态：

Event ，生命周期事件，这些事件对应 Activity/Fragment 生命周期方法。

State ，生命周期状态，而 Event 是指进入一种状态的事件。

Event触发的时机：

ON_CREATE 、 ON_START 、 ON_RESUME 事件，是在 LifecycleOwner 对应的方法执行 之后 分发。

ON_PAUSE 、 ON_STOP 、 ON_DESTROY 事件，是在 LifecycleOwner 对应的方法调用 之前 分发。

这保证了LifecycleOwner是在这个状态内。

官网有个图很清晰：

3.2 Activity对LifecycleOwner的实现

前面提到Activity实现了LifecycleOwner，所以才能直接使用getLifecycle，具体是在androidx.activity.ComponentActivity中:

//androidx.activity.ComponentActivity，这里忽略了一些其他代码，我们只看Lifecycle相关

publicclassComponentActivityextendsandroidx. core. app. ComponentActivityimplementsLifecycleOwner{

...

privatefinalLifecycleRegistry mLifecycleRegistry = newLifecycleRegistry( this);

...

@Override

protectedvoidonCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState){

super.onCreate(savedInstanceState);

mSavedStateRegistryController.performRestore(savedInstanceState);

ReportFragment.injectIfNeededIn( this); //使用ReportFragment分发生命周期事件

if(mContentLayoutId != 0) {

setContentView(mContentLayoutId);

}

}

@CallSuper

@Override

protectedvoidonSaveInstanceState(@NonNull Bundle outState){

Lifecycle lifecycle = getLifecycle;

if(lifecycle instanceofLifecycleRegistry) {

((LifecycleRegistry) lifecycle).setCurrentState(Lifecycle.State.CREATED);

}

super.onSaveInstanceState(outState);

mSavedStateRegistryController.performSave(outState);

}

@NonNull

@Override

publicLifecycle getLifecycle{

returnmLifecycleRegistry;

}

}

这里忽略了一些其他代码，我们只看Lifecycle相关。

看到ComponentActivity实现了接口LifecycleOwner，并在getLifecycle返回了LifecycleRegistry实例。前面提到LifecycleRegistry是Lifecycle具体实现。

然后在onSaveInstanceState中设置mLifecycleRegistry的状态为State.CREATED，然后怎么没有了？其他生命周期方法内咋没处理？what？和猜测的不一样啊。别急，在onCreate中有这么一行：ReportFragment.injectIfNeededIn(this);,这个就是关键所在。

3.3 生命周期事件分发——ReportFragment

//专门用于分发生命周期事件的Fragment

publicclassReportFragmentextendsFragment{

publicstaticvoidinjectIfNeededIn(Activity activity){

if(Build.VERSION.SDK_INT >= 29) {

//在API 29及以上，可以直接注册回调 获取生命周期

activity.registerActivityLifecycleCallbacks(

newLifecycleCallbacks);

}

//API29以前，使用fragment 获取生命周期

if(manager.findFragmentByTag(REPORT_FRAGMENT_TAG) == null) {

manager.beginTransaction.add( newReportFragment, REPORT_FRAGMENT_TAG).commit;

manager.executePendingTransactions;

}

}

@SuppressWarnings( "deprecation")

staticvoiddispatch(@NonNull Activity activity, @NonNull Lifecycle.Event event){

if(activity instanceofLifecycleRegistryOwner) { //这里废弃了，不用看

((LifecycleRegistryOwner) activity).getLifecycle.handleLifecycleEvent(event);

return;

}

if(activity instanceofLifecycleOwner) {

Lifecycle lifecycle = ((LifecycleOwner) activity).getLifecycle;

if(lifecycle instanceofLifecycleRegistry) {

((LifecycleRegistry) lifecycle).handleLifecycleEvent(event); //使用LifecycleRegistry的handleLifecycleEvent方法处理事件

}

}

}

@Override

publicvoidonActivityCreated(Bundle savedInstanceState){

super.onActivityCreated(savedInstanceState);

dispatch(Lifecycle.Event.ON_CREATE);

}

@Override

publicvoidonStart{

super.onStart;

dispatch(Lifecycle.Event.ON_START);

}

@Override

publicvoidonResume{

super.onResume;

dispatch(Lifecycle.Event.ON_RESUME);

}

@Override

publicvoidonPause{

super.onPause;

dispatch(Lifecycle.Event.ON_PAUSE);

}

...省略onStop、 onDestroy

privatevoiddispatch(@NonNull Lifecycle.Event event){

if(Build.VERSION.SDK_INT < 29) {

dispatch(getActivity, event);

}

}

//在API 29及以上，使用的生命周期回调

staticclassLifecycleCallbacksimplementsApplication. ActivityLifecycleCallbacks{

...

