Activity与Activity调用栈分析

        Activity是整个Android App直接与用户交互的核心组件，了解Activity的工作模式、生命周期与管理方式，是了解Android系统的基础。本章向大家结束Android中Activity与Activity任务栈的相关内容。

1.Activity

        Activity作为四大组件中出现频率最高的组件，我们在Android的各个地方都能看见它的影子。了解Activity，对与开发高质量的应用是非常有好处的。

1.1起源

        Activity是与用户交互的第一接口，它提供了一个用户完成指令的窗口。当开发者创建Activity之后，通过调用setContentView(View(方法来给该Activity指定一个显示的界面，并以此为基础提供给用户交互的接口。系统采用Activity栈的方式来管理Activity。

1.2Activity形态

        Activity最大的特点就是拥有多种形态，它可以在多种形态间进行切换，以此来控制自己的声明周期。

• Activity/Running

        这时候，Activity处于Activity栈的最顶层，可见，并于用户进行交互。

• Paused

        当Activity失去焦点，被一个新的非全屏的Activity或者透明的Activity放置在栈顶时，Activity就转化为Paused形态。但它只是失去了与用户交互的能力，所以状态信息、成员变量都还保持着，只有在系统内存极低的情况下，才会被系统回收掉。

• Stopped

        如果一个Activity被另一个Activity完全覆盖，那么Activity就会进入Stopped形态。此时，它不再可见，但却依然保持了所有状态信息和成员变量。

• Killed

        当Activity被系统回收掉或者Activity从来没有创建过，Activity就处于Killed形态。

        由此可见，用户的不同动作，会让Activity在这四种形态间切换。而开发者，虽然可以控制Activity如何“生”，去无法控制Activity何时“死”。

1.3声明周期

        Google给我们一张图来揭示Activity的生命周期，如下图所示，他希望Activity能被开发者所控制，而不是变成一匹脱缰的野马。

        虽然上图这张经典图众所周知，但却经常让人无法理解，因此，我们使用另一张图来分析，如下图所示。

        开发者当然不必实现所有的声明周期方法，但知道每一个声明周期状态的含义，可以让我们更好地掌控Activity，让它能更好地完成你所期望的效果。

        虽然Activity的生命周期状态有很多，但其中只有3个状态时稳定的，而其他状态都是过渡状态，很快就会结束。

• Resumed

        这个状态，也就是前面所说的Active/Running形态，此时，Activity处于栈顶，处理用户的交互。

• Paused

        当Activity的一部分被挡住的时候进入这个状态，这个状态下的Activity不会接收用户输入。

• Stopped

        当Activity完全被覆盖时进入这个状态，此时Activity不可见，仅在后台运行。

1.3.1 Activity启动与销毁过程

        在系统调用onCreate()之后，就会马上调用onStart()，然后继续调用onResume()以进入Resumed状态，最后就会停在Resumed状态，完成启动。系统会调用onDestory()来结束一个Activity的生命周期，让他回到Killed状态。

        以上这个过程就是Activity的启动与销毁过程。

        onCreate()中：创建基本的UI元素。

        onPause()与onStop()：清楚Activity资源，避免浪费。

        onDestory()中：因为引用会在Activity销毁的时候销毁，而线程不会，所以清楚开启的现场。

1.3.2 Activity的暂停和回复过程

        当栈顶的Activity部分不可见后，就会导致Activity进入Pause形态，此时会调用onPause()方法，当结束阻塞后，就会调用onResume()来回复到Resume形态。

        以上这个过程就是Activity的暂停与回复过程。

        onPause():释放系统资源，如Camera、sensor、receivers。

        onResume()：需要重新初始化在onPause()中释放的资源。

1.3.3 Activity的停止过程

        栈顶的Activity部分不可见时，实际上后续会有两种可能，从部分不可见到可见，也就是恢复过程；从部分不可见到完全不可见，也就是停止过程。系统在当前Activity不可见时， 总会调用onPause()方法。

        当一个Activity重新回到前台状态的时候，都会调用onStart()方法。

1.3.4Activity的重新创建过程

        最后来看看Activity时如何重新创建的。如果你的系统长时间处于stopped形态而且此时系统需要更多内存或者系统内存极为紧张时，系统就会回收你的Activity，而此时系统为了补偿你，会将Activity状态通过onSaveInstanceState()方法保存到Bundle对象中，当然你也可以增加额外的键值对存入Bundle对象以保存这些状态。当你需要重新创建这些Activity的时候，保存的Bundle对象就会传递到Activity的onRestoreInstanceState()方法与onCreate()方法中，这也就是onCreate()方法中参数——Bundle savedInstanceState的来源。

