Android深入理解Fragment

Fragment

思维导图
概述
设计原因
基本使用
- xml 声明
- 代码设置
- 添加没有 UI 的 fragment
生命周期
管理 Fragment 和执行事务
与 Activity 通信
常见问题汇总
1. 创建 Fragment 实例传递数据
2. getActivity() 引用问题
3. FragmentTransaction 的 add 和 replace 区别
4. getChildFragmentManager()
5. 回退栈的理解
6. Fragment 重叠
7. onActivityResult()
源码分析
参考

思维导图

概述

Fragment 译为 “片段”，必须始终嵌入在 Activity 中，其生命周期直接受宿主 Activity 生命周期的影响。当你以片段作为 Activity 布局的一部分添加时，它存在于 Activity 视图层次结构的某个 ViewGroup 内部，并且片段会定义其自己的视图布局，可以通过在 Activity 的布局文件中以 <fragment> 形式插入，或者通过代码进行插入。

**不过，Fragment 并非必须成为 Activity 布局的一部分，可以根据需要将没有 UI 的 Fragment 作为 Activity 的不可见工作线程。**下文中，我们会根据 Google 提供的一个实例来分析其作用。

设计原因

既然已经有了 Activity 来展示 UI，为什么还需要 Fragment 呢？

根据官方文档的说法，Android 在 Android 3.0 引入的 Fragment，主要是为了给大屏幕（如平板电脑）更加动态和灵活的 UI 设计提供支持。

当然，我觉得在我们的实际开发中，Fragment 可以把 Activity 分离出多个可重用的组件，它们都有自己的生命周期，同时Fragment 之间的切换更加流畅，比 Activity 更加轻量。

基本使用

基本使用分为在 xml 里面声明和代码设置。

xml 声明

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:orientation="vertical"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"><fragmentandroid:id="@+id/fragment"android:name="com.example.omooo.fragment.FirstFragment"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"/>
</LinearLayout>

当系统创建此 Activity 布局时，会实例化布局中指定的每个片段，并为每个片段调用 onCreateView 方法，系统会直接插入片段返回的 View 来替代 <fragment> 元素。

注意：

每个片段都需要一个唯一的标识符，重启 Activity 时，系统可以使用该标识符来恢复片段（也可以使用该标识符来获取 fragment 以执行某些事务，比如将其移出），可以通过三种方式为 fragment 提供 ID：

通过 android:id 属性提供唯一 ID
通过 android:tag 属性提供唯一字符串
如果都没设置，系统会使用容器视图的 ID

代码设置

FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction();
transaction.add(R.id.fl_content, new FirstFragment());
transaction.commit();

添加没有 UI 的 fragment

上面的两种使用都是向 Activity 添加 UI，不过，我们还可以使用 Fragment 为 Activity 提供后台行为，而不需要显示 UI。

要想添加没有 UI 的 fragment，请使用 FragmentTransaction#add(Fragment,String)，第二个参数即 tag，这是标识它的唯一方式，之后，我们可以通过 findFragmentByTag 获取该 Fragment。

以没有 UI 的 Fragment 为 Activity 提供后台行为，这里直接看 Google 给的 APIDemos 的 FragmentRetainInstance 实例就行了，里面有一个有意思的点：

setRetainInstance(true)

设置为 true，当 Activity 异常销毁时，Fragment 不会被重新创建，它的实例会保留，当重建 Activity 时，会自动拿来用。

不过，平心而论，我并不觉得这个例子有什么指导意义。。

生命周期

管理 Fragment 和执行事务

管理 Fragment

管理 Fragment，需要用到 FragmentManager，想用获取它，可以通过在 Activity 中调用 getSupportFragmentManager()。

通过 FragmentManager 执行的操作包括：

通过 findFragmentById 或 findFragmentByTag 获取 Fragment
通过 popBackStack 将 Fragment 从返回栈中弹出
通过 addOnBackStackChangedListener 注册一个侦听返回栈变化的侦听器
通过 beginTransaction 获取 FragmentTransaction

