Android在横竖屏切换时到底发生了什么?

在之前的一篇文章我们深入loopers和handler进行分析,看它们是如何同Android主线程相关联的。

今天,我们将继续深入Android主线程同Android组件生命周期的交互。

Activity同orientation changes之间的关系

首先来看看Activity的生命周期和它处理configuration changes 的神奇之处。

这篇文章主要来自于一段类似下面的代码:

通过上面的代码我们知道, doSomething() 方法会在Activity因为一个configuration change导致 onDestroy() 方法会被调用之后执行。之后,你也不能再使用Activity这个实例了。

基于orientation changes的refresher

设备的 orientation 回来任意时刻发生改变。我们会在一个Activity被创建的时候通过Activity#setRequestedOrientation(int)方法来模拟一个orientation change。

你能预测当这个Activity处于portrait模式时log输出吗?


 

如果你了解 Android 生命周期, 你的预测结果可能是下面的答案:


 

Android的生命周期正常运转,Activity被created,resumed,然后这个时候orientation change 发生了,Activity被 paused, destroyed,接着一个新的Activity被created 和 resumed。

Orientation changes 和Android主线程

此处有一个重要的细节:一个orientation change 导致Activity 被重新创建是通过向Android主线程的消息队列发送了一个简单的消息。

请看下面通过反射来读取主线程消息队列里面内容的spy代码:

从上面可以看出,一个消息队列仅仅只是一个链表,每一个消息都有一个指向下一个消息的引用。

我们可以通过上面的代码来记录orientation change发生之后消息队列里面的内容:

最后的输出是:

我们可以通过ActivityThread 类的源码知道数字 118 和 126 代表的消息是:

一个orientation change 会往Android主线程的消息队列里面添加一个 CONFIGURATION_CHANGED 和一个 RELAUNCH_ACTIVITY 消息。

让我们会退一步来看看到底发生了什么:

当Activity第一次启动的时候,主线程的消息队列是空的。当前要执行的消息就是 LAUNCH_ACTIVITY,即创建一个Activity实例,先后调用 onCreate() 方法和 onResume() 方法。接下来只有主线程的looper才能处理消息队列里面下一个消息。

当设备检测到有一个 orientation change 时,会有一个 RELAUNCH_ACTIVITY 消息被推送到主线程的消息队列。

当这个消息被处理的时候它会:

  • 在老的Activity实例上调用 onSaveInstanceState(), onPause(), onDestroy() 方法,
  • 创建一个新的Activity实例,
  • 在新的Activity实例上调用 onCreate()onResume() 方法。

上面这些都是一个消息要处理的。与此同时发生所有消息都会在新的Activity执行完 onResume() 方法后才被调用的。

全面测试

如果你在一个orientation change发生期间在 onCreate() 方法中向主线程消息队列发送消息会怎么样?这会有两种情况,在orientation change发生之前和之后:

输出结果为:

有上面的结果我们可得知:在执行到onCreate()方法最后时,消息队列里面包含四个消息。第一个就是orientation change 发生之前发送的消息,接着两个消息为orientation change相关的,最后一个消息就是orientation change发生之后要发送的消息。最后的logs 表明这些消息都是按顺序依次被执行的。

而且,任何在orientation change 之前发送的消息都会在Activity离开时调用的 onPause() 之前被处理,任何在orientation change 之后发送的消息都会在新的Activity调用的 onResume() 之后被处理。

这个实验告诉我们当你发送一个消息的时候,你不能保证当时存在的Activity实例在消息处理完之后还会存在(即使你是在 onCreate() 或者 onResume()方法里面发送的)。如过你在Activity A发送的消息B里面还持有一个view C或者一个 Activity D的引用,那么这个Activity A在消息 B被处理之前是不会被垃圾回收的。

那么我们可以如何解决这样的问题呢?What could you do?

The real fix解决方案

当你处于主线程的时候不要调用 handler.post() 方法。大部分情况下, handler.post() 被用来处理顺序问题。为了保证你的应用架构稳定请慎用handler.post()

如果你真的需要使用handler.post()

保证你的消息不要持有一个Activity实例的引用?Make sure your message does not hold a reference to an activity, as you would do for a background operation.

如果你真的需要使用handler.post()还要保持Activity引用

在Activity的onPause()方法里面通过 handler.removeCallbacks() 方法从消息队列移除这个消息。

如果你真的需要让你的消息被及时处理

使用 handler.postAtFrontOfQueue() 方法保证消息在 onPause() 发送,那么这个消息会在 onPause()之前被处理。但是你的代码将会变得很难懂。说真的,别这样干。

关于runOnUiThread()的一些话

你注意到我们创建一个handler然后使用 handler.post() 方法而不是直接调用 Activity.runOnUiThread()方法吗?

原因是这样的:

不像 handler.post(), runOnUiThread() 在当前线程为主线程的情况下是不会发送这个runnable的,它会同步地调用 run() 方法。

Services

有一个误解一直需要解除:service 不是 运行在一个后台线程。

所有的 service 生命周期方法 (onCreate(), onStartCommand(), 等等) 都是运行在主线程上面 (就是那个执行你的Activities各种有趣动画的线程)。

无论你是出于一个 service 还是 activity,长时间任务必须要在后台线程进行处理。这个后台线程可以和你的应用生命周期一样长,即使你的Activities已经销毁了。

然而,Android可以在任意时刻决定 kill 一个应用进程。一个 service 是一种请求系统让我们可以存活更久,同时在系统要kill 进程的时候可以让这个service知道。

注意: 当onBind() 接受到一个其他进程的调用并返回一个IBinder ,那么这个方法会在后台线程里面执行。

你可以花时间读读 Service documentation –相当不错。

IntentService

IntentService 为在后台线程依次执行一个Intent 队列里面所有Intent提供了一个简单的方式。

在它内部,使用了一个 Looper 在一个专用 HandlerThread 的来处理这些Intents。当这个service 被销毁的时候,这个Looper会让你结束当前intent的处理,然后终结这个后台线程。

总结

大部分的Android 生命周期方法都是在主线程被调用的。你可以把这些回调函数当成发送给一个looper 队列的简单消息。

在此文结束之前还是要像大多数的Android开发博客那样强调:不要阻塞Android主线程。

你是不是想知道阻塞了主线程到底意味着什么?哈哈,这是下一个主题了。

 

本文翻译自:Square技术博客