一、我們想象中的生命周期感應應該是怎樣的？
1、設想
監聽過程如果讓我們開始自己去實現一個簡單的生命周期感應框架，剛開始很可能是這樣的。
first_glance.png
自己實現一個Data<T>，里面有一個集合，保存所有的Observer。同時BaseActivity包含一個Data的集合，當生命周期變化的時候去動態注銷UI和Data的訂閱關系。
2、google的實現
google_implement.png
google把生命周期處理邏輯抽離到一個單獨的LifecycleRegistry中，并將數據的邏輯放在LiveData中，職責更加清晰明了。
在多線程處理，LiveData狀態的保持，以及事件的變化傳遞控制更加細致具體。
二、Observer監聽過程以及生命周期感應
1、監聽過程
（1·1）LiveData.observe()
- 將Observer對象添加到LiveData中（后續Data變化，聲明周期變化通知Observer）
//LiveData::observe()
public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<T> observer) {
if (owner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
// ignore
return;
}
//（裝飾者模式）封裝成一個能一個能接收并處理生命周期事件的LifecycleBoundObserver類，
//LifecycleBoundObserver會當FragmentActivity／Fragment的onDestroy()調用之后將所有的監聽關系移除掉
//LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);
//將observer作為key添加到Map中（注意：同一個liveData能被多個observer監聽）
//注意防止重復監聽導致邏輯可能出錯，例如重復執行網絡請求的時候很容易多次發生多次監聽
ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);
//同一個Observer對象不能綁定多個不同擁有生命周期的對象
if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) {
throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer"
+ " with different lifecycles");
}
if (existing != null) {
return;
}
//參見2
owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
}
LifecycleBoundObserver類
class LifecycleBoundObserver extends ObserverWrapper implements GenericLifecycleObserver {
@NonNull final LifecycleOwner mOwner;
LifecycleBoundObserver(@NonNull LifecycleOwner owner, Observer<T> observer) {
super(observer);
mOwner = owner;
}
@Override
boolean shouldBeActive() {
return mOwner.getLifecycle().getCurrentState().isAtLeast(STARTED);
}
@Override
public void onStateChanged(LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event) {
if (mOwner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
removeObserver(mObserver);
return;
}
activeStateChanged(shouldBeActive());
}
@Override
boolean isAttachedTo(LifecycleOwner owner) {
return mOwner == owner;
}
@Override
void detachObserver() {
mOwner.getLifecycle().removeObserver(this);
}
}
（1·2）owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
- 將Observer對象添加到Lifecycle中（Lifecycle能接收FragmentActivity／Fragment生命周期變化）
@Override
public void addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer) {
State initialState = mState == DESTROYED ? DESTROYED : INITIALIZED;
ObserverWithState statefulObserver = new ObserverWithState(observer, initialState);
//將Observer添加到mObserverMap中，此處被封裝成一個ObserverWithState類（具有狀態屬性）
ObserverWithState previous = mObserverMap.putIfAbsent(observer, statefulObserver);
if (previous != null) {
return;
}
//省略observer與LifecycleRegistry狀態同步邏輯（后面有分析）.....