        

        上图中1、2、3就是Activity的重新创建过程。不过这里需要注意的是，onSaveInstanceState()方法并不是每次当Activity离开前台时都会调用的，如果用户使用finish()方法结束了Activity，则不会调用。而且Android系统已经默认实现了控件的状态缓存，以此来减少开发者需要实现的缓存逻辑。

2.Android任务栈简介

        一个Android应用程序通常会拆分成为多个Activity，而各个Activity之间通过Intent进行连接，而Android系统，通过栈结构来保存整个App的Activity，栈底的元素是整个任务栈的发起者。一个合理的任务调度栈不仅是性能的保证，更是提供性能的基础。

        当一个App启动时，如果当前环境中不存在该App的任务栈，那么系统就会创建一个任务栈。此后，这个App所启动的Activity都将在这个任务栈中被管理，这个栈也被称为Task，即表示若干个Activity的集合，它们组合在一起形成一个Task。另外，需要特别注意的是，一个Task中的Activity可以来自不同的App，同一个App的Activity也可能不在一个Task中。

        关于栈结构，相信大家都不太会陌生——后进先出的线性表。根据Activity在当前栈结构中的位置，来决定该Activity的状态。先来看看正常情况下的Android任务栈。当一个Activity启动了另一个Activity的时候，新启动的Activity就会置于任务栈的顶端，并处于活动状态，而启动它的Activity虽然功成身退，但依然保留在任务栈中，处于停止状态，当用户按下返回键或者调用finish()方法时，系统会移除顶部Activity，让后者的Activity回复活动状态，当然，世界不可能一直这么“和谐”，可以给Activity设置一些“特权”，来打破这种“和谐”模式。这种特权就是通过在AndroidMainifest文件中的属性android:launchMode来设置或者时通过Intent的flag来设置的。

3.AndroidMainifest启动模式

        下面来看看这些“特权”都有哪些能力。Android开发者在AndroidMainifest文件中设计了四种启动模式。

• standard
• singleTop
• singleTask
• singleInstance

        这四种启动模式都具有不同的功能，下面我们一一学习一下。

3.1 standard

        默认的启动模式，如果不指定Activity的启动模式,则使用这种方式启动Activity。这种启动模式每次都会创建新的实例，每次点击standard模式创建Activity后，都会创建新的MainActivity覆盖在原Activity上，结构图如下所示。

3.2 singleTop

        如果指定启动Activity为singleTop模式，那么在启动时，系统会判断当前栈顶Activity时不时要启动的Activity，如果时则不创建新的Activity而直接引用这个Activity；如果不是则创建新的Activity。这种启动模式通常适用于接收到消息后显示的界面，例如QQ接收到消息后弹出Activity，如果一次来10条消息，总不能一次弹10个Activity，这种启动模式的任务栈结构图如下所示。

        这种启动模式虽然不会创建新的实例，但是系统仍然会在Activity启动时调用onNewIntent()方法。举个例子来说，如果当前任务栈中有A、B、C三个Activity，而且启动模式是singleTop的，那么这时候如果再次启动C，那么系统就不会创建新的C的实例，而是会调用C的onNewIntent()方法，当前任务栈中依然是A、B、C三个Activity。

        

3.3 singleTask

        singleTask模式与singleTop模式类似，只不过singleTop是检测栈顶元素是否需要启动的Activity，而singleTask是检测整个Activity栈中是否存在当前需要启动的Activity。如果存在，则将该Activity置于栈顶，并将该Activity以上的Activity都销毁。不过这里是指在同一个App中启动这个singleTask的Activity，如果是其他程序以singleTask的Activity，如果是其他应用程序以singleTask模式来启动这个Activity，那么它将创建一个新的任务栈。不过这里有一点需要注意的是，如果启动的模式为singleTask的Activity已经在后台一个任务栈中了，那么启动后，后台的这个任务栈将一起被切换到前台，借助官网上的一张图片可以更好地理解这一过程，如下图所示。

