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Fragment 基础概念

本文介绍Fragment的一些基本概念。例如生命周期,加载方式等。

什么是Fragment

Fragment,直译为“碎片”,“片段”。 Fragment 表示 FragmentActivity 中的行为或界面的一部分。您可以在一个 Activity 中组合多个片段,从而构建多窗格界面,并在多个 Activity 中重复使用某个片段。您可以将片段视为 Activity 的模块化组成部分,它具有自己的生命周期,能接收自己的输入事件,并且您可以在 Activity 运行时添加或移除片段(这有点像可以在不同 Activity 中重复使用的“子 Activity”)。

片段必须始终托管在 Activity 中,其生命周期直接受宿主 Activity 生命周期的影响。例如,当 Activity 暂停时,Activity 的所有片段也会暂停;当 Activity 被销毁时,所有片段也会被销毁。不过,当 Activity 正在运行(处于已恢复生命周期状态)时,您可以独立操纵每个片段,如添加或移除片段。当执行此类片段事务时,您也可将其添加到由 Activity 管理的返回栈 — Activity 中的每个返回栈条目都是一条已发生片段事务的记录。借助返回栈,用户可以通过按返回按钮撤消片段事务(后退)。

当您将片段作为 Activity 布局的一部分添加时,其位于 Activity 视图层次结构的某个 ViewGroup 中,并且片段会定义其自己的视图布局。您可以通过在 Activity 的布局文件中声明片段,将其作为 元素插入您的 Activity 布局,或者通过将其添加到某个现有的 ViewGroup,利用应用代码将其插入布局。

本文介绍如何在开发应用时使用片段,包括如何在将片段添加到 Activity 返回栈时保持其状态、如何与 Activity 及 Activity 中的其他片段共享事件、如何为 Activity 的应用栏发挥作用等等。

Fragment的优点

  • Fragment加载灵活,替换方便。定制你的UI,在不同尺寸的屏幕上创建合适的UI,提高用户体验。
  • 可复用,页面布局可以使用多个Fragment,不同的控件和内容可以分布在不同的Fragment上。
  • 使用Fragment,可以少用一些Activity。一个Activity可以管辖多个Fragment。

Fragment生命周期

Fragment 类的代码与 Activity 非常相似。它包含与 Activity 类似的回调方法,如 onCreate()、onStart()、onPause() 和 onStop()。实际上,如果您要将现有 Android 应用转换为使用片段,可能只需将代码从 Activity 的回调方法移入片段相应的回调方法中。

通常,您至少应实现以下生命周期方法: - onCreate() 系统会在创建片段时调用此方法。当片段经历暂停或停止状态继而恢复后,如果您希望保留此片段的基本组件,则应在您的实现中将其初始化。 - onCreateView() 系统会在片段首次绘制其界面时调用此方法。如要为您的片段绘制界面,您从此方法中返回的 View 必须是片段布局的根视图。如果片段未提供界面,您可以返回 null。 - onPause() 系统会将此方法作为用户离开片段的第一个信号(但并不总是意味着此片段会被销毁)进行调用。通常,您应在此方法内确认在当前用户会话结束后仍然有效的任何更改(因为用户可能不会返回)。

您可能还想扩展几个子类,而非 Fragment 基类:

  • DialogFragment 显示浮动对话框。使用此类创建对话框可有效代替使用 Activity 类中的对话框辅助方法,因为您可以将片段对话框纳入由 Activity 管理的片段返回栈,从而使用户能够返回清除的片段。
  • ListFragment 显示由适配器(如 SimpleCursorAdapter)管理的一系列项目,类似于 ListActivity。该类提供几种管理列表视图的方法,如用于处理点击事件的 onListItemClick() 回调。(请注意,显示列表的首选方法是使用 RecyclerView,而非 ListView。在此情况下,您需在列表布局中创建包含 RecyclerView 的片段。如需了解具体操作方法,请参阅使用 RecyclerView 创建列表)
  • PreferenceFragmentCompat 以列表形式显示 Preference 对象的层次结构。此类用于为您的应用创建设置屏幕。

创建Fragment,使用自定义界面

片段通常用作 Activity 界面的一部分,并且会将其自己的布局融入 Activity。

如要为片段提供布局,您必须实现 onCreateView() 回调方法,Android 系统会在片段需要绘制其布局时调用该方法。此方法的实现所返回的 View 必须是片段布局的根视图。

如要从 onCreateView() 返回布局,您可以通过 XML 中定义的布局资源来扩展布局。为帮助您执行此操作,onCreateView() 提供了一个 LayoutInflater 对象。

例如,以下这个 Fragment 子类从 example_fragment.xml 文件加载布局:

public static class ExampleFragment extends Fragment {
    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
                             Bundle savedInstanceState) {
        // Inflate the layout for this fragment
        return inflater.inflate(R.layout.example_fragment, container, false);
    }
}