执行事务

在 Activity 中使用 Fragment 一大优点是，可以根据用户行为通过它们执行添加、移出、替换以及其他操作。

常用的 API 有 add()、remove()、replace() 方法，如果想把 Fragment 添加到返回栈，则可以使用 addToBackStack()，不过最后所有的操作都需要 commit。

对于每个 Fragment 事务，都可以在提交前调用 setTransition() 来设置过渡动画。

调用 commit() 不会立即执行事务，而是在 UI 线程可以执行该操作时再安排其他线程上运行。不过，如果有必要，可以在 UI 线程调用 commitNow() 以立即执行 commit 提交的事务。通常不必这样做，除非其他线程中的作业依赖该事务。

注意：只能在 Activity 保存其状态之前使用 commit 提交事务，如果试图在该时间之后提交，则会引发异常。这是因为如需恢复 Activity，则提交后的状态可能会丢失。对于丢失提交无关紧要的情况，可以使用 commitAllowingStateLoss()。

与 Activity 通信

Fragment 可以通过 getActivity() 获取 Activity 实例，以此来调用具体实例 Activity 中的公有方法。

Activity 也可以使用 findFragmentById 或 findFragmentByTag 来获取 Fragment 实例，以此来调用具体 Fragment 内的公有方法。

当然，最推荐的做法就是接口回调。

常见问题汇总

创建 Fragment 实例传递数据
```
public static OneFragment newInstance(int args){OneFragment oneFragment = new OneFragment();Bundle bundle = new Bundle();bundle.putInt("someArgs", args);oneFragment.setArguments(bundle);return oneFragment;
}
@Override
public void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);Bundle bundle = getArguments();int args = bundle.getInt("someArgs");
}
```
之所以不用带参的构造方法，原因在于 Activity 在一些特殊情况下会发生销毁并重建的情形，比如屏幕旋转、内存吃紧等；对应的，依附于 Activity 存在的 Fragment 也会发生类似的状况。而一旦重建，Fragment 便会调用默认的无参构造函数，导致无法执行有参构造函数进行初始化工作。
getActivity() 引用问题

当 Fragment 中存在类似网络请求之类的异步耗时任务时，该任务执行完毕回调 Fragment 的方法用到 Activity 对象时，可能宿主 Activity 已经销毁，从而引发空指针异常，所以最好都判空。

一般情况下，获取 Context，可以通过 getContext() 获取。

FragmentTransaction add 和 replace 区别

最开始我觉得使用 add 的话在 addBackStack，在按返回键时应该会退到上一个 Fragment，而使用 replace 的在 addBackStack，replace 会把之前的 fragment 清除掉，所以在按返回键时只是把当前 fragment 清除掉，并不会回退到上一个 fragment。

这完全是错误的理解！

    public void showFirstFragment(View view) {mFragmentManager = getSupportFragmentManager();mFragmentTransaction = mFragmentManager.beginTransaction();mFragmentTransaction.add(R.id.fl_content, new FirstFragment());mFragmentTransaction.addToBackStack("fragment1");mFragmentTransaction.commit();}public void showSecondFragment(View view) {//注意：这里重新实例化了一次 FragmentTransaction//不然多次调用同一个 FragmentTransaction 的 commit 会崩溃mFragmentTransaction = mFragmentManager.beginTransaction();mFragmentTransaction.replace(R.id.fl_content, new SecondFragment());mFragmentTransaction.addToBackStack("fragment2");mFragmentTransaction.commit();}public void pop(View view) {mFragmentManager.popBackStack();}

这里要分开理解，add 和 replace 影响的只是界面，而控制回退的，是事务。add 的时候是把一个 Fragment 添加到容器里，多次 add 时，视图是添加多层；而使用 replace 是先 remove 掉相同 id 的所有 Fragment，然后在 add。

而至于会退栈，和事务有关，跟使用 add 还是 replace 没有任何关系。

getChildFragmentManager()

