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[移动开发]【Android】Fragment 使用及浅析

Android Fragment 使用及浅析

Fragment 是在 Android 3.0 (API level 11) 开始引入的。每个 Fragment 拥有自己的布局以及生命周期。

Fragment不能独立存在，必须依赖于Activity。一个Activity里可以有多个Fragment，并且一个Fragment可以被多个Activity重用。

Fragment 的基本使用

首先需要创建一个 Fragment，代码如下：

private const val ARG_PARAM1 = "param1"
private const val ARG_PARAM2 = "param2"

class BlankFragment : Fragment(R.layout.fragment_blank) {
    private var param1: String? = null
    private var param2: String? = null

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        arguments?.let {
            param1 = it.getString(ARG_PARAM1)
            param2 = it.getString(ARG_PARAM2)
        }
    }

    companion object {
        fun newInstance(param1: String, param2: String) =
            BlankFragment().apply {
                arguments = Bundle().apply {
                    putString(ARG_PARAM1, param1)
                    putString(ARG_PARAM2, param2)
                }
            }
    }
}

在 Androidx fragment 1.1.0 后，我们可以使用将 layoutId 作为参数的 Fragment 构造函数，这样就不需要重写 onCreateView 方法了，例如：
class BlankFragment : Fragment(R.layout.fragment_blank) {
 // ......
}

接下来编写 Activity 代码，并在 onCreate() 中添加一个 Fragment，代码如下：

class TestActivity : AppCompatActivity() {
    private val binding by lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) {
        ActivityTestBinding.inflate(layoutInflater)
    }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(binding.root)
        // add Fragment；这是 fragment-ktx 为我们提供的扩展函数
        supportFragmentManager.commit {
            add(R.id.frag, BlankFragment.newInstance("p1", "p2"))
        }
        // add Fragment (传统的add Fragment方式)
        /* supportFragmentManager.beginTransaction()
            .add(R.id.fragmentContainerView, BlankFragment.newInstance("p1", "p2"))
            .commit() */
    }
}

Activity 对应的 xml 布局代码如下，里面编写了一个 FragmentContainerView ，这是：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".TestActivity">
    
    <androidx.fragment.app.FragmentContainerView
        android:id="@+id/fragmentContainerView"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"/>

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

ok，通过以上代码，我们就在 Activity上能正常展示 Fragment 了。

Fragment 的容器

过去我们使用 FrameLayout 作为 Fragment 的容器，在 AndroidX Fragment 1.2.0 后，我们可以使用 FragmentContainerView 来代替 FrameLayout 。

FragmentContainerView 是专门为 Fragment 设计的 View，它继承自 FrameLayout。

同时，FragmentContainerView 提供了一些属性，能够让我们更够已静态代码的方式来展示 Fragment，

android:name：可以指定容器上需要添加的 Fragment
android:tag：可以为 Fragment 设置 tag

<androidx.fragment.app.FragmentContainerView
        xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
        android:id="@+id/fragment_container_view"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:name="com.example.MyFragment"
        android:tag="my_tag">
 </androidx.fragment.app.FragmentContainerView>

FragmentManager

FragmentManager 负责管理 Activity 或 Fragment 中的所有 Fragment，它是一个抽象类，用于创建添加，移除，替换等 Fragment 的事务（Transaction）。

想要动态的添加一个 Fragment，第一步就是要获取 FragmentManager 。

那么，如何获取 FragmentManager呢？

调用 FragmentActivity 的 getSupportFragmentManager() 方法：返回 Activity 的 FragmentManager，当 Activity 需要嵌套 Fragment 时调用。
调用 Fragment 的 getChildFragmentManager() 方法：返回 当前Fragment 的 FragmentManager，当 当前Fragment 需要嵌套 子Fragment 时调用。
调用 Fragment 的 getParentFragmentManager() 方法：如果当前 Fragment 附属于 Activity ，则该方法返回的是 Activity 的 FragmentManager ；如果当前 Fragment 是另一个 Fragment 的子Fragment ，则返回的是其父Fragment 的 ChildFragmentManager。