传递至 onCreateView() 的 container 参数是您的片段布局将插入到的父级 ViewGroup(来自 Activity 的布局)。savedInstanceState 参数是在恢复片段时,提供上一片段实例相关数据的 Bundle(处理片段生命周期部分对恢复状态做了详细阐述)。

inflate() 方法带有三个参数: * 您想要扩展的布局的资源 ID。 * 将作为扩展布局父项的 ViewGroup。传递 container 对系统向扩展布局的根视图(由其所属的父视图指定)应用布局参数具有重要意义。 * 指示是否应在扩展期间将扩展布局附加至 ViewGroup(第二个参数)的布尔值。(在本例中,此值为 false,因为系统已将扩展布局插入 container,而传递 true 值会在最终布局中创建一个多余的视图组。)

现在,您已了解如何创建提供布局的片段。接下来,您需将该片段添加到您的 Activity 中。

向Activity添加Fragment

通常,片段会向宿主 Activity 贡献一部分界面,作为 Activity 整体视图层次结构的一部分嵌入到 Activity 中。可以通过两种方式向 Activity 布局添加片段(以下为代码片段,并非完整代码)。

静态方式

在 Activity 的布局文件内声明片段。 在本例中,您可以将片段当作视图来为其指定布局属性。例如,以下是拥有两个片段的 Activity 的布局文件:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="horizontal"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">
    <fragment android:name="com.example.news.ArticleListFragment"
            android:id="@+id/list"
            android:layout_weight="1"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent" />
    <fragment android:name="com.example.news.ArticleReaderFragment"
            android:id="@+id/viewer"
            android:layout_weight="2"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent" />
</LinearLayout>

<fragment> 中的 android:name 属性指定要在布局中进行实例化的 Fragment 类。

创建此 Activity 布局时,系统会将布局中指定的每个片段实例化,并为每个片段调用 onCreateView() 方法,以检索每个片段的布局。系统会直接插入片段返回的 View,从而代替 <fragment> 元素。

注意:每个片段都需要唯一标识符,重启 Activity 时,系统可使用该标识符来恢复片段(您也可以使用该标识符来捕获片段,从而执行某些事务,如将其移除)。可以通过两种方式为片段提供 ID:
为 android:id 属性提供唯一 ID。
为 android:tag 属性提供唯一字符串。

Java代码加载Fragment

或者,通过编程方式将片段添加到某个现有 ViewGroup。 在 Activity 运行期间,您可以随时将片段添加到 Activity 布局中。您只需指定要将片段放入哪个 ViewGroup。

如要在您的 Activity 中执行片段事务(如添加、移除或替换片段),则必须使用 FragmentTransaction 中的 API。如下所示,您可以从 FragmentActivity 获取一个 FragmentTransaction 实例:

FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
FragmentTransaction fragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction();

然后,您可以使用 add() 方法添加一个片段,指定要添加的片段以及将其插入哪个视图。例如:

ExampleFragment fragment = new ExampleFragment();
fragmentTransaction.add(R.id.fragment_container, fragment);
fragmentTransaction.commit();

传递到 add() 的第一个参数是 ViewGroup,即应放置片段的位置,由资源 ID 指定,第二个参数是要添加的片段。 一旦您通过 FragmentTransaction 做出了更改,就必须调用 commit() 以使更改生效。

管理Fragment

如要管理 Activity 中的片段,您需使用 FragmentManager。如要获取它,请从您的 Activity 调用 getSupportFragmentManager()

可使用 FragmentManager 执行的操作包括: * 通过 findFragmentById()(针对在 Activity 布局中提供界面的片段)或 findFragmentByTag()(针对提供或不提供界面的片段)获取 Activity 中存在的片段。 * 通过 popBackStack()(模拟用户发出的返回命令)使片段从返回栈中弹出。 * 通过 addOnBackStackChangedListener() 注册侦听返回栈变化的侦听器。

如上文所述,您也可使用 FragmentManager 打开一个 FragmentTransaction,通过它来执行某些事务,如添加和移除片段。

执行Fragment事务

在 Activity 中使用片段的一大优点是,您可以通过片段执行添加、移除、替换以及其他操作,从而响应用户交互。提交给 Activity 的每组更改均称为事务,并且您可使用 FragmentTransaction 中的 API 来执行一项事务。您也可将每个事务保存到由 Activity 管理的返回栈内,从而让用户能够回退片段更改(类似于回退 Activity)。

如下所示,您可以从 FragmentManager 获取一个 FragmentTransaction 实例:

FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
FragmentTransaction fragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction();

每个事务都是您想要同时执行的一组更改。您可以使用 add()、remove() 和 replace() 等方法,为给定事务设置您想要执行的所有更改。然后,如要将事务应用到 Activity,您必须调用 commit()。

不过,在调用 commit() 之前,您可能希望调用 addToBackStack(),以将事务添加到片段事务返回栈。该返回栈由 Activity 管理,允许用户通过按返回按钮返回上一片段状态。

例如,以下示例说明如何将一个片段替换为另一个片段,以及如何在返回栈中保留先前的状态:

