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Android四大组件之Activity详解

Activity详解
什么是Activity
Activity是一个Android的应用组件，它提供屏幕进行交互。每个Activity都会获得一个用于绘制其用户界面的窗口，窗口可以充满哦屏幕也可以小于屏幕并浮动在其他窗口之上。
一个应用通常是由多个彼此松散联系的Activity组成，一般会指定应用中的某个Activity为主活动，也就是说首次启动应用时给用户呈现的Activity。将Activity设为主活动的方法，如下面代码所示需要在AndroidManifest文件中添加以下内容

.... ....

当然Activity之间可以进行互相跳转，以便执行不同的操作。每当新Activity启动时，旧的Activity便会停止，但是系统会在堆栈也就是返回栈中保留该Activity。当新Activity启动时，系统也会将其推送到返回栈上，并取得用户的操作焦点。当用户完成当前Activity并按返回按钮是，系统就会从堆栈将其弹出销毁，然后回复前一Activity
当一个Activity因某个新Activity启动而停止时，系统会通过该Activity的生命周期回调方法通知其这一状态的变化。Activity因状态变化每个变化可能有若干种，每一种回调都会提供执行与该状态相应的特定操作的机会
Activity 对象的创建
Activity 的启动是一个跨进程通信的过程，对客户端而言，Activity 的创建会回调到ActivityThread 中的 handleLaunchActivity() 方法：
_frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java_:
@Override public Activity handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, PendingTransactionActions pendingActions, Intent customIntent){ ··· final Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent); ··· return a; }

接着在 performLaunchActivity() 方法里找到了 Acitivity 实例的创建：
private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) { ··· ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r); Activity activity = null; try { // 注解1：通过 ClassLoader 以及目标 Activity 的类名来创建新的 Activity 实例 java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader(); activity = mInstrumentation.newActivity( cl, component.getClassName(), r.intent); ··· } ··· }

Activity 相关的创建工作交由给了 Instrumentation 类处理：
_frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java_:
public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className, Intent intent) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { String pkg = intent != null && intent.getComponent() != null ? intent.getComponent().getPackageName() : null; return getFactory(pkg).instantiateActivity(cl, className, intent); }

最终的创建工作由进一步交由工厂类 AppComponentFactory 实现：
_frameworks/base/core/java/android/app/AppComponentFactory.java_:
public @NonNull Activity instantiateActivity(@NonNull ClassLoader cl, @NonNull String className, @Nullable Intent intent) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { return (Activity) cl.loadClass(className).newInstance(); }

到这里，Activity 对象的创建过程已经很清晰了：通过 ClassLoader 对象以及类名获取到目标 Activity 的 Class 对象， 再调用 Class 对象的 ****newInstance() 方法创建了实例。
用图形关系表示如下：
Android四大组件之Activity详解
文章图片

Activity 对象的引用关系
在清楚了 Activity 对象的创建过程后，让我们回到一开始的 ActivityThread 的performLaunchActivity() 方法中，接着往下看：
private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) { ··· ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r); Activity activity = null; ··· try { Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation); ··· if (activity != null) { ··· activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token, r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent, r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config, r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback, r.assistToken); ··· // 注解2：ActivityClientRecord 对象持有 Activity 实例的引用 r.activity = activity; } r.setState(ON_CREATE); // 注解3：将 ActivityClientRecord 对象添加到 mActivities 集合中 synchronized (mResourcesManager) { mActivities.put(r.token, r); }} ···return activity; }

在这里，我们似乎找到了想要的答案：
新建的 Activity 对象会被传进来的 ActivityClientRecord 对象所持有，接着该 ActivityClientRecord 对象会被添加到一个名为 mActivities 的集合当中所持有。
ActivityClientRecord 是 ActivityThread 的一个静态内部类，用于记录 Activity 相关的信息。其对象的创建过程可以在 LaunchActivityItem 类（Api 28 之后）中找到：
_frameworks/base/core/java/android/app/servertransaction/LaunchActivityItem.java_:
@Override public void execute(ClientTransactionHandler client, IBinder token, PendingTransactionActions pendingActions){ Trace.traceBegin(TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart"); ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord(token, mIntent, mIdent, mInfo, mOverrideConfig, mCompatInfo, mReferrer, mVoiceInteractor, mState, mPersistentState, mPendingResults, mPendingNewIntents, mIsForward, mProfilerInfo, client, mAssistToken); client.handleLaunchActivity(r, pendingActions, null /* customIntent */); Trace.traceEnd(TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER); }

再来看一下这个 mActivities 集合：
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java:
··· final ArrayMap mActivities = new ArrayMap<>(); ···

mActivities 是一个 map 集合，为 ActivityThread 对象的一个成员变量。既然是一个集合，自然也可以在 Activity 销毁方法回调中找到移除集合内元素的操作：
/** Core implementation of activity destroy call. */ ActivityClientRecord performDestroyActivity(IBinder token, boolean finishing, int configChanges, boolean getNonConfigInstance, String reason){ ActivityClientRecord r = mActivities.get(token); ··· synchronized (mResourcesManager) { mActivities.remove(token); } StrictMode.decrementExpectedActivityCount(activityClass); return r; }

图形关系表示如下：
Android四大组件之Activity详解
文章图片

既然 Activity 的对象是间接被 ActivityThread 对象所持有引用，那么该 ActivityThread 对象理应是单例的形式存在，那么该单例 ActivityThread 对象又是如何被创建以及持有的呢？
ActivityThread 对象的创建
一个新的应用进程创建时，会调用 ActivityThread 的静态主方法 main()，在这里，我们找到了答案：
_frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java_:
··· // 注解 4：静态的 ActivityThread 成员变量，用于实现单例 private static volatile ActivityThread sCurrentActivityThread; ···// 注解 5: ActivityThread 的主方法入口，由 RuntimeInit 调用 public static void main(String[] args) { ··· Looper.prepareMainLooper(); ··· // 注解 6: 新建一个 ActivityThread 对象 ActivityThread thread = new ActivityThread(); thread.attach(false, startSeq); ··· Looper.loop(); throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); } ···private void attach(boolean system, long startSeq) { // 注解 7: ActivityThread 对象由静态成员变量所引用 sCurrentActivityThread = this; mSystemThread = system; if (!system) { android.ddm.DdmHandleAppName.setAppName("
", UserHandle.myUserId()); RuntimeInit.setApplicationObject(mAppThread.asBinder()); final IActivityManager mgr = ActivityManager.getService(); try { mgr.attachApplication(mAppThread, startSeq); } catch (RemoteException ex) { throw ex.rethrowFromSystemServer(); } ··· } ··· }

由上面的代码可知，一个新的应用进程创建时，main() 方法里新建一个 ActivityThread 对象赋予给 ActivityThread 类的一个静态成员变量 sCurrentActivityThread，从而形成一个应用进程对应一个 ActivityThread 对象（单例） 的关系。
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总结
每一个新启动的 Activity，其对象实例通过 Class 类的 newInstance 方法创建后，被包裹在一个 ActivityClientRecord 对象中然后添加到进程唯一的 ActivityThread 对象的成员变量 mActivitys 里。换言之，Activity 对象的持有和释放都是由 ActivityThread 来管理的。
最后，笔者想额外重申：
  • 源码中，Activity 对象会在多个方法都有传递关系，比较复杂，笔者才疏学浅，可能会漏掉一些别的重要的引用关系没有分析，欢迎大家指正。
最后
【Android四大组件之Activity详解】其实对于程序员来说，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！
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