Lifecycler结构图
Lifecycle组件中的类结构，LifecycleOwner表示拥有生命周期功能。
Lifecycle定义了Android中的生命周期的接口。而LifecycleObserver是生命周期的监听的接口。Lifecycle可以注册和反注册LifecycleObserver，二者为观察者模式。
LifecycleOwner
public interface LifecycleOwner {
@NonNull
Lifecycle getLifecycle();
}
LifecycleOwner只有一个简单的接口，获取Lifecycle。而support现在的库中的Fragment和AppCompatActivity均实现了此接口。
Fragment
现在的support库中的Fragment实现了LifecycleOwner，我们来观摩一下。
@Override
public Lifecycle getLifecycle() {
return mLifecycleRegistry;
}
Fragment直接返回变量mLifecycleRegistry，
LifecycleRegistry mLifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);
变量是LifecycleRegistry的对象。
Fragment实现了LifecycleOwner，并返回了LifecycleRegistry类的对象。
那mLifecycleRegistry怎么知道生命周期变化的呢？
在performCreate方法中，调用支持onCreate方法并使用mLifecycleRegistry来处理Lifecycle.Event.ON_CREATE。
void performCreate(Bundle savedInstanceState) {
······
onCreate(savedInstanceState);
······
mLifecycleRegistry.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE);
}
同样的：
-performStart调用onStart方法并使用mLifecycleRegistry处理Lifecycle.Event.ON_START
-performResume调用onResume方法并使用mLifecycleRegistry处理Lifecycle.Event.ON_RESUME
-performStop调用onStop方法并使用mLifecycleRegistry处理Lifecycle.Event.ON_STOP
-performDestroy调用onDestroy并使用mLifecycleRegistry处理Lifecycle.Event.ON_DESTROY
调用生命周期的相关的方法的同时，也使用mLifecycleRegistry处理Lifecycle.Event中的相应事件。
mLifecycleRegistry通过此种方式来监听生命周期的变更的。（至于什么时候执行performXX方法可以自行分析）。
AppCompatActivity
AppCompatActivity继承关系比较深，最终基础类为SupportActivity
private LifecycleRegistry mLifecycleRegistry = new LifecycleRegistry(this);
@Override
public Lifecycle getLifecycle() {
return mLifecycleRegistry;
}
SupportActivity也是返回LifecycleRegistry返回。但是使用的Fragment来监听的生命周期。
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
ReportFragment.injectIfNeededIn(this);
}
其实委托给ReportFragment处理生命周期。
@Override
public void onActivityCreated(Bundle savedInstanceState) {
super.onActivityCreated(savedInstanceState);
dispatchCreate(mProcessListener);
dispatch(Lifecycle.Event.ON_CREATE);
}
在onActivityCreated方法中调用dispatch方法分发Lifecycle.Event.ON_CREATE事件。
private void dispatch(Lifecycle.Event event) {
Activity activity = getActivity();
if (activity instanceof LifecycleRegistryOwner) {
((LifecycleRegistryOwner) activity).getLifecycle().handleLifecycleEvent(event);
return;
}
//SupportActivity实现了LifecycleOwner，会调用此代码
if (activity instanceof LifecycleOwner) {
Lifecycle lifecycle = ((LifecycleOwner) activity).getLifecycle();
if (lifecycle instanceof LifecycleRegistry) {
((LifecycleRegistry) lifecycle).handleLifecycleEvent(event);
}
}
}
SupportActivity实现了LifecycleOwner方法，最终会调用到SupportActivity的mLifecycleRegistry处理事件。
类似:
-onStart方法中发送Lifecycle.Event.ON_CREATE事件。
-onResume方法中发送Lifecycle.Event.ON_RESUME事件。
-onPause方法中发送Lifecycle.Event.ON_PAUSE事件。
-onStop方法中发送Lifecycle.Event.ON_STOP事件。
-onDestroy方法中发送Lifecycle.Event.ON_DESTROY事件。
SupportActivity通过ReportFragment间接处理生命周期的监听。
但还有个问题
protected void onSaveInstanceState(Bundle outState) {
mLifecycleRegistry.markState(Lifecycle.State.CREATED);
super.onSaveInstanceState(outState);
}
通过onSaveInstanceState()保存AppCompatActivity的状态时，在调用ON_START事件之前，UI认为是不可变的。在onSaveInstanceState()之后才会调用AppCompatActivity的onStop()方法，在不允许UI状态更改，但是Lifecycle尚未移到CREATED状态(AppCompatActivity的onStop()方法尚未调用)的存在间隙。
为了防止UI变更，因此这里标记了状态为Lifecycle.State.CREATED。
Lifecycle
public abstract class Lifecycle {
@MainThread
public abstract void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);