}
ObserverWithState類
//
//ObserverWithState::dispatchEvent()
//接收生命周期事件，并進行狀態的變更，同時將事件傳遞給GenericLifecycleObserver處理
//（其實也就是上面第一步的LifecycleBoundObserver），方便進行監聽關系的注銷
void dispatchEvent(LifecycleOwner owner, Event event) {
//計算接收Event事件之后應該處于哪種狀態
State newState = getStateAfter(event);
mState = min(mState, newState);//此句多余
mLifecycleObserver.onStateChanged(owner, event);
//更新并記錄新狀態
mState = newState;
}
2、生命周期的感應
（2·1）生命周期的捕獲
記得在步驟（1·1）中需要傳入一個實現了LifecycleOwner接口的對象。而我們一般傳入的是FragmentActivity／Fragment，此時我們直接點開FragmentActivity源碼之后一層層剝掉其外殼，將會發現它的父類SupportActivity其實實現了LifecycleOwner接口，并且會通過接口的getLifecycle()方法返回一個Lifecycle的子類（也就是LifecycleRegstry）。
SupportActivity這個類代碼并不多，大致看一下就能明白其意思
重點: 你會發現這行代碼
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
//在FragmentActivity上面添加一個無界面的Fragment（利用Fragment生命周期和Activity／Fragment綁定在一起的特點，
//實現hook到Activity／Fragment的生命周期事件，將其整合到一起處理，達到低耦合高內聚的目的）。有興趣的可以去分
//析glide的動態取消加載圖片請求邏輯，甚至可以自己開發一個動態取消網絡請求的網絡庫開源項目。
ReportFragment.injectIfNeededIn(this);
}
在ReportFragment的各個生命周期回調方法中會調用dispatch(Lifecycle.Event event)方法，將生命周期事件傳遞給前面提到過的Lifecycle的子類（也就是LifecycleRegstry）。
private void dispatch(Lifecycle.Event event) {
Activity activity = getActivity();
//LifecycleRegistryOwner目前已標記棄用，可不管
if (activity instanceof LifecycleRegistryOwner) {
((LifecycleRegistryOwner) activity).getLifecycle().handleLifecycleEvent(event);
return;
}
if (activity instanceof LifecycleOwner) {
Lifecycle lifecycle = ((LifecycleOwner) activity).getLifecycle();
if (lifecycle instanceof LifecycleRegistry) {
//將事件傳遞給LifecycleRegstry對象
((LifecycleRegistry) lifecycle).handleLifecycleEvent(event);
}
}
}
分析到這里我們大致總結一下：（同時可以加入一些猜想和自己的理解）
現在FragmentActivity/Fragment的生命周期事件會通過ReportFragment傳遞給LifecycleRegistry。
然后我們大膽猜想下，在LifecycleRegistry在處理事件的時候是否當收到on_destroy事件的時候就通過前面步驟（1·2）中的ObserverWithState類通知Observer，然后進行Observer的監聽注銷呢？
帶著疑問和猜想，我們繼續去分析LifecycleRegistry中的邏輯。
（2·2）LifecycleRegistry生命周期事件的處理以及狀態變化
在講這部分邏輯之前，需要將里面涉及到的幾個重要的狀態變化方法邏輯圖理一遍。
其實這部分狀態機的變化圖你也可以不用花這么大精力去理解，因為我們真正關心的只有on_destroy事件，只有收到它我們才會去注銷監聽關系。所以本部分邏輯你可以不需要深入理解。
public void handleLifecycleEvent(@NonNull Lifecycle.Event event) {
//接收生命周期事件，計算得出應該處于什么狀態，參照邏輯圖理解
State next = getStateAfter(event);
moveToState(next);
}
private void moveToState(State next) {
if (mState == next) {
return;
}
//保存接收事件后的狀態
mState = next;
if (mHandlingEvent || mAddingObserverCounter != 0) {
mNewEventOccurred = true;
// we will figure out what to do on upper level.
