【Android】深入理解Activity的生命周期和IntentFilter

【Android】深入理解Activity的生命周期和IntentFilter

文章目录

• 【Android】深入理解Activity的生命周期和IntentFilter
• • [1. Activity的生命周期](#1. Activity的生命周期)
  • • [1.1 典型情况下的生命周期分析：](#1.1 典型情况下的生命周期分析：)
    • • Activity的3种生存期
      • Activity的启动流程
    • [1.2 异常情况下的生命周期分析](#1.2 异常情况下的生命周期分析)
    • • [1.2.1 资源相关的系统配置发生改变导致Activity被杀死并重新创建](#1.2.1 资源相关的系统配置发生改变导致Activity被杀死并重新创建)
      • [1.2.2 资源内存不足导致低优先级的Activity被杀死](#1.2.2 资源内存不足导致低优先级的Activity被杀死)
  • [2. 活动的启动模式](#2. 活动的启动模式)
  • [3. IntentFilter的匹配规则](#3. IntentFilter的匹配规则)
  • • [3.1 Action的匹配规则](#3.1 Action的匹配规则)
    • [3.2 Category的匹配规则](#3.2 Category的匹配规则)
    • [3.3 Data的匹配规则](#3.3 Data的匹配规则)

1. Activity的生命周期

Android中的活动是层叠的，每当我们启动一个新活动，就会覆盖之前的活动。当我们按下back键将当前活动销毁后，之前的活动又会再一次展现出来。而Android是通过任务（Task）来管理活动的，一个任务就是存放在栈里边的活动的集合。这个栈也被称作返回栈（Back Stack）。

Activity在进栈与出栈的过程中国，一般意义上有四种状态：

1. 当Activity处于栈顶时，此时正好处于屏幕最前方，此时处于运行状态。
2. 当Activity失去了焦点但仍然部分可见（如栈顶的Activity是透明的或者栈顶Activity并不是铺满整个手机屏幕），此时处于暂停状态。
3. 当Activity被其他Activity完全遮挡，此时此Activity对用户不可见，此时处于停止状态。
4. 当Activity由于人为或系统原因（如低内存等）被销毁，此时处于销毁状态。

1.1 典型情况下的生命周期分析：

在正常情况下，Activity会经历如下生命周期：

1. onCreat()：当Activity第一次被创建时调用，完成活动的初始化操作。
2. onStart()：表示Activity正在被启动，即将开始。这时Activity已经可见了，但还没有出现在前台，无法和用户交互。
3. onResume()：表示Activity已经可见了，并且出现在前台并开始活动。
4. onPause()：表示Activity正在停止，正常情况下，紧接着onStop就会被调用。
5. onStop()：表示Activity即将停止，当Activity完全不可见时调用。
6. onDestory()：Activity被销毁时调用。
7. onRestart()：表示Activity正在重新启动，在Activity由停止状态变为运行状态时调用。

注：

1. onResume()和onStart()的区别：onStart()和onResume()都表示Activity已经可见，但是onStart()的时候Activity还在后台，onResume的时候才显示到前台。
2. 当启动一个新Activity时，一定是老活动的onPause方法先执行，新活动的onResume才会执行。
3. 在onPause和onStop方法中进行的资源回收工作不能太耗时。

Activity的3种生存期

1. **完整生命周期：活动在 onCreat()方法和onDestory()**方法之间所经历的，就是完整生命周期。一般情况下，活动会在onCreate()方法中完成各种初始化，在onDestory()方法中完成资源释放的操作。
2. 前台生命周期：活动在onResume()方法和onPause()方法之间所经历的就是前台生命周期。在前台生命周期内，活动总是处于运行状态，此时的活动可以和用户进行交互。
3. 可视生命周期：活动在onStart()方法和onStop()方法之间所经历的，就是可视生命周期。在可视生命周期内，活动对于用户时可见的，但可能与用户无法交互。

Activity的启动流程

主要包含以下几个部分：

1. 发起者进程：当前正在前台的应用进程。
2. 系统进程：Android系统的核心，运行着关键系统服务，特别是ActivityTaskManagerService（ATMS），负责协调和调度整个流程。
3. Zygote进程：所有应用进程的"孵化器"，预加载了通用框架和资源，用于快速构建出新应用进程。
4. 目标进程 ：将要启动的Activity所在的应用进程。它内部运行着：
   • ActivityThread：应用的主线程，是每个应用的真正入口。负责接收系统服务（ATMS）的指令，并调用相应的Activity生命周期方法。
   • Instrumentation：负责创建Activity实例和调用生命周期方法。每个应用只有一个Instrumentation实例。
   • Activity：最终要启动的目标对象。