在 Activity 嵌入 Fragment 时，需要使用 FragmentManager，通过 Activity 提供的 getSupportFragmentManager() 方法即可获取，用于管理 Activity 里面嵌入的所有一级 Fragment。

然后有时候，我们会在 Fragment 里面继续嵌入多级 Fragment，这时候就需要通过 Fragment 来获取 FragmentManager 对象。
```
FirstFragment firstFragment = new FirstFragment();
FragmentManager fragmentManager = firstFragment.getChildFragmentManager();
```
回退栈的理解

通过 addToBackStack 保存当前事务，当用户按下返回键时，如果回退栈中保存有之前的事务，便会执行事务回退，而不是 finsh 掉当前 Activity。

Fragment 重叠问题

前面说过，当 Activity 销毁并重建的时候，Activity 重新执行 onCreate 方法，那么不就是创建两次 Fragment 而导致 UI 重叠嘛？

解决方法也很简单：

    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_fragment);mFrameLayout = findViewById(R.id.fl_content);if (savedInstanceState != null) {mFirstFragment = (FirstFragment) mFragmentManager.findFragmentByTag("fragment1");} else {mFirstFragment = FirstFragment.newInstance();mFragmentTransaction.add(mFirstFragment, "fragment1");}}

onActivityResult()

Fragment 类提供了 startActivityForResult 方法用于 Activity 间的页面跳转和数据回传，其实内部也是调用了 Activity 的对应方法，但是在页面返回时 Fragment 没有提供 setResult 方法，但是可以通过拿宿主 Activity 实现。

但是仍要注意的一点是，嵌套的 Fragment 需要一级一级的分发。

源码分析

FragmentManager

我们通过在 Activity 在 getSupportFragmentManager 获取的 FragmentManager 其实是 FragmentManagerImpl，它也是抽象类 FragmentManager 的唯一实现类。

FragmentManagerImpl 里面有两个重要方法：

beginTransaction()
```
public FragmentTransaction beginTransaction() {return new BackStackRecord(this);
}
```
这里 BackStackRecord 也是抽象类 FragmentTransaction 的唯一实现。

popBackStack()

    public void popBackStack() {enqueueAction(new PopBackStackState(null, -1, 0), false);}public void enqueueAction(OpGenerator action, boolean allowStateLoss) {if (!allowStateLoss) {checkStateLoss();}synchronized (this) {if (mPendingActions == null) {mPendingActions = new ArrayList<>();}mPendingActions.add(action);scheduleCommit();}}

BackStackRecord

final class BackStackRecord extends FragmentTransaction implementsFragmentManager.BackStackEntry, FragmentManagerImpl.OpGenerator {final FragmentManagerImpl mManager;// 构造 Op 的标识位static final int OP_NULL = 0;static final int OP_ADD = 1;static final int OP_REPLACE = 2;static final int OP_REMOVE = 3;//...static final class Op {//add、replace、remove 标志位int cmd;Fragment fragment;//进入退出动画int enterAnim;int exitAnim;int popEnterAnim;int popExitAnim;Op() {}Op(int cmd, Fragment fragment) {this.cmd = cmd;this.fragment = fragment;}}//操作集合ArrayList<Op> mOps = new ArrayList<>();
}

我们通过 FragmentTransaction add Fragment 时：

     public FragmentTransaction add(int containerViewId, Fragment fragment){doAddOp(containerViewId, fragment, null, OP_ADD);return this;}private void doAddOp(int containerViewId, Fragment fragment, String tag, int opcmd) {fragment.mFragmentManager = mManager;addOp(new Op(opcmd, fragment));}void addOp(Op op) {mOps.add(op);op.enterAnim = mEnterAnim;op.exitAnim = mExitAnim;op.popEnterAnim = mPopEnterAnim;op.popExitAnim = mPopExitAnim;}

参考

Fragment 官方文档

Android Fragment 的使用，一些你不可不知的注意事项