return;
}
//根據當前的狀態mState，去更新Map中Observer的狀態
//mHandlingEvent在addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer)方法會用到
//用來判斷協同是否有正在進行相同的sync邏輯，避免重復執行
mHandlingEvent = true;
//根據當前的狀態mState，去更新Map中Observer的狀態
sync();
mHandlingEvent = false;
}
moveToState() -----> sync()
//同步所有的Observer與LifecycleResitry的狀態（也就是Activity/Fragment的狀態）
private void sync() {
LifecycleOwner lifecycleOwner = mLifecycleOwner.get();
if (lifecycleOwner == null) {
Log.w(LOG_TAG, "LifecycleOwner is garbage collected, you shouldn't try dispatch "
+ "new events from it.");
return;
}
//isSynced()會判斷當前map中頭尾的Observer狀態與LifecycleRegistry中mState一致
//不一致表示在sync同步狀態過程中有新的Observer加入map中了
while (!isSynced()) {
mNewEventOccurred = false;
//Activity/Fragment狀態從被銷毀或啟動其它界面時，與其綁定的Observer狀態的同步
if (mState.compareTo(mObserverMap.eldest().getValue().mState) < 0) {
backwardPass(lifecycleOwner);
}
//Activity/Fragment啟動時，與其綁定的Observer狀態的同步
Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> newest = mObserverMap.newest();
if (!mNewEventOccurred && newest != null
&& mState.compareTo(newest.getValue().mState) > 0) {
forwardPass(lifecycleOwner);
}
}
mNewEventOccurred = false;
}
moveToState() -----> backwardPass()
或者
moveToState() -----> forwardPass()
//Activity/Fragment啟動時，與其綁定的Observer狀態的同步
//注意： 多個Observer監聽同一個LiveData，并且Observer 中有相同的邏輯處理，
//最終的處理結果以最后添加的Observer中的邏輯為準。
private void forwardPass(LifecycleOwner lifecycleOwner) {
//mObserverMap從Start到End進行遍歷（最早添加-->最近添加,越早越靠前）。
//這里的ascendingIterator就是上面現象的原因，具體翻閱源碼分析下
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);
//while state in observer.mState到mState，逐次計算出觸發狀態變化的事件，傳遞給
//ObserverWithState處理
observer.dispatchEvent(lifecycleOwner, upEvent(observer.mState));
popParentState();
}
}
}
//Activity/Fragment狀態從被銷毀或啟動其它界面時，與其綁定的Observer狀態的同步
private void backwardPass(LifecycleOwner lifecycleOwner) {
Iterator<Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState>> descendingIterator =
mObserverMap.descendingIterator();
while (descendingIterator.hasNext() && !mNewEventOccurred) {
Entry<LifecycleObserver, ObserverWithState> entry = descendingIterator.next();
ObserverWithState observer = entry.getValue();
while ((observer.mState.compareTo(mState) > 0 && !mNewEventOccurred
&& mObserverMap.contains(entry.getKey()))) {
Event event = downEvent(observer.mState);
pushParentState(getStateAfter(event));
//將生命周期shijian傳遞給ObserverWithState
observer.dispatchEvent(lifecycleOwner, event);
popParentState();
}
}
}
ObserverWithState
ObserverWithState是LifecycleRegistry的內部類
static class ObserverWithState {
State mState;
GenericLifecycleObserver mLifecycleObserver;
ObserverWithState(LifecycleObserver observer, State initialState) {
mLifecycleObserver = Lifecycling.getCallback(observer);
mState = initialState;
}
void dispatchEvent(LifecycleOwner owner, Event event) {
State newState = getStateAfter(event);
mState = min(mState, newState);
//改變ObserverWithState狀態，同時將生命周期Event傳遞給LifecycleBoundObserver
mLifecycleObserver.onStateChanged(owner, event);
mState = newState;
}
}
LifecycleBoundObserver
LifecycleBoundObserver是LiveData的內部類
class LifecycleBoundObserver extends ObserverWrapper implements GenericLifecycleObserver {
@NonNull final LifecycleOwner mOwner;
LifecycleBoundObserver(@NonNull LifecycleOwner owner, Observer<T> observer) {
super(observer);
mOwner = owner;
}
//狀態為Started或Resumed才處于激活狀態
@Override
boolean shouldBeActive() {
return mOwner.getLifecycle().getCurrentState().isAtLeast(STARTED);
}
@Override
public void onStateChanged(LifecycleOwner source, Lifecycle.Event event) {
//注意：如果Observer綁定的Activity／Fragment處于DESTROYED（onDestroy方法調用之后）狀態，就將所有的觀察訂閱關系注銷
if (mOwner.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {
removeObserver(mObserver);
return;
}
activeStateChanged(shouldBeActive());
}
@Override
boolean isAttachedTo(LifecycleOwner owner) {
return mOwner == owner;
}
@Override
void detachObserver() {
mOwner.getLifecycle().removeObserver(this);
}
}
LiveData：
@MainThread
public void removeObserver(@NonNull final Observer<T> observer) {
assertMainThread("removeObserver");
//移除LiveData中的Observer
ObserverWrapper removed = mObservers.remove(observer);
if (removed == null) {
return;
}
//調用LifecycleBoundObserver的detachObserver()方法
//也就是移除LifecycleRegistry中的Observer引用
removed.detachObserver();
//更改observer的狀態
removed.activeStateChanged(false);
}
（2·3）關鍵方法狀態變化邏輯圖
回顧下Activity的生命周期：
activity_lifecycle.png
LifecycleRegistry的狀態轉換圖：
google_lifecycle.png
LifecycleRegistry的狀態轉換關鍵控制方法：
key_function.png
3、Observer狀態與Registry的同步
LifecycleRegistry的方法sync()只在兩個地方調用到了：
- LifecycleRegistry::addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer)
- LifecycleRegistry::moveToState(State next)
@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--;
}
private void moveToState(State next) {
......
