Android中Context详解

给大家介绍下我们在应用开发中最熟悉而陌生的朋友-----Context类，说它熟悉，是应为我们在开发中时刻的在与它打交道，例如：Service、BroadcastReceiver、Activity等都会利用到Context的相关方法；说它陌生，完全是因为我们真正的不懂Context的原理、类结构关系。

Context，中文直译为“上下文”，SDK中对其说明如下：Interface to global information about an application environment. This is an abstract class whose implementationis provided by the Android system. It allows access to application-specific resources and classes, as well as up-calls for application-level operations such as launching activities, broadcasting and receiving intents, etc

从上可知一下三点,即：

1、它描述的是一个应用程序环境的信息，即上下文。

2、该类是一个抽象(abstract class)类，Android提供了该抽象类的具体实现类(后面我们会讲到是ContextIml类)。

3、通过它我们可以获取应用程序的资源和类，也包括一些应用级别操作，例如：启动一个Activity，发送广播，接受Intent信息等。。

于是，我们可以利用该Context对象去构建应用级别操作(application-level operations) 。

一、Context相关类的继承关系

相关类介绍：

Context类 路径： /frameworks/base/core/java/android/content/Context.java

说明：抽象类，提供了一组通用的API。

源代码(部分)如下：

1.public abstract class Context {
2.     ...
3.     public abstract Object getSystemService(String name); //获得系统级服务
4.     public abstract void startActivity(Intent intent);     //通过一个Intent启动Activity
5.     public abstract ComponentName startService(Intent service); //启动Service
6.     //根据文件名得到SharedPreferences对象
7.     public abstract SharedPreferences getSharedPreferences(String name,int mode);
8.     ...
9.}

ContextIml.java类 路径：/frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java

说明：该Context类的实现类为ContextIml，该类实现了Context类的功能。请注意，该函数的大部分功能都是直接调用其属性mPackageInfo去完成，这点我们后面会讲到。

源代码(部分)如下：

1./**
2. * Common implementation of Context API, which provides the base
3. * context object for Activity and other application components.
4. */
5.class ContextImpl extends Context{
6.    //所有Application程序公用一个mPackageInfo对象
7.    /*package*/ ActivityThread.PackageInfo mPackageInfo;
8.
9.    @Override
10.    public Object getSystemService(String name){
11.        ...
12.        else if (ACTIVITY_SERVICE.equals(name)) {
13.            return getActivityManager();
14.        }
15.        else if (INPUT_METHOD_SERVICE.equals(name)) {
16.            return InputMethodManager.getInstance(this);
17.        }
18.    }
19.    @Override
20.    public void startActivity(Intent intent) {
21.        ...
22.        //开始启动一个Activity
23.        mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity(
24.            getOuterContext(), mMainThread.getApplicationThread(), null, null, intent, -1);
25.    }
}

ContextWrapper类 路径：\frameworks\base\core\java\android\content\ContextWrapper.java

说明：正如其名称一样，该类只是对Context类的一种包装，该类的构造函数包含了一个真正的Context引用，即ContextIml对象。
源代码(部分)如下：

1.public class ContextWrapper extends Context {
2.    Context mBase; //该属性指向一个ContextIml实例，一般在创建Application、Service、Activity时赋值
3.
4.    //创建Application、Service、Activity，会调用该方法给mBase属性赋值
5.    protected void attachBaseContext(Context base) {
6.        if (mBase != null) {
7.            throw new IllegalStateException("Base context already set");
8.        }
9.        mBase = base;
10.    }
11.    @Override
12.    public void startActivity(Intent intent) {
13.        mBase.startActivity(intent); //调用mBase实例方法
14.    }
15.}

ContextThemeWrapper类 路径：/frameworks/base/core/java/android/view/ContextThemeWrapper.java

说明：该类内部包含了主题(Theme)相关的接口，即android:theme属性指定的。只有Activity需要主题，Service不需要主题，所以Service直接继承于ContextWrapper类。

源代码(部分)如下

1.public class ContextThemeWrapper extends ContextWrapper {
2.     //该属性指向一个ContextIml实例，一般在创建Application、Service、Activity时赋值
3.
4.     private Context mBase;
5.    //mBase赋值方式同样有一下两种
6.     public ContextThemeWrapper(Context base, int themeres) {
7.            super(base);
8.            mBase = base;
9.            mThemeResource = themeres;
10.     }
11.
12.     @Override
13.     protected void attachBaseContext(Context newBase) {
14.            super.attachBaseContext(newBase);
15.            mBase = newBase;
16.     }
17.}

Activity类、Service类、Application类本质上都是Context子类，更多信息大家可以自行参考源代码进行理解。

二、什么时候创建Context实例

熟悉了Context的继承关系后，我们接下来分析应用程序在什么情况需要创建Context对象的？应用程序创建Context实例的情况有如下几种情况：

1、创建Application 对象时，而且整个App共一个Application对象

2、创建Service对象时

3、创建Activity对象时

因此应用程序App共有的Context数目公式为：

总Context实例个数 = Service个数 + Activity个数 + 1（Application对应的Context实例）

具体创建Context的时机

1、创建Application对象的时机

每个应用程序在第一次启动时，都会首先创建Application对象。如果对应用程序启动一个Activity(startActivity)流程比较

清楚的话，创建Application的时机在创建handleBindApplication()方法中，该函数位于 ActivityThread.java类中，如

1.//创建Application时同时创建的ContextIml实例
2.private final void handleBindApplication(AppBindData data){
3.    ...
4.    ///创建Application对象
5.    Application app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
6.    ...
7.}
8.
9.public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass, Instrumentation instrumentation) {
10.    ...
11.    try {
12.        java.lang.ClassLoader cl = getClassLoader();
13.        ContextImpl appContext = new ContextImpl();    //创建一个ContextImpl对象实例
14.        appContext.init(this, null, mActivityThread); //初始化该ContextIml实例的相关属性
15.        ///新建一个Application对象
16.        app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(
17.                cl, appClass, appContext);
18.       appContext.setOuterContext(app); //将该Application实例传递给该ContextImpl实例
19.    }
20.    ...
21.}