         当Activity2启动ActivityY时，它坐在的Task都被切换到前台，且按返回键返回时，也会先返回ActivityY所在的Task的Activity，这一点比较难以理解，希望大家能通过上图认真理解这一过程。

        可以发现，使用这个模式创建的Activity不是在新的任务栈中被打开，就是将已打开的Activity切换到前台，所以这种启动模式通常可以用来退出整个应用：将主Activity设置为singleTask模式，然后在要退出的Activity中转到主Activity，从而将主Activity之上的Activity都清楚，然后重写主Activity的onNewIntent()方法，在方法中加上一句finish()，将最后一个Activity结束掉。

3.4 singleInstance

        singleInstance这种启动模式和使用的浏览器工作原理类似。在多个程序中访问浏览器时，如果当前浏览器没有打开，则打开浏览器，否则会在当前打开的浏览器中访问。申明为singleInstance的Activity会出现在一个新的任务栈中，而且该任务栈中只存在这一个Activity。举个例子来说，如果应用A的任务栈中创建了MainActivity的实例，且启动模式为singleInstance，如果B也要激活MainActivity，则不需要创建，两个应用共享该Activity的实例。这种启动模式常用于需要与程序分离的界面，如果在SetupWizard中调用紧急呼叫，就是使用这种启动模式。

        关于singleTop和singleInstance这两种启动模式还有一点需要特殊说明：如果在一个singleTop或者singleInstance的ActivityA中通过startActivityForResult()方法来启动另一个ActivityB，那么系统将直接返回Activity.RESULT_CANCELED而不会再去等待返回。这是由于系统在Framework层做了对这两种启动模式的限制，因为Android开发者认为，不同Task之间，默认时不能传递数据的，如果一定要传递数据，那就只能通过Intent来绑定数据。

4.Intent Flag启动模式

        前面说了，系统提供了两种方式来设置一个Activity的启动模式，下面要讲的就是通过设置Intent的Flag来设置一个Activity的启动模式。

        下面来结束一些常用的Flag。

• Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK

        使用一个新的Task来启动一个Activity，但启动的每个Activity都将在一个新的Task中。该Flag通常使用在从Service中启动Activity的场景，由于在Service中不不存在Activity栈，所以使用该Flag来创建一个新的Activity栈，并创建新的Activity实例。

• Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP

        使用singleTop模式来启动一个Activity，与指定android:launchMode="singleTop"效果相同。

• Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP

        使用singleTask模式来启动一个Activity，与指定android:launchMode="singleTask"效果相同。

• Intent.FLAG_ACTIVITY_NO_HISSTORY

        使用这种模式启动Activity，当该Activity启动其他Activity后，该Activity就会消失了，不会保留在Activity栈中，例如A-B，B中以这种模式启动C，C再启动D，则当前的Activity栈为ABD。

5. 清空任务栈

        系统同样提供了清空任务栈的方法来让我们将一个Task全部清除。通常清空下，可以再AndroidMainifest文件中的标签中使用以下几种属性来清理任务栈。

• clearTaskOnLaunch

        clearTaskOnLaunch属性顾名思义，就是在每次返回该Activity时，都将Activity只是的所有Activity都清楚。通过这个属性，可以让这个Task每次在初始化的时候，都只有这一个Activity。

• finishOnTaskLaunch

        finishOnTaskLaunch属性与clearTaskOnLaunch属性类似，只不过clearTaskOnLaunch作用在别人身上，而finishOnTaskLaunch作用在自己身上。通过这个属性，当离开这个Activity所处的Task，那么用户再返回时，该Activity就会被finish掉。

• alwaysRetainTaskState

        alwaysRetainTaskState属性给了Task一道“免死金牌”，如果将Activity的这个属性设置为True，那么该Activity所在的Task将不接受任何清理名利，一直保持当前Task状态。

6.Activity任务栈使用

        我们使用Activity任务栈的各种启动模式和清理方法，时为了更好地使用App中地Activity，合理地设置Activity地启动模式会让程序运行更有效率，用户体验更好。但任务栈虽好，却也不能滥用，如果过渡地使用Activity任务栈，则会导致整个App地栈管理混乱，不仅不利于以后程序的拓展，而且在容易出现由于任务栈导致的显示异常，这样的Bug时很难调试的。所以在App中使用Activity任务栈一定要根据实际项目的需要，而不是为了使用任务栈而使用任务栈。