@MainThread
public abstract void removeObserver(@NonNull LifecycleObserver observer);
@MainThread
public abstract State getCurrentState();
}
Lifecycle定义了生命周期类。用于派发生命周期。包含三个方法addObserver添加观察者，removeObserver移除观察者，getCurrentState获取当前的状态。
LifecycleRegistry实现了此接口。可以直接使用它来定义自己的LifecycleOwner。
LifecycleRegistry
我们先跟踪事件处理的逻辑。
分析LifecycleRegistry的实现
假设我们继承Frgment并添加LifecycleObserver
class LifeycycleFragment : Fragment() {
private val mLifecycleObserver: LifecycleObserver = GenericLifecycleObserver { source, event ->
Log.d("LifeycycleFragment", "source:$source event:$event")
}
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
lifecycle.addObserver(mLifecycleObserver)
}
override fun onCreateView(inflater: LayoutInflater, container: ViewGroup?, savedInstanceState: Bundle?): View? {
return inflater.inflate(R.layout.fragment_lifecycle, container, false)
}
override fun onDestroy() {
lifecycle.removeObserver(mLifecycleObserver)
super.onDestroy()
}
}
我们只是简单的在Fragment的onCreate方法中添加了LifecycleObserver。
从Fragment的perfromCreate方法：
void performCreate(Bundle savedInstanceState) {
······
onCreate(savedInstanceState);
······
mLifecycleRegistry.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE);
}
performCreate有两个功能，一个是调用onCreate方法，一个处理生命周期的事件。
我们先分析onCreate方法。
我们的LifeFragment复写了onCreate并添加了生命周期的观察者。
我们来分析添加观察者的逻辑。
LifecycleRegistry 添加观察者
LifecycleRegistry :
@Override
public void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer) {
State initialState = mState == DESTROYED ? DESTROYED : INITIALIZED;
ObserverWithState statefulObserver = new ObserverWithState(observer, initialState);
ObserverWithState previous = mObserverMap.putIfAbsent(observer, statefulObserver);
if (previous != null) {
return;
}
LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner.get();
if (lifecycleOwner == null) {
// it is null we should be destroyed. Fallback quickly
return;
}
......
}
-首先根据当前的状态获取初始化的状态，创建ObserverWithState对象。因为还未处理状态，所以mState的状态为INITIALIZED，初始化的状态也为INITIALIZED。
-mObserverMap调用putIfAbsent添加ObserverWithState对象。如果存在就返回原来的对象，因为这里是第一次添加，因此返回的值为null。
-通过mLifecycleOwner（弱引用）获取LifecycleOwner。
@Override
public void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer) {
......
boolean isReentrance = mAddingObserverCounter != 0 || mHandlingEvent;
State targetState = calculateTargetState(observer);
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) {
// we do sync only on the top level.
sync();
}
mAddingObserverCounter--;
}
mAddingObserverCounter表示有多少个正在添加，mHandlingEvent是否有事件正在处理。这两个变量很奇怪，看似是为了支持多线程，但是又没有同步同步锁，又没有volatile修饰，只能说明不支持多线程操作，只能在UI线程中操作，一次添加一个观察者，一次只能处理一个事件。因此这两个变量很奇怪。isReentrance肯定是false。
接着是调用calculateTargetState方法计算目标的状态，
private State calculateTargetState(LifecycleObserver observer) {
Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> previous = mObserverMap.ceil(observer);
State siblingState = previous != null ? previous.getValue().mState : null;
State parentState = !mParentStates.isEmpty() ? mParentStates.get(mParentStates.size() - 1)
: null;
return min(min(mState, siblingState), parentState);
}
从mObserverMap获取ObserverWithState，并获取ObserverWithState状态。前面说过初始化的状态为INITIALIZED。而mState也为INITIALIZED。没有操作mParentStates，其数据parentState为null。最终calculateTargetState计算的目标状态为INITIALIZED。
由于statefulObserver.mState的状态与targetState所以addObserver不会执行while语句。
由于isReentrance为false。因此会执行sync方法
private void sync() {
......