2、创建Activity对象的时机

通过startActivity()或startActivityForResult()请求启动一个Activity时，如果系统检测需要新建一个Activity对象时，就会回调handleLaunchActivity()方法，该方法继而调用performLaunchActivity()方法，去创建一个Activity实例，并且回调onCreate()，onStart()方法等，函数都位于 ActivityThread.java类，如下

1.//创建一个Activity实例时同时创建ContextIml实例
2.private final void handleLaunchActivity(ActivityRecord r, Intent customIntent) {
3.    ...
4.    Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent); //启动一个Activity
5.}
6.private final Activity performLaunchActivity(ActivityRecord r, Intent customIntent) {
7.    ...
8.    Activity activity = null;
9.    try {
10.        //创建一个Activity对象实例
11.        java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
12.        activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent);
13.    }
14.    if (activity != null) {
15.        ContextImpl appContext = new ContextImpl();      //创建一个Activity实例
16.        appContext.init(r.packageInfo, r.token, this);   //初始化该ContextIml实例的相关属性
17.        appContext.setOuterContext(activity);            //将该Activity信息传递给该ContextImpl实例
18.        ...
19.    }
20.    ...
21.}

3、创建Service对象的时机

通过startService或者bindService时，如果系统检测到需要新创建一个Service实例，就会回调handleCreateService()方法，完成相关数据操作。handleCreateService()函数位于 ActivityThread.java类，如下：

1.//创建一个Service实例时同时创建ContextIml实例
2.private final void handleCreateService(CreateServiceData data){
3.    ...
4.    //创建一个Service实例
5.    Service service = null;
6.    try {
7.        java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
8.        service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();
9.    } catch (Exception e) {
10.    }
11.    ...
12.    ContextImpl context = new ContextImpl(); //创建一个ContextImpl对象实例
13.    context.init(packageInfo, null, this);   //初始化该ContextIml实例的相关属性
14.    //获得我们之前创建的Application对象信息
15.    Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
16.    //将该Service信息传递给该ContextImpl实例
17.    context.setOuterContext(service);
18.    ...
19.}

另外，需要强调一点的是，通过对ContextImp的分析可知，其方法的大多数操作都是直接调用其属性mPackageInfo(该属性类型为PackageInfo)的相关方法而来。这说明ContextImp是一种轻量级类，而PackageInfo才是真正重量级的类。而一个App里的所有ContextIml实例，都对应同一个packageInfo对象。

最后给大家分析利用Context获取SharedPreferences类的使用方法，SharedPreferences类想必大家都使用过，其一般获取方法就是通过调用getSharedPreferences()方法去根据相关信息获取SharedPreferences对象。具体流程如下：

1 、调用 getSharedPreferences()获取对应的的文件，该函数实现功能如下：

//Context类静态数据集合，以键值对保存了所有读取该xml文件后所形成的数据集合
private static final HashMap<File, SharedPreferencesImpl> sSharedPrefs =
new HashMap<File, SharedPreferencesImpl>();
@Override
public SharedPreferences getSharedPreferences(String name, int mode){
//其所对应的SharedPreferencesImpl对象，该对象已一个HashMap集合保存了我们对该文件序列化结果
SharedPreferencesImpl sp;
File f = getSharedPrefsFile(name); //该包下是否存在对应的文件，不存在就新建一个
synchronized (sSharedPrefs) { //是否已经读取过该文件，是就直接返回该SharedPreferences对象
sp = sSharedPrefs.get(f);
if (sp != null && !sp.hasFileChanged()) {
//Log.i(TAG, "Returning existing prefs " + name + ": " + sp);
return sp;
}
}
//以下为序列化该xml文件，同时将数据写到map集合中
Map map = null;
if (f.exists() && f.canRead()) {
try {
str = new FileInputStream(f);
map = XmlUtils.readMapXml(str);
str.close();
}
...
}
synchronized (sSharedPrefs) {
if (sp != null) {
//Log.i(TAG, "Updating existing prefs " + name + " " + sp + ": " + map);
sp.replace(map); //更新数据集合
} else {
sp = sSharedPrefs.get(f);
if (sp == null) {
//新建一个SharedPreferencesImpl对象，并且设置其相关属性
sp = new SharedPreferencesImpl(f, mode, map);
sSharedPrefs.put(f, sp);
}
}
return sp;
}
}

2、 SharedPreferences 不过是个接口，它定义了一些操作xml文件的方法，其真正实现类为SharedPreferencesImpl ，该类是ContextIml的内部类，该类如下：

//soga，这种形式我们在分析Context ContextIml时接触过
//SharedPreferences只是一种接口，其真正实现类是SharedPreferencesImpl类
private static final class SharedPreferencesImpl implements SharedPreferences{
private Map mMap; //保存了该文件序列化结果后的操作，键值对形式
//通过key值获取对应的value值
public String getString(String key, String defValue) {
synchronized (this) {
String v = (String)mMap.get(key);
return v != null ? v : defValue;
}
}
...
//获得该SharedPreferencesImpl对象对应的Edito类，对数据进行操作
public final class EditorImpl implements Editor {
private final Map<String, Object> mModified = Maps.newHashMap(); //保存了对键值变化的集合
}
}

基本上获取SharedPreferences 对象就是这么来的，关于Context里的更多方法请大家参照源代码认真学习