// Create new fragment and transaction
Fragment newFragment = new ExampleFragment();
FragmentTransaction transaction = getSupportFragmentManager().beginTransaction();

// Replace whatever is in the fragment_container view with this fragment,
// and add the transaction to the back stack
transaction.replace(R.id.fragment_container, newFragment);
transaction.addToBackStack(null);

// Commit the transaction
transaction.commit();

在本例中,newFragment 会替换目前在 R.id.fragment_container ID 所标识的布局容器中的任何片段(如有)。通过调用 addToBackStack(),您可以将替换事务保存到返回栈,以便用户能够通过按返回按钮撤消事务并回退到上一片段。

然后,FragmentActivity 会自动通过 onBackPressed() 从返回栈检索片段。

如果您向事务添加多个更改(如又一个 add() 或 remove()),并调用 addToBackStack(),则调用 commit() 前应用的所有更改都将作为单一事务添加到返回栈,并且返回按钮会将它们一并撤消。

向 FragmentTransaction 添加更改的顺序无关紧要,不过:

您必须最后调用 commit()。 如果您要向同一容器添加多个片段,则您添加片段的顺序将决定它们在视图层次结构中出现的顺序。 如果您没有在执行删除片段的事务时调用 addToBackStack(),则事务提交时该片段会被销毁,用户将无法回退到该片段。不过,如果您在删除片段时调用 addToBackStack(),则系统会停止该片段,并随后在用户回退时将其恢复。

调用 commit() 不会立即执行事务,而是在 Activity 的界面线程(“主”线程)可执行该操作时,再安排该事务在线程上运行。不过,如有必要,您也可以从界面线程调用 executePendingTransactions(),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:您只能在 Activity 保存其状态(当用户离开 Activity)之前使用 commit() 提交事务。如果您试图在该时间点后提交,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,请使用 commitAllowingStateLoss()

生命周期变化

Fragment被创建的时候

它会经历以下状态

onAttach()
onCreate()
onCreateView()
onActivityCreated()

Fragment对用户可见的时候

它会经历以下状态

onStart()
onResume()

Fragment进入“后台模式”的时候

它会经历以下状态

onPause()
onStop()

Fragment被销毁了(或者持有它的activity被销毁了)

它会经历以下状态

onPause()
onStop()
onDestroyView()
onDestroy()
onDetach()

Fragment与Activity不同的生命周期

Fragment的大部分状态都和Activity很相似,但fragment有一些新的状态。

Fragment不同于Activity的生命周期 - onAttached() —— 当fragment被加入到activity时调用(在这个方法中可以获得所在的activity)。 - onCreateView() —— 当activity要得到fragment的layout时,调用此方法,fragment在其中创建自己的layout(界面)。 - onActivityCreated() —— 当activity的onCreated()方法返回后调用此方法 - onDestroyView() —— 当fragment中的视图被移除的时候,调用这个方法。 - onDetach() —— 当fragment和activity分离的时候,调用这个方法。

一旦activity进入resumed状态(也就是running状态),你就可以自由地添加和删除fragment了。因此,只有当activity在resumed状态时,fragment的生命周期才能独立的运转,其它时候是依赖于activity的生命周期变化的。

处理Fragment生命周期

管理片段生命周期与管理 Activity 生命周期很相似。和 Activity 一样,片段也以三种状态存在: - 已恢复:片段在运行中的 Activity 中可见。 - 已暂停:另一个 Activity 位于前台并具有焦点,但此片段所在的 Activity 仍然可见(前台 Activity 部分透明,或未覆盖整个屏幕)。 - 已停止:片段不可见。宿主 Activity 已停止,或片段已从 Activity 中移除,但已添加到返回栈。已停止的片段仍处于活动状态(系统会保留所有状态和成员信息)。不过,它对用户不再可见,并随 Activity 的终止而终止。 与 Activity 一样,您也可使用 onSaveInstanceState(Bundle)、ViewModel 和持久化本地存储的组合,在配置变更和进程终止后保留片段的界面状态。如要了解保留界面状态的更多信息,请参阅保存界面状态。

对于 Activity 生命周期与片段生命周期而言,二者最显著的差异是在其各自返回栈中的存储方式。默认情况下,Activity 停止时会被放入由系统管理的 Activity 返回栈中(以便用户通过返回按钮回退到 Activity,详细介绍请参阅任务和返回栈)。不过,只有当您在移除片段的事务执行期间通过调用 addToBackStack() 显式请求保存实例时,系统才会将片段放入由宿主 Activity 管理的返回栈。

在其他方面,管理片段生命周期与管理 Activity 生命周期非常相似;对此,您可采取相同的做法。请参阅 Activity 生命周期指南和使用具有生命周期感知能力的组件处理生命周期,了解有关 Activity 生命周期及其管理措施的详情。

注意:如果您的 Fragment 中需要 Context 对象,则可以调用 getContext()。但请注意,只有在该片段附加到 Activity 时才需调用 getContext()。如果尚未附加该片段,或者其在生命周期结束期间已分离,则 getContext() 返回 null。