//根據當前的狀態mState，去更新Map中Observer的狀態
//mHandlingEvent在addObserver(@NonNull LifecycleObserver observer)方法會用到
//用來判斷協同是否有正在進行相同的sync邏輯，避免重復執行
mHandlingEvent = true;
//根據當前的狀態mState，去更新Map中Observer的狀態
sync();
mHandlingEvent = false;
}
因為涉及到多線程操作（如addObserver可能在其他線程執行）。這里的總體邏輯就是如果當前只要有一個地方在執行sync操作，另一個都無須再次執行sync方法進行同步。
這和sync方法的邏輯有關
while(!isSynced()){
...
}
isSynced方法就是判斷當前LifecycleRegistry狀態mState是否和Map中的首位的Observer狀態是否一致（因為每次添加新的Observer都會觸發sync，所以每次只要判斷首尾Observer就行）。
意思就是只要首尾不一致，就肯定不同步。
首尾一致，因為同步是遍歷的，那么肯定同步。
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;
}
4、ViewModel的生命周期管理
這部分相對簡單很多。邏輯主要在FragmentActivity的以下三個方法中
- onCreate()
- onRetainNonConfigurationInstance()
- onDestroy()
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
...
// 恢復mViewModelStore
FragmentActivity.NonConfigurationInstances nc = (FragmentActivity.NonConfigurationInstances)this.getLastNonConfigurationInstance();
if (nc != null && nc.viewModelStore != null && this.mViewModelStore == null) {
this.mViewModelStore = nc.viewModelStore;
}
...
}
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
//Configurations發生變化而引起的onDestroy不會銷毀ViewModel
if (this.mViewModelStore != null && !this.isChangingConfigurations()) {
this.mViewModelStore.clear();
}
this.mFragments.dispatchDestroy();
}
//mViewModelStore的持久化
public final Object onRetainNonConfigurationInstance() {
Object custom = this.onRetainCustomNonConfigurationInstance();
FragmentManagerNonConfig fragments = this.mFragments.retainNestedNonConfig();
if (fragments == null && this.mViewModelStore == null && custom == null) {
return null;
} else {
FragmentActivity.NonConfigurationInstances nci = new FragmentActivity.NonConfigurationInstances();
nci.custom = custom;
nci.viewModelStore = this.mViewModelStore;
nci.fragments = fragments;
return nci;
}
}
5、總結
- 不同Observe監聽相同LiveData，生命周期沒控制好，導致崩潰
- 多個不同Observer監聽同一個LiveData，并且Observer 中有相同的邏輯處理，最終的處理結果以最后添加的Observer中的邏輯為準。
- 默認的Observer的只會在Activity或Fragment處于onStarted／onResumed狀態下才會接收到LiveData的數據；或者重新處于onStarted／onResumed時。
6、思考
- 如何在不同的Activity之間共享ViewModel？
答：自己去實現一個ViewModelStore，自己控制它的生命周期。 - ViewModel是否幫我們做了數據持久化？
答：ViewModel沒做數據的持久化，只是內存變量的復用。 - 怎樣讓observer處于onCreated狀態也能處理數據？
答：目前并沒有提供對應API去自定義Observer的邏輯觸發時機。