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<LifecycleObserver, ObserverWithState> newest = mObserverMap.newest();
if (!mNewEventOccurred && newest != null
&& mState.compareTo(newest.getValue().mState) > 0) {
forwardPass(lifecycleOwner);
}
}
mNewEventOccurred = false;
}
通过isSynced判断是否需要进行处理。
private boolean isSynced() {
if (mObserverMap.size() == 0) {
return true;
}
State eldestObserverState = mObserverMap.eldest().getValue().mState;
State newestObserverState = mObserverMap.newest().getValue().mState;
return eldestObserverState == newestObserverState && mState == newestObserverState;
}
我们已经添加了观察者，而且仅一个观察者，mObserverMap.eldest()与mObserverMap.newest()，并且状态与mState相同，因此此方法返回true。
因此呢sync方法的while语句也不会执行。
至此，我们的addObserver已经分析完成。
LifecycleRegistry 事件处理
接下来我们分析一下handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE)的流程。
public void handleLifecycleEvent(@NonNull Lifecycle.Event event) {
State next = getStateAfter(event);
moveToState(next);
}
首先调用getStateAfter方法获取状态，其次是调用moveToState方法。
static State getStateAfter(Event event) {
switch (event) {
case ON_CREATE:
case ON_STOP:
return CREATED;
case ON_START:
case ON_PAUSE:
return STARTED;
case ON_RESUME:
return RESUMED;
case ON_DESTROY:
return DESTROYED;
case ON_ANY:
break;
}
throw new IllegalArgumentException("Unexpected event value " + event);
}
getStateAfter根据事件获取到状态，此时我们的event为ON_CREATE，因此我们获取的状态为CREATED。
接下来是moveToState方法。
private void moveToState(State next) {
if (mState == next) {
return;
}
mState = next;
if (mHandlingEvent || mAddingObserverCounter != 0) {
mNewEventOccurred = true;
// we will figure out what to do on upper level.
return;
}
mHandlingEvent = true;
sync();
mHandlingEvent = false;
}
mState为INITIALIZED，next为CREATED，不会直接返回，接着我们修改当前状态变量mState。没有事件正在处理mHandlingEvent为false，也没有正在添加观察者，mAddingObserverCounter为0，不会直接返回。
接着调用sync方法。
private void sync() {
······
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<LifecycleObserver, ObserverWithState> newest = mObserverMap.newest();
if (!mNewEventOccurred && newest != null
&& mState.compareTo(newest.getValue().mState) > 0) {
forwardPass(lifecycleOwner);
}
}
mNewEventOccurred = false;
}
接着调用isSynced，由于mState为INITIALIZED，但是呢mObserverMap中的ObserverWithState对象为INITIALIZED，因此返回false。接着执行while语句。由于INITIALIZED小于CREATED，因此会调用forwardPass方法。
private void forwardPass(LifecycleOwner lifecycleOwner) {
Iterator<Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState>> ascendingIterator =
mObserverMap.iteratorWithAdditions();
while (ascendingIterator.hasNext() && !mNewEventOccurred) {
Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> 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));
popParentState();
}
}
}
最重要的功能是获取观察者的Iterator，并遍历Iterator比较状态，调用ObserverWithState对象分发事件。
其中有一个关键的方法upEvent方法。
private static Event upEvent(State state) {
switch (state) {
case INITIALIZED:
case DESTROYED:
return ON_CREATE;
case CREATED:
return ON_START;
case STARTED:
return ON_RESUME;
case RESUMED:
throw new IllegalArgumentException();
}
throw new IllegalArgumentException("Unexpected state value " + state);
}
根据状态获取事件，我们传递的是observer.mState为INITIALIZED。因此获取的事件为ON_CREATE。
upEvent方法对应还有downEvent方法。
private static Event downEvent(State state) {