@Override

publicvoidonActivityPostCreated(@NonNull Activity activity,@Nullable Bundle savedInstanceState){

dispatch(activity, Lifecycle.Event.ON_CREATE);

}

@Override

publicvoidonActivityPostStarted(@NonNull Activity activity){

dispatch(activity, Lifecycle.Event.ON_START);

}

@Override

publicvoidonActivityPostResumed(@NonNull Activity activity){

dispatch(activity, Lifecycle.Event.ON_RESUME);

}

@Override

publicvoidonActivityPrePaused(@NonNull Activity activity){

dispatch(activity, Lifecycle.Event.ON_PAUSE);

}

...省略onStop、onDestroy

}

}

首先injectIfNeededIn()内进行了版本区分：在API 29及以上 直接使用activity的registerActivityLifecycleCallbacks 直接注册了生命周期回调，然后给当前activity添加了ReportFragment，注意这个fragment是没有布局的。

然后， 无论LifecycleCallbacks、还是fragment的生命周期方法 最后都走到了 dispatch(Activity activity, Lifecycle.Event event)方法，其内部使用LifecycleRegistry的handleLifecycleEvent方法处理事件。

而ReportFragment的作用就是获取生命周期而已，因为fragment生命周期是依附Activity的。好处就是把这部分逻辑抽离出来，实现activity的无侵入。如果你对图片加载库Glide比较熟，就会知道它也是使用透明Fragment获取生命周期的。

3.4 生命周期事件处理——LifecycleRegistry

到这里，生命中周期事件的处理有转移到了LifecycleRegistry 中：

//LifecycleRegistry.java

//系统自定义的保存Observer的map，可在遍历中增删

privateFastSafeIterableMap   mObserverMap = newFastSafeIterableMap<>;  

publicvoidhandleLifecycleEvent( @NonNull Lifecycle.Event event) {

State next = getStateAfter( event); //获取event发生之后的将要处于的状态

moveToState(next); //移动到这个状态

}

privatevoidmoveToState( State next) {

if(mState == next) {

return; //如果和当前状态一致，不处理

}

mState = next; //赋值新状态

if(mHandlingEvent || mAddingObserverCounter != 0) {

mNewEventOccurred = true;

return;

}

mHandlingEvent = true;

sync; //把生命周期状态同步给所有观察者

mHandlingEvent = false;

}

privatevoidsync{

LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner. get;

if(lifecycleOwner == null) {

thrownewIllegalStateException( "LifecycleOwner of this LifecycleRegistry is already"

+ "garbage collected. It is too late to change lifecycle state.");

}

while(!isSynced) { //isSynced意思是 所有观察者都同步完了

mNewEventOccurred = false;

//mObserverMap就是 在activity中添加observer后 用于存放observer的map

if(mState.compareTo(mObserverMap.eldest.getValue.mState) < 0) {

backwardPass(lifecycleOwner);

}

Entry   newest = mObserverMap.newest;  

if(!mNewEventOccurred && newest != null

&& mState.compareTo(newest.getValue.mState) > 0) {

forwardPass(lifecycleOwner);

}

}

mNewEventOccurred = false;

}

...

staticState getStateAfter( Event event) {

switch( event) {

caseON_CREATE:

caseON_STOP:

returnCREATED;

caseON_START:

caseON_PAUSE:

returnSTARTED;

caseON_RESUME:

returnRESUMED;

caseON_DESTROY:

returnDESTROYED;

caseON_ANY:

break;

}

thrownewIllegalArgumentException( "Unexpected event value "+ event);

}

逻辑很清晰：使用getStateAfter获取event发生之后的将要处于的状态(看前面那张图很好理解)，moveToState是移动到新状态，最后使用sync把生命周期状态同步给所有观察者。

注意到sync中有个while循环，很显然是在遍历观察者。并且很显然观察者是存放在mObserverMap中的，而mObserverMap对观察者的添加 很显然 就是Activity中使用getLifecycle.addObserver这里：

//LifecycleRegistry.java

@Override

publicvoidaddObserver(@NonNull LifecycleObserver observer){

State initialState = mState == DESTROYED ? DESTROYED : INITIALIZED;

//带状态的观察者，这个状态的作用：新的事件触发后 遍历通知所有观察者时，判断是否已经通知这个观察者了

ObserverWithState statefulObserver = newObserverWithState(observer, initialState);

ObserverWithState previous = mObserverMap.putIfAbsent(observer, statefulObserver);