已弃用 API ：

1、 Activity 的 getFragmentManager() 方法

2、 Fragment 的 requireFragmentManager() 方法

3、 Fragment 的 getFragmentManager() 方法

FragmentTranscation

在 FragmentManager 中，对 Fragment 的所有操作都是通过 FragmentTransaction 来执行的。

添加 / 移除操作

add()是 Fragment 众多操作中的一种，与之同级的方法还有remove(), replace(), hide() 等，

add()第一个参数是承载 Fragment 的容器的 id ，第二个参数是Fragment对象，第三个参数是fragment的 Tag 名。

指定 Tag 的好处是后续我们可以通过以下代码从 FragmentManager 中取得 Fragment 对象：

val mFragment = supportFragmentManager.findFragmentByTag("my_fragment_tag")

在一次事务中，可以做多个操作，比如同时做add() / remove() / replace()。

remove() 方法会使 Fragment 的生命周期执行完 onDetach，之后Fragment的实例也会从 FragmentManager 中移除。

add 和 replace 的区别

add() 会将一个 Fragment 添加到容器顶部，且不会移除之前已添加的 Fragment
replace() 会替换容器顶部的一个 Fragment

如果当前已有一个 FragmentA 并且通过 add() 方法添加了一个 FragmentB ，则 FragmentA 将仍处于活动状态，因此，按下返回按钮时， FragmentA 不会调用 onCreateView方法。

如果创建了 FragmentB 并 replace 顶部的 FragmentA ，则 FragmentA 将被从容器中删除（这时 FragmentA 会执行onDestroy），而 FragmentB 将位于顶部。

另外，如果我们的应用有内存限制，我们需要考虑使用 replace 而不是 add。

提交操作

每次事务，我们可以通过commit()方法进行提交。

commit() 操作是异步的，内部通过mManager.enqueueAction() 加入处理队列。

commit() 对应的同步方法为commitNow()。

commit()内部会有checkStateLoss()操作，如果我们使用不当，比如 commit() 操作在 onSaveInstanceState() 之后，将会会抛出异常，而 commitAllowingStateLoss() 方法则是不会抛出异常版本的commit()方法，但是我们还是应该尽量使用commit()，将开发中的问题提前暴露出来。

添加回退栈

FragmentManager 拥有回退栈（即BackStack），类似于Activity的任务栈。

通过 addToBackStack() 这个方法可以将当前事务加入回退栈，当用户点击返回按钮，会回退该事务，

回退指的是如果事务是add()，那么回退操作就是remove()

而如果我们没添加 addToBackStack() 方法，则用户点击返回按钮会直接销毁 Activity 。

Fragment 的生命周期

Fragment 的生命周期方法一共有 11 个，如图所示：

在这里插入图片描述

我们来看看他们分别对应于什么情况，以及他们的作用：

1、onAttach(context: Context)

方法回调时，说明 Fragment 与 Activity 已完成绑定，此时候我们可以执行mContext = context 的操作，且可以正常拿到 Activity 的上下文。

2、onCreate(Bundle savedInstanceState)

可用于初始化Fragment，另外可以通过参数 savedInstanceState 获取之前状态

3、onCreateView()

初始化 Fragment 的布局，加载布局和 FindViewById 的操作通常在此函数内完成。不建议在此执行耗时的操作。

4、onActivityCreated()

执行该方法时，与 Fragment 绑定的 Activity 的 onCreate 方法已经执行完成并返回，在该方法内可以进行与 Activity 交互的 UI 操作。

5、onStart()

和 Activity 一致，执行该方法时，Fragment由不可见变为可见状态。

6、onResume()

执行该方法时，Fragment 处于活动状态，用户可与之交互。

7、onPause()

执行该方法时，Fragment处于暂停状态，但依然可见，用户不能与之交互。

8、onStop()

执行该方法时，Fragment完全不可见。

9、onDestroyView()

销毁与 Fragment 有关的视图，注意，此时未与 Activity 解绑，依然可以通过onCreateView 方法重新创建视图。

10、onDestroy()

销毁Fragment，通常按Back键退出或者Fragment被回收时调用此方法。

11、onDetach()

解除与Activity的绑定。

那么在一些操作场景下，它的生命周期是怎么走的呢？我们来看看。

调用 show() 和 hide() 方法时，

Fragment的正常生命周期方法并不会被执行，此时仅仅是 Fragment 的 View 被显示或者隐藏

调用 add() 方法

onAttach -> onCreate -> onCreateView -> onViewCreated -> onActivityCreated -> onStart -> onResume