主要过程：

1. 发起请求 ：Activity A调用 startActivity()，请求通过Binder IPC发送到系统进程（ATMS）。
2. 系统调度：ATMS解析Intent、校验权限。如果目标应用进程不存在，则请求Zygote进程构建一个新进程。
3. 进程准备：新进程创建后，初始化主线程（ActivityThread）并通知ATMS，建立通信链路。
4. 执行指令 ：ATMS通过Binder通知目标进程的 ActivityThread启动目标Activity。
5. 创建与回调 ：目标进程的主线程通过Handler消息，使用 Instrumentation工具类反射创建Activity实例 ，并依次同步调用其生命周期方法：onCreate()-> onStart()-> onResume()。
6. 界面渲染 ：在 onResume()之后，将Activity的根视图（DecorView）添加到 WindowManager，最终界面显示出来。

1.2 异常情况下的生命周期分析

1.2.1 资源相关的系统配置发生改变导致Activity被杀死并重新创建

最常见的异常生命周期场景就是配置变更 ，比如屏幕旋转、键盘可用性改变、语言切换等。这会导致Activity被销毁并重建。生命周期如下图：

• onSaveInstanceState(Bundle outBundle) ：在Activity即将被异常销毁前（在onStop之前，可能在onPause前后）调用。需要将希望恢复的数据（如编辑框的临时内容、游戏分数）存入Bundle中。这个方法不会在用户主动销毁（如按返回键）时调用。
• onRestoreInstanceState(Bundle savedInstanceState) ：在Activity被异常销毁后重建时，在onStart之后被调用，用于恢复数据。你也可以在onCreate中恢复数据，但onRestoreInstanceState被调用时，视图层级已经创建完成，有时更方便。

1.2.2 资源内存不足导致低优先级的Activity被杀死

Activity按照优先级从低到高，可以分为以下3种：

1. 前台Activity：正在和用户交互的Activity，优先级最高。
2. 可见但非前台Activity：比如Activity中弹出了一个对话框，导致Activity可见但是位于后台无法和用户进行直接交互。
3. 后台Activity：已经被暂停的Activity，比如执行了onStop，优先级最低。

当系统内存不足时，系统就会按照上述优先级去杀死目标Activity所在的进程，并在后续通过onSaveInstanceState和onRestoreInstanceState来存储和恢复数据。

生命周期表现 ：如果是后台Activity被杀，则此时没有任何生命周期回调，onDestory不会被调用。如果用户返回该Activity，如果此时进程还存活，系统会直接调用前台Activity的onRestart-> onStart-> onResume。如果进程已被系统杀死：系统会重新创建进程，并尝试重建任务栈顶的Activity（即用户上次看到的那个）。此时的生命周期与屏幕旋转类似：

1. onCreate(savedInstanceState)- 这里的savedInstanceState是系统在杀死进程前，自动调用所有Activity的onSaveInstanceState保存下来的一个Bundle（称为"墓碑"状态）。
2. 之后是 onStart, onRestoreInstanceState, onResume。

2. 活动的启动模式

1. standard（标准模式） ：默认模式 。每次启动都创建一个新实例。
2. singleTop（栈顶复用） ：如果要启动的Activity正好在栈顶 ，则直接复用，不会新建。否则，创建新实例。
3. singleTask（栈内单例） ：在整个任务栈中只保留一个实例 。如果已存在，则清空它上面的所有Activity，让它回到栈顶。
4. singleInstance（全局单例） ：最特殊。让Activity独占一个全新的任务栈，并且该栈中只有它一个Activity。

3. IntentFilter的匹配规则

IntentFilter即"意图过滤器"，只有IntentFilter中的action，category，data都匹配时，才能成功启动目标Activity。另外，一个Activity中可以有多个intent-filter，一个Intent只要能匹配任何一组intent-filter即可成功启动对应的Activity。比如下面的例子：

<activity android:name=".TargetActivity">
    <intent-filter>
        <action android:name="com.example.action.MY_ACTION" />
        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
        <data android:mimeType="text/plain" />
    </intent-filter>
</activity>