switch (state) {
case INITIALIZED:
throw new IllegalArgumentException();
case CREATED:
return ON_DESTROY;
case STARTED:
return ON_STOP;
case RESUMED:
return ON_PAUSE;
case DESTROYED:
throw new IllegalArgumentException();
}
throw new IllegalArgumentException("Unexpected state value " + state);
}
这两个方法的逻辑总结为如下的状态图。
upEvent状态值变大发生的事件，比如INITIALIZED -> CREATED -> STARTED -> RESUMED或者DESTROYED -> CREATED -> STARTED -> RESUMED，这中间发生的事件。
downEvent状态值变小发生的事件。比如RESUMED -> STARTED -> CREATED -> DESTROYED这中间发生的事件。
对于Fragment的其他生命周期事件的处理可以自行分析，流程基本一致。
SupportActivity的生命周期也是类似的分析方式，只是生命周期的控制委托给了ReportFragment。原理也是一致。
Notice: SupportActivity的onSaveInstanceState就会标记生命周期的状态为State.CREATED，并通知观察者的事件ON_STOP，不会等待onStop方法执行。
LifecycleObserver
添加LifecycleObserver有下面几种方式
1.实现FullLifecycleObserver，GenericLifecycleObserver类。
2.实现LifecycleObserver并在方法上使用注解OnLifecycleEvent。
LifecycleObserver整体结构。
LifecycleObserver只是一个简单的类，没有任何的接口。
public interface LifecycleObserver {
}
有个疑问是，我们的LifecycleObserver没有任何的接口，事件是如何正确的分发事件的呢？注解LifecycleObserver又是如何起作用的呢？
上一节我们知道了有事件分发，会调用ObserverWithState的dispatchEvent方法。其实我们通知LifecycleObserver就是ObserverWithState来完成的。
实现FullLifecycleObserver监听生命周期
FullLifecycleObserver继承自LifecycleObserver。
interface FullLifecycleObserver extends LifecycleObserver {
void onCreate(LifecycleOwner owner);
void onStart(LifecycleOwner owner);
void onResume(LifecycleOwner owner);
void onPause(LifecycleOwner owner);
void onStop(LifecycleOwner owner);
void onDestroy(LifecycleOwner owner);
}
ObserverWithState会适配LifecycleObserver到相应的GenericLifecycleObserver。我们来分析一下
static class ObserverWithState {
State mState;
GenericLifecycleObserver mLifecycleObserver;
ObserverWithState(LifecycleObserver observer, State initialState) {
mLifecycleObserver = Lifecycling.getCallback(observer);
mState = initialState;
}
}
在构造方法中，会通过Lifecycling.getCallback的方法来适配LifecycleObserver对象到GenericLifecycleObserver对象。
那我们来分析一下Lifecycling.getCallback的方法。
public class Lifecycling {
······
@NonNull
static GenericLifecycleObserver getCallback(Object object) {
if (object instanceof FullLifecycleObserver) {
return new FullLifecycleObserverAdapter((FullLifecycleObserver) object);
}
······
}
······
}
如果是FullLifecycleObserver对象，我们是直接通过FullLifecycleObserverAdapter来进行适配。
FullLifecycleObserverAdapter代码很简单，这里不做叙述了。
所以我们实现了FullLifecycleObserver监听生命周期时，ObserverWithState会适配此观察者为FullLifecycleObserverAdapter，分发事假时调用FullLifecycleObserverAdapter的onStateChanged方法进行分发事件。
实现GenericLifecycleObserver监听生命周期
public class Lifecycling {
@NonNull
static GenericLifecycleObserver getCallback(Object object) {
······
if (object instanceof GenericLifecycleObserver) {
return (GenericLifecycleObserver) object;
}
······
}
}
同样的，在构造方法中，会通过Lifecycling.getCallback的方法来适配LifecycleObserver对象到GenericLifecycleObserver对象。因为传递的LifecycleObserver已经是GenericLifecycleObserver对象，所以呢Lifecycling.getCallback直接返回此对象。
使用OnLifecycleEvent注解监听生命周期
使用注解的方式如下：
public class MyObserver implements LifecycleObserver {
@OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME)
public void connectListener() {
...
}
@OnLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE)
public void disconnectListener() {
...
