Android Jetpack系列（三）： Lifecycle（原理篇）

前言

在上一篇文章中，我们学习了如何去使用Lifecycle； 当然之会使用是不够的，还需要了解它的原理，这是成为优秀工程师必备的；这篇文章就来学习Lifecycle的基本原理

1.Lifecycle的生命周期状态事件和状态

**Lifecycle使用两个枚举来跟踪其关联组件的生命周期状态，这两个枚举分别是Event和State；**State指的是Lifecycle的生命周期所处的状态；Event代表Lifecycle生命周期对应的事件，这些事件会映射到Activity和Fragment中的回调事件中

Android 9.0的Lifecycle的源码如下所示

public abstract class Lifecycle {

    @MainThread
    public abstract void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);

    @MainThread
    public abstract void removeObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);

    @MainThread
    @NonNull
    public abstract State getCurrentState();

    @SuppressWarnings("WeakerAccess")
    public enum Event {
        ON_CREATE,
        ON_START,
        ON_RESUME,
        ON_PAUSE,
        ON_STOP,
        ON_DESTROY,
        ON_ANY
    }

    @SuppressWarnings("WeakerAccess")
    public enum State {
        DESTROYED,
        INITIALIZED,
        CREATED,
        STARTED,
        RESUMED;
        public boolean isAtLeast(@NonNull State state) {
            return compareTo(state) >= 0;
        }
    }
}

Lifecycle是一个抽象类； 其内部不仅包括了添加和移除观察者的方法，还包括了此前说到的Event和State枚举。可以看到Event中的事件和Activity的生命周期几乎是对应的，除了ON_ANY，它可用于匹配所有事件

2.Lifecycle如何观察Activity和Fragment的生命周期

在Android Support Library 26.1.0 及其之后的版本，Activity和Fragment已经默认实现了LifecycleOwner接口，LifecycleOwner可以理解为被观察者，那么Lifecycle是如何观察Activity和Fragment的生命周期的呢？

在上一篇文章举的例子中，MainActivity继承了AppCompatActivity，而AppCompatActivity继承了FragmentActivity。在Android 8.0时，FragmentActivity继承自SupportActivity，而在Android 9.0，FragmentActivity继承自ComponentActivity 。SupportActivity和ComponentActivity的代码区别不大，这里以ComponentActivity举例，如下所示

@RestrictTo(LIBRARY_GROUP)
public class ComponentActivity extends Activity implements LifecycleOwner {
    private SimpleArrayMap[] params = method.getParameterTypes();
            int callType = CALL_TYPE_NO_ARG;
            if (params.length > 0) {
                callType = CALL_TYPE_PROVIDER;
                if (!params[0].isAssignableFrom(LifecycleOwner.class)) {
                    throw new IllegalArgumentException(
                            "invalid parameter type. Must be one and instanceof LifecycleOwner");
                }
            }
            Lifecycle.Event event = annotation.value();//2
            ...
            MethodReference methodReference = new MethodReference(callType, method);//3
            verifyAndPutHandler(handlerToEvent, methodReference, event, klass);//4
        }
        CallbackInfo info = new CallbackInfo(handlerToEvent);//5
        mCallbackMap.put(klass, info);
        mHasLifecycleMethods.put(klass, hasLifecycleMethods);
        return info;
    }

关键点在注释1处； 不断的遍历各个方法，获取方法上的名为OnLifecycleEvent的注解，这个注解正是实现LifecycleObserver接口时用到的。

注释2处获取该注解的值； 也就是在@OnLifecycleEvent中定义的事件

注释3处新建了一个MethodReference； 其内部包括了使用了该注解的方法

注释4处的verifyAndPutHandler方法用于将MethodReference和对应的Event存在类型为Map 的handlerToEvent中

注释5处新建CallbackInfo，并将handlerToEvent传进去

接着回头看CallbackInfo的invokeCallbacks方法，代码如下所示

static class CallbackInfo {
        final Map mEventToHandlers;
        final Map mHandlerToEvent;
        CallbackInfo(Map handlerToEvent) {
            mHandlerToEvent = handlerToEvent;
            mEventToHandlers = new HashMap();
            for (Map.Entry entry : handlerToEvent.entrySet()) {//1
                Lifecycle.Event event = entry.getValue();
                List methodReferences = mEventToHandlers.get(event);
                if (methodReferences == null) {
                    methodReferences = new ArrayList();
                    mEventToHandlers.put(event, methodReferences);
                }
                methodReferences.add(entry.getKey());
            }
        }
        @SuppressWarnings("ConstantConditions")
        void invokeCallbacks(LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event, Object target) {
            invokeMethodsForEvent(mEventToHandlers.get(event), source, event, target);//2
            invokeMethodsForEvent(mEventToHandlers.get(Lifecycle.Event.ON_ANY), source, event,
                    target);
        }

        private static void invokeMethodsForEvent(List handlers,
                LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event, Object mWrapped) {
            if (handlers != null) {
                for (int i = handlers.size() - 1; i >= 0; i--) {
                    handlers.get(i).invokeCallback(source, event, mWrapped);//1
                }
            }
        }

注释1处的循环的意义在于将handlerToEvent进行数据类型转换，转化为一个HashMap，key的值为事件，value的值为MethodReference。注释2处的invokeMethodsForEvent方法会传入mEventToHandlers.get(event)，也就是事件对应的MethodReference的集合。invokeMethodsForEvent方法中会遍历MethodReference的集合，调用MethodReference的invokeCallback方法

 @SuppressWarnings("WeakerAccess")
    static class MethodReference {
        final int mCallType;
        final Method mMethod;
        MethodReference(int callType, Method method) {
            mCallType = callType;
            mMethod = method;
            mMethod.setAccessible(true);
        }
        void invokeCallback(LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event, Object target) {
            try {
                switch (mCallType) {
                    case CALL_TYPE_NO_ARG:
                        mMethod.invoke(target);
                        break;
                    case CALL_TYPE_PROVIDER:
                        mMethod.invoke(target, source);
                        break;
                    case CALL_TYPE_PROVIDER_WITH_EVENT:
                        mMethod.invoke(target, source, event);
                        break;
                }
            } catch (InvocationTargetException e) {
                throw new RuntimeException("Failed to call observer method", e.getCause());
            } catch (IllegalAccessException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
      ...
    }

MethodReference类中有两个变量，一个是callType，它代表调用方法的类型，另一个是Method； 它代表方法，不管是哪种callType都会通过invoke对方法进行反射。 简单来说，实现LifecycleObserver接口的类中，注解修饰的方法和事件会被保存起来，通过反射对事件的对应方法进行调用

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最后我想说：

对于程序员来说，要学习的知识内容、技术有太多太多，要想不被环境淘汰就只有不断提升自己，从来都是我们去适应环境，而不是环境来适应我们

技术是无止境的，你需要对自己提交的每一行代码、使用的每一个工具负责，不断挖掘其底层原理，才能使自己的技术升华到更高的层面

Android 架构师之路还很漫长，与君共勉