调用 remove() 方法

onPause -> onStop -> onDestroyView -> onDestroy -> onDetach

调用 replace() 方法

其实就是执行上一个 Fragment 的 remove() 的生命周期 加上 下一个 Fragment 的 add() 的生命周期

调用 detach() 方法时，Fragment 的生命周期如下：

onPause() -> onStop() -> onDestroyView() 
// 注意，此时并不会执行 `onDestroy()` 和 `onDetach()` ，也就是说 Fragment 的实例还是存在的。

重新调用 attach() 方法后，生命周期如下：

onCreateView() -> onViewCreated() -> onActivityCreated() -> onStart() -> onResume()

由此我们也可以看得出来 add 和 attach 的区别：

使用 add() 方法添加 Fragment ，会触发 onAttach() 方法，

使用 attach() 方法添加 Fragment ，不会触发 onAttach() 方法。

当我们按下 home 键回到桌面时，生命周期如下：

onPause() —> onStop()

当我们从桌面回到 Fragment 时，生命周期如下：

onStart() —> onResume()

Fragment 通信问题

方式一：setFragmentResultListener

2020 年，谷歌发布了 Android 的新特性，其中就包括 Fragment 间通信的新方式，即

使用 setFragmentResult 发送数据
使用 setFragmentResultListener 接受数据

这种新方式有什么优势呢？包括一下几点：

在 Fragment 之间传递数据，它们不会持有对方的引用
生命周期处于活跃状态时才开始处理数据，避免 Fragment 处于不可预知状态的时，可能发生未知的问题
当生命周期处于 ON_DESTROY 时，自动移除监听
事件是粘性的，也就是说先发送消息，再创建监听，最新消息仍能回调给监听器

下面我们就来看看这种新的通信方式是如何使用的：

// 在 ActivityA 中发送数据
supportFragmentManager.setFragmentResult("request_key",
            Bundle().also {
                it.putInt("bundle_key", 1)
            }
        )

// 在 Fragment 中接受数据 （）
override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onViewCreated(view, savedInstanceState)
        parentFragmentManager.setFragmentResultListener(
            "request_key",
            viewLifecycleOwner,
            object : FragmentResultListener {
                override fun onFragmentResult(requestKey: String, result: Bundle) {
                    // 数据将会在这里回调
                }
            })
    }

注意，viewLifecycleOwner 只有在 Fragment 的 view 完成创建后才不会为 null，所以我们将接受数据的逻辑放在 Fragment 的 onViewCreated 方法中进行。

那么，setFragmentResultListener 中传递的 viewLifecycleOwner 有什么用呢？

我们知道，viewLifecycleOwner 是可以感知组件生命周期的，由此我们很容易联想到，接受数据的监听只有在 Fragment 处于活跃状态下才会得到更新的数据，另外，这个监听会在 Fragment 被销毁的时候一并销毁。

方式二：ViewModel + LiveData

这种方式也是谷歌官方推荐的用于 Fragment 之间或与宿主 Activity 之间通信的通信方式，

我们知道，只要 Activity 不被销毁，ViewModel 就会一直存在，并且即使我们进行横竖屏切换导致 Activity 重建了，也不会影响到ViewModel。

一个 Activity 可以包含多个 Fragment，并且这些 Fragment 是互相独立的，都属于同一个Activity。所以我们可以利用 ViewModel 和 LiveData，实现同一个 Activity 中的不同 Fragment 间的通信问题。

注意，仅限于同一个 Activity。不同 Activity 的 Fragment 之间的通信不能使用这种方式。

怎么使用呢，其实也很简单，在 MyFragment 的 onViewCreated 方法中，拿到宿主 Activity 的 ViewModel 的 LiveData ，并开始观察这个 LiveData 的数据更新。如下：

// MyFragment.kt：
override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onViewCreated(view, savedInstanceState)
        val viewModel = ViewModelProvider(requireActivity())[ActivityViewModel::class.java]
        viewModel.value.observe(viewLifecycleOwner) {
            // 在这里处理更新后的数据
        }
}

方式三：接口回调

接口回调的方式略微繁琐，但也是一种方式，这里举个例子说明一下（Fragment 向宿主 Activity 发送数据）：

// 1、创建一个接口，并定一个回调方法
interface CallbackListener {
    fun callback(msg: String)
}