//observer作为key，ObserverWithState作为value，存到mObserverMap

if(previous != null) {

return; //已经添加过，不处理

}

LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner.get;

if(lifecycleOwner == null) {

return; //lifecycleOwner退出了，不处理

}

//下面代码的逻辑：通过while循环，把新的观察者的状态 连续地 同步到最新状态mState。

//意思就是：虽然可能添加的晚，但把之前的事件一个个分发给你(upEvent方法)，即粘性

booleanisReentrance = mAddingObserverCounter != 0|| mHandlingEvent;

State targetState = calculateTargetState(observer); //计算目标状态

mAddingObserverCounter++;

while((statefulObserver.mState.compareTo(targetState) < 0

&& mObserverMap.contains(observer))) {

pushParentState(statefulObserver.mState);

statefulObserver.dispatchEvent(lifecycleOwner, upEvent(statefulObserver.mState));

popParentState;

// mState / subling may have been changed recalculate

targetState = calculateTargetState(observer);

}

if(!isReentrance) {

sync;

}

mAddingObserverCounter--;

}

用observer创建带状态的观察者ObserverWithState，observer作为key、ObserverWithState作为value，存到mObserverMap。接着做了安全判断，最后把新的观察者的状态 连续地 同步到最新状态mState，意思就是：虽然可能添加的晚，但会把之前的事件一个个分发给你，即粘性。

回到刚刚sync的while循环，看看如何处理分发事件：

privatevoidsync{

LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner. get;

if(lifecycleOwner == null) {

Log.w(LOG_TAG, "LifecycleOwner is garbage collected, you shouldn't try dispatch "

+ "new events from it.");

return;

}

while(!isSynced) {

mNewEventOccurred = false;

// no need to check eldest for nullability, because isSynced does it for us.

if(mState.compareTo(mObserverMap.eldest.getValue.mState) < 0) {

backwardPass(lifecycleOwner);

}

Entry   newest = mObserverMap.newest;  

if(!mNewEventOccurred && newest != null

&& mState.compareTo(newest.getValue.mState) > 0) {

forwardPass(lifecycleOwner);

}

}

mNewEventOccurred = false;

}

privateboolean isSynced{

if(mObserverMap.size == 0) {

returntrue;

} //最老的和最新的观察者的状态一致，都是ower的当前状态，说明已经同步完了

State eldestObserverState = mObserverMap.eldest.getValue.mState;

State newestObserverState = mObserverMap.newest.getValue.mState;

returneldestObserverState == newestObserverState && mState == newestObserverState;

}

privatevoidforwardPass( LifecycleOwner lifecycleOwner) {

Iterator > ascendingIterator = mObserverMap.iteratorWithAdditions;

while(ascendingIterator.hasNext && !mNewEventOccurred) { //正向遍历，从老到新

Entry   entry = ascendingIterator.next;  

ObserverWithState observer = entry.getValue;

while((observer.mState.compareTo(mState) < 0&& !mNewEventOccurred && mObserverMap.contains(entry.getKey))) {

pushParentState(observer.mState);

observer.dispatchEvent(lifecycleOwner, upEvent(observer.mState)); //observer获取事件

popParentState;

}

}

}

privatevoidbackwardPass( LifecycleOwner lifecycleOwner) {

Iterator > descendingIterator = mObserverMap.descendingIterator;

while(descendingIterator.hasNext && !mNewEventOccurred) { //反向遍历，从新到老

Entry   entry = descendingIterator.next;  

ObserverWithState observer = entry.getValue;

while((observer.mState.compareTo(mState) > 0&& !mNewEventOccurred && mObserverMap.contains(entry.getKey))) {

Event event= downEvent(observer.mState);

pushParentState(getStateAfter( event));

observer.dispatchEvent(lifecycleOwner, event); //observer获取事件

popParentState;

}

}

}

循环条件是!isSynced，若最老的和最新的观察者的状态一致，且都是ower的当前状态，说明已经同步完了。

没有同步完就进入循环体：

mState 比最老观察者状态小，走 backwardPass(lifecycleOwner) ：从新到老分发，循环使用 downEvent 和 observer.dispatchEvent ，连续分发事件;

mState 比最新观察者状态大，走 forwardPass(lifecycleOwner) ：从老到新分发，循环使用 upEvent 和 observer.dispatchEvent ，连续分发事件。

接着ObserverWithState类型的observer就获取到了事件，即observer.dispatchEvent(lifecycleOwner, event)，下面来看看它是如何让加了对应注解的方法执行的。