}
}
我们继续分析Lifecycling.getCallback方法。
@NonNull
static GenericLifecycleObserver getCallback(Object object) {
......
final Class<?> klass = object.getClass();
int type = getObserverConstructorType(klass);
if (type == GENERATED_CALLBACK) {
List<Constructor<? extends GeneratedAdapter>> constructors =
sClassToAdapters.get(klass);
if (constructors.size() == 1) {
GeneratedAdapter generatedAdapter = createGeneratedAdapter(
constructors.get(0), object);
return new SingleGeneratedAdapterObserver(generatedAdapter);
}
GeneratedAdapter[] adapters = new GeneratedAdapter[constructors.size()];
for (int i = 0; i < constructors.size(); i++) {
adapters[i] = createGeneratedAdapter(constructors.get(i), object);
}
return new CompositeGeneratedAdaptersObserver(adapters);
}
return new ReflectiveGenericLifecycleObserver(object);
}
代码的getCallback的调用流程。
通过getObserverConstructorType方法获取构造的类型，根据此类型来判断使用哪种Adapter来适配。
接下来分析getObserverConstructorType方法，
private static int getObserverConstructorType(Class<?> klass) {
if (sCallbackCache.containsKey(klass)) {
return sCallbackCache.get(klass);
}
int type = resolveObserverCallbackType(klass);
sCallbackCache.put(klass, type);
return type;
}
首先判断缓存时候包含Class类型缓存。我们是首次进入此方法时不会包含。
接着通过resolveObserverCallbackType方法获取类型。我们来一步步分析resolveObserverCallbackType方法。
private static int resolveObserverCallbackType(Class<?> klass) {
// anonymous class bug:35073837
if (klass.getCanonicalName() == null) {
return REFLECTIVE_CALLBACK;
}
......
}
-如果是匿名内部类，就直接返回REFLECTIVE_CALLBACK。
private static int resolveObserverCallbackType(Class<?> klass) {
......
Constructor<? extends GeneratedAdapter> constructor = generatedConstructor(klass);
if (constructor != null) {
sClassToAdapters.put(klass, Collections
.<Constructor<? extends GeneratedAdapter>>singletonList(constructor));
return GENERATED_CALLBACK;
}
......
}
-通过generatedConstructor获取构造方法。generatedConstructor根据Class获取相关类的构造方法，但是GeneratedAdapter接口没有暴露，我们传递的也不会是此接口相关的类，后续版本也许会暴露GeneratedAdapter接口。因此这里不需要分析了，直接返回为null。if语句也就不会执行了。
private static int resolveObserverCallbackType(Class<?> klass) {
......
boolean hasLifecycleMethods = ClassesInfoCache.sInstance.hasLifecycleMethods(klass);
if (hasLifecycleMethods) {
return REFLECTIVE_CALLBACK;
}
......
}
-通过ClassesInfoCache.sInstance.hasLifecycleMethods判断是否有生命周期的方法。接着分析此方法。
boolean hasLifecycleMethods(Class klass) {
if (mHasLifecycleMethods.containsKey(klass)) {
return mHasLifecycleMethods.get(klass);
}
Method[] methods = getDeclaredMethods(klass);
for (Method method : methods) {
OnLifecycleEvent annotation = method.getAnnotation(OnLifecycleEvent.class);
if (annotation != null) {
createInfo(klass, methods);
return true;
}
}
mHasLifecycleMethods.put(klass, false);
return false;
}
-首先缓存里面没有相关的数据，接着通过getDeclaredMethods反射获取Class的方法。接着遍历方法，获取OnLifecycleEvent注解，因为我们是使用注解的方式来管理声明周期的，因此可以方法上可以获取到OnLifecycleEvent。因此会调用createInfo方法，并返回true。createInfo其实是根据Class获取声明OnLifecycleEvent注解的方法，并再次封装成MethodReference，并放入缓存中。这里就不分析代码了。
-ClassesInfoCache的方法hasLifecycleMethods返回true -> Lifecycling的 resolveObserverCallbackType返回REFLECTIVE_CALLBACK -> Lifecycling的getObserverConstructorType返回REFLECTIVE_CALLBACK ，那Lifecycling的getCallback将返回ReflectiveGenericLifecycleObserver来进行适配。
总结
1.LifecycleOwner只有一个简单的接口，获取Lifecycle，Lifecycle与LifecycleObserver采用的是观察者模式进行组织。
2.LifecycleRegistry实现Lifecycle接口，可以使用此类来实现自己的生命周期。LifecycleRegistry内存采用了适配器模式，把LifecycleObserver是适配成GenericLifecycleObserver。
3.LifecycleObserver没有任何接口，我们实现此接口时可以利用注解的方式，生命周期的变更执行响应的方法。
【附录】
资料图
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