// 2、Activity 代码：
class ParentControlLockActivity : AppCompatActivity() {
    // 在 Activity 中持有一个接口监听器
    val listener = object : CallbackListener {
        override fun callback(msg: String) {
            // 在这里处理接收到的数据
        }
    }
    
    // ......
}

// 3、Fragment 代码：
class BlankFragment : DialogFragment(R.layout.fragment_blank) {
    private var mListener: CallbackListener? = null
    override fun onAttach(context: Context) {
        super.onAttach(context)
        // 获取宿主 Activity 的监听器
        mListener = (activity as ParentControlLockActivity).listener
        // 发送消息
        mListener?.callback("Fragment发送消息")
    }

}

其他方式

setArgments
Handler
广播
EventBus

还有其他的通信方式，比较简单，这里就不一一举例了，感兴趣的大佬可以查阅其他资料。

DialogFragment

基于 Fragment，Android为我们提供了一种更好的 dialog 使用方式，即 DialogFragment ，它继承于 Fragmet 。DialogFragment 能实现 Dialog 的所有需求。

使用 DialogFragment ，可以更好的管理 dialog 的生命周期，想比于 AlertDialog，AlertDialog缺少生命周期的管理，另外外，在横竖屏切换等特殊情况下，使用 AlertDialog，可能会带来众多 bug 。

DialogFragment 的使用

首先创建一个 DialogFragment，代码如下：

private const val ARG_PARAM1 = "mTitle"
private const val ARG_PARAM2 = "mMessage"

class BlankFragment : DialogFragment(R.layout.fragment_blank) {
    private var mTitle: String? = null
    private var mMessage: String? = null

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setStyle(STYLE_NORMAL, R.style.Theme_AppCompat_Dialog)
        arguments?.let {
            mTitle = it.getString(ARG_PARAM1)
            mMessage = it.getString(ARG_PARAM2)
        }
    }

    override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onViewCreated(view, savedInstanceState)
        view.findViewById<TextView>(R.id.title).text = mTitle
        view.findViewById<TextView>(R.id.message).text = mMessage
    }

    companion object {
        // 展示 dialog
        @JvmStatic
        fun showDialog(fm: FragmentManager, param1: String, param2: String) {
            BlankFragment().apply {
                arguments = Bundle().apply {
                    putString(ARG_PARAM1, param1)
                    putString(ARG_PARAM2, param2)
                }
                show(fm, "BlankFragment")
            }
        }
    }
}

当我们需要在 Activity 上展示这个 dialog 的时候，只需要调用如下代码即可：

BlankFragment.showDialog(supportFragmentManager, "title", "msg")

DialogFragment 除了以上的使用方式外，还有另一种使用方式，即重写 DialogFragment 的 onCreateDialog 方法，

    private var mTitle: String? = null
    private var mMessage: String? = null

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setStyle(STYLE_NORMAL, R.style.Theme_AppCompat_Dialog)
        arguments?.let {
            mTitle = it.getString(ARG_PARAM1)
            mMessage = it.getString(ARG_PARAM2)
        }
    }

    // 重写 onCreateDialog 返回一个 dialog
    override fun onCreateDialog(savedInstanceState: Bundle?): Dialog {
        return AlertDialog.Builder(requireContext()).setTitle(mTitle).setMessage(mMessage).create()
    }

    companion object {
        // 展示 dialog
        @JvmStatic
        fun showDialog(fm: FragmentManager, param1: String, param2: String) {
            BlankFragment().apply {
                arguments = Bundle().apply {
                    putString(ARG_PARAM1, param1)
                    putString(ARG_PARAM2, param2)
                }
                show(fm, "BlankFragment")
            }
        }
    }
}

在我们 show DialogFragment 的时候，是直接使用 Fragment.show() 方法来展示一个 Dialog 的，其内部实际上也是使用事务提交的方式，跟普通的 Fragment 使用是一样的。

// DialogFragment.java：
public int show(@NonNull FragmentTransaction transaction, @Nullable String tag) {
    mDismissed = false;
    mShownByMe = true;
    transaction.add(this, tag);
    mViewDestroyed = false;
    mBackStackId = transaction.commit();
    return mBackStackId;
}