3.5 事件回调后 方法执行

我们继续看下 ObserverWithState:

staticclassObserverWithState{

State mState;

GenericLifecycleObserver mLifecycleObserver;

ObserverWithState(LifecycleObserver observer, State initialState) {

mLifecycleObserver = Lifecycling.getCallback(observer);

mState = initialState;

}

voiddispatchEvent( LifecycleOwner owner, Event event) {

State newState = getStateAfter( event);

mState = min(mState, newState);

mLifecycleObserver.onStateChanged(owner, event);

mState = newState;

}

}

mState的作用是：新的事件触发后 遍历通知所有观察者时，判断是否已经通知这个观察者了，即防止重复通知。

mLifecycleObserver是使用Lifecycling.getCallback(observer)获取的GenericLifecycleObserver实例。GenericLifecycleObserver是接口，继承自LifecycleObserver：

//接受生命周期改变并分发给真正的观察者

publicinterfaceLifecycleEventObserverextendsLifecycleObserver{

//生命周期状态变化

voidonStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source, @NonNull Lifecycle.Event event);

}

也就说，LifecycleEventObserver 给LifecycleObserver 增加了感知生命周期状态变化的能力。

看看Lifecycling.getCallback(observer)：

@ NonNull

staticLifecycleEventObserver lifecycleEventObserver( Object object) {

...省略很多类型判断的代码

returnnewReflectiveGenericLifecycleObserver( object);

}

方法内有很多对observer进行类型判断的代码，我们这里关注的是ComponentActivity，所以LifecycleEventObserver的实现类就是ReflectiveGenericLifecycleObserver了：

classReflectiveGenericLifecycleObserverimplementsLifecycleEventObserver{

privatefinalObject mWrapped;

privatefinalCallbackInfo mInfo;

ReflectiveGenericLifecycleObserver(Object wrapped) {

mWrapped = wrapped;

mInfo = ClassesInfoCache.sInstance.getInfo(mWrapped.getClass); //存放了event与加了注解方法的信息

}

@Override

publicvoidonStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source, @NonNull Event event){

mInfo.invokeCallbacks(source, event, mWrapped); //执行对应event的观察者的方法

}

}

它的onStateChanged方法内部使用CallbackInfo的invokeCallbacks方法，这里应该就是执行观察者的方法了。

ClassesInfoCache内部用Map存了 所有观察者的回调信息，CallbackInfo是当前观察者的回调信息。

先看下CallbackInfo实例的创建，

ClassesInfoCache.sInstance.getInfo(mWrapped.getClass)：

//ClassesInfoCache.java

privatefinal Map  mCallbackMap = newHashMap<>; //所有观察者的回调信息

privatefinal Map  mHasLifecycleMethods = newHashMap<>; //观察者是否有注解了生命周期的方法

CallbackInfo getInfo( Class klass) {

CallbackInfo existing = mCallbackMap. get(klass); //如果已经存在当前观察者回调信息 直接取

if(existing != null) {

returnexisting;

}

existing = createInfo(klass, null); //没有就去收集信息并创建

returnexisting;

}

privateCallbackInfo createInfo( Class klass, @Nullable Method[] declaredMethods) {

Class superclass = klass.getSuperclass;

Map  handlerToEvent = newHashMap<>; //生命周期事件到来 对应的方法

...

Method[] methods = declaredMethods != null? declaredMethods : getDeclaredMethods(klass); //反射获取观察者的方法

boolean hasLifecycleMethods = false;

for(Method method : methods) { //遍历方法 找到注解OnLifecycleEvent

OnLifecycleEvent annotation = method.getAnnotation(OnLifecycleEvent.class);

if(annotation == null) {

continue; //没有注解OnLifecycleEvent 就return

}

hasLifecycleMethods = true; //有注解OnLifecycleEvent

Class[] params= method.getParameterTypes; //获取方法参数

intcallType = CALL_TYPE_NO_ARG;

if( params.length > 0) { //有参数

callType = CALL_TYPE_PROVIDER;

if(! params[ 0].isAssignableFrom(LifecycleOwner.class)) {

thrownewIllegalArgumentException( //第一个参数必须是LifecycleOwner

"invalid parameter type. Must be one and instanceof LifecycleOwner");

}

}

Lifecycle.Event event= annotation. value;

if( params.length > 1) {

callType = CALL_TYPE_PROVIDER_WITH_EVENT;

if(! params[ 1].isAssignableFrom(Lifecycle.Event.class)) {

thrownewIllegalArgumentException( //第二个参数必须是Event

"invalid parameter type. second arg must be an event");