在另一个活动中发起Intent：

Intent intent = new Intent();
intent.setAction("com.example.action.MY_ACTION");
intent.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT);
intent.setType("text/plain");

startActivity(intent);

可以看到，三个规则都会成功匹配，所以最后可以成功启动TargetActivity。

3.1 Action的匹配规则

Intent 中指定的 Action 字符串，必须出现在 Filter 声明的 Action 列表中。Intent只能通过 intent.setAction(String)设置一个 Action。而Filter可以通过多个 <action>标签声明多个 Action。只要 Intent 的 Action 与 Filter 中声明的任意一个 Action 字符串完全相等，则 Action 匹配成功。

需要注意的是，如果 Intent 没有设置 Action，则自动匹配失败。第二，如果 Filter 没有声明任何 Action，则只能匹配没有设置 Action 的 Intent。

使用示例如下：

<intent-filter>
    <action android:name="android.intent.action.VIEW" />
    <action android:name="com.example.action.MY_CUSTOM_ACTION" />
</intent-filter>

intent.setAction("android.intent.action.VIEW"); // 匹配成功（与第一个action匹配）
intent.setAction("com.example.action.MY_CUSTOM_ACTION"); // 匹配成功（与第二个action匹配）
intent.setAction("some.other.action"); // 匹配失败

3.2 Category的匹配规则

Intent 中携带的每一个 Category，都必须能在 Filter 声明的 Category 列表中找到。和Action不同的是，Intent可以通过 intent.addCategory(String)添加多个 Category。Filter也可以通过多个 <category>标签声明多个 Category。当Intent 中所有的 Category 在 Filter 中有声明，即 Intent 的 Category 集合是 Filter 的 Category 集合的子集时，匹配成功。Filter 声明的 Category 可以比 Intent 携带的更多。

注： CATEGORY_DEFAULT通过 startActivity()发起的隐式 Intent，系统会自动为其加上 android.intent.category.DEFAULT这个 Category。因此，如果 Activity 希望被隐式 Intent 启动，必须在 Filter 中声明 <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />，否则永远无法匹配。

比如，

<intent-filter>
    <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
    <category android:name="android.intent.category.BROWSABLE" />
</intent-filter>

intent设置时，系统会自动添加 CATEGORY_DEFAULT：

intent.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT); // 匹配成功
intent.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT);
intent.addCategory(Intent.CATEGORY_BROWSABLE); // 匹配成功
intent.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT);
intent.addCategory("com.example.category.CUSTOM"); // 匹配失败（CUSTOM不在Filter的声明中）

3.3 Data的匹配规则

Data 由两部分组成：URI 和 MIME 类型。

Intent 的 Data 必须满足 Filter 中声明的某一项 <data>规则。比如：

<data android:scheme="http" 
android:host="example.com" 
android:mimeType="text/plain"/>

这个标签实际上定义了一组条件：Scheme 必须是 http，Host 必须是 example.com，且 MIME 类型必须是 text/plain。

匹配过程如下：

系统首先会比较 MIME Type（MIME Type 优先）。如果 Filter 声明了 mimeType，则 Intent 的 Type 必须与之匹配（支持通配符）。如果 MIME Type 匹配或者 Filter 未声明 MIME Type，则开始匹配 URI。URI 的匹配是逐级进行的：

• Scheme（协议，如 http、content、file）：必须完全匹配。
• Host （主机名，如 www.example.com）：必须完全匹配，支持通配符 *。
• Port（端口，如 8080）：必须完全匹配。如果未指定，则使用 Scheme 的默认端口。
• Path （路径，如 /images/logo.png）：可以完全匹配，也可以使用通配符 *进行前缀匹配。

举例说明一下：

<intent-filter>
    <!-- 规则1 -->
    <data android:scheme="content" android:mimeType="video/*"/> 
    <!-- 规则2 -->
    <data android:scheme="http" android:host="*.example.com" android:pathPrefix="/movies"/> 
</intent-filter>

intent.setDataAndType(Uri.parse("content://media/videos/1"), "video/mp4"); // 匹配成功（scheme和mimeType都匹配规则1）

intent.setDataAndType(Uri.parse("http://foo.example.com/movies/avatar.mp4"), null); // 匹配成功（scheme, host, path都匹配规则2）

intent.setDataAndType(Uri.parse("http://google.com"), "text/html"); // 匹配失败（host不匹配规则2，scheme和mimeType不匹配规则1）