}

if( event!= Lifecycle.Event.ON_ANY) {

thrownewIllegalArgumentException( //有两个参数 注解值只能是ON_ANY

"Second arg is supported only for ON_ANY value");

}

}

if( params.length > 2) { //参数不能超过两个

thrownewIllegalArgumentException( "cannot have more than 2 params");

}

MethodReference methodReference = newMethodReference(callType, method);

verifyAndPutHandler(handlerToEvent, methodReference, event, klass); //校验方法并加入到map handlerToEvent 中

}

CallbackInfo info = newCallbackInfo(handlerToEvent); //获取的 所有注解生命周期的方法handlerToEvent，构造回调信息实例

mCallbackMap.put(klass, info); //把当前观察者的回调信息存到ClassesInfoCache中

mHasLifecycleMethods.put(klass, hasLifecycleMethods); //记录 观察者是否有注解了生命周期的方法

returninfo;

}

如果不存在当前观察者回调信息，就使用 createInfo 方法收集创建

先反射获取观察者的方法，遍历方法 找到注解了 OnLifecycleEvent 的方法，先对方法的参数进行了校验。

第一个参数必须是 LifecycleOwner ;第二个参数必须是 Event ;有两个参数 注解值只能是 ON_ANY ;参数不能超过两个。

校验方法并加入到 map ， key 是方法， value 是 Event 。 map handlerToEvent 是所有的注解了生命周期的方法。

遍历完，然后用 handlerToEvent 来构造 当前观察者回调信息 CallbackInfo ，存到 ClassesInfoCache 的 mCallbackMap 中，并记录 观察者是否有注解了生命周期的方法。

整体思路还是很清晰的，继续看CallbackInfo的invokeCallbacks方法：

staticclassCallbackInfo{

final Map  > mEventToHandlers; //Event对应的多个方法  

final Map  mHandlerToEvent; //要回调的方法

CallbackInfo(Map  handlerToEvent) {

mHandlerToEvent = handlerToEvent;

mEventToHandlers = newHashMap<>;

//这里遍历mHandlerToEvent来获取mEventToHandlers

for(Map.Entry  entry : handlerToEvent.entrySet) {

Lifecycle.Event event= entry.getValue;

List  methodReferences = mEventToHandlers. get( event);

if(methodReferences == null) {

methodReferences = newArrayList<>;

mEventToHandlers.put( event, methodReferences);

}

methodReferences. add(entry.getKey);

}

}

@SuppressWarnings( "ConstantConditions")

voidinvokeCallbacks( LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event, Object target ) {

invokeMethodsForEvent(mEventToHandlers. get( event), source, event, target); //执行对应event的方法

invokeMethodsForEvent(mEventToHandlers. get(Lifecycle.Event.ON_ANY), source, event,target); //执行注解了ON_ANY的方法

}

privatestaticvoidinvokeMethodsForEvent( List  handlers,

LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event, Object mWrapped ) {

if(handlers != null) {

for( inti = handlers.size - 1; i >= 0; i--) { //执行Event对应的多个方法

handlers. get(i).invokeCallback(source, event, mWrapped);

}

}

}

}

很好理解，执行对应event的方法、执行注解了ON_ANY的方法。其中mEventToHandlers是在创建CallbackInfo时由遍历mHandlerToEvent来获取，存放了每个Event对应的多个方法。

最后看看handlers.get(i).invokeCallback，即MethodReference中：

staticclassMethodReference{

...

voidinvokeCallback( LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event, Object target ) {

try{

switch(mCallType) {

caseCALL_TYPE_NO_ARG:

mMethod.invoke(target); //没有参数的

break;

caseCALL_TYPE_PROVIDER:

mMethod.invoke(target, source); //一个参数的：LifecycleOwner

break;

caseCALL_TYPE_PROVIDER_WITH_EVENT:

mMethod.invoke(target, source, event); //两个参数的：LifecycleOwner，Event

break;

}

}

...

}

...

}

根据不同参数类型，执行对应方法。

到这里，整个流程就完整了。实际看了这么一大圈，基本思路和我们的猜想是一致的。

4

总结

本文先介绍了Jetpack和AAC的概念，这是Android官方推荐的通用开发工具集。其中AAC是架构组件，是本系列文章的介绍内容。接着介绍了AAC的基础组件Lifecycle，它能让开发者更好的管理Activity/Fragment生命周期。最后详细分析了Lifecycle源码及原理。

Jetpack的AAC是我们后续开发Android必备知识，也是完成MVVM架构的基础。Lifecycle更是AAC中的基础，所以完整掌握本篇内容十分必要。