如果我问你 Context,你扛得住吗?

本系列为小说《逆袭西二旗》的技术讲解,用于详细说明剧情里涉及的开发细节。

什么是 Context,Context 有哪些类型

Context 代表应用程序的环境或状态,提供对应用专属资源和类的访问。它充当应用与 Android 系统之间的桥梁,让组件能够访问资源、数据库、系统服务等。在执行诸如启动 Activity、读取 assets 文件或加载布局等任务时,Context 至关重要。

Android 中有多种类型的 Context

面试问题

在 Android 应用中,为何使用正确的 Context 类型至关重要?

持有 Activit Context 的长生命周期引用又可能带来哪些风险?

Application Context

Application Context 与整个应用程序的生命周期绑定。当你需要一个全局、长生命周期且独立于当前 ActivityFragmentContext 时,就应使用它。可通过调用 getApplicationContext() 获取。

适用场景:

  • 访问全局资源,如 SharedPreferences 或数据库;
  • 注册需贯穿整个应用生命周期的广播接收器;
  • 初始化在整个应用生命周期内持续存在的库或组件。

Activity Context

Activity Context(即 Activity 中的 this)与 Activity 的生命周期绑定,用于访问资源、启动其他 Activity,或加载该 Activity 特有的布局。

适用场景:

  • 创建或修改 UI 组件;
  • 启动另一个 Activity
  • 访问限定于当前 Activity 的资源或主题。

Service Context

Service ContextService 的生命周期绑定,主要用于后台任务,例如执行网络请求或播放音乐。它可访问 Service 所需的系统级服务。

Broadcast Context

Broadcast ContextBroadcastReceiver 被调用时提供。它的生命周期很短,通常仅用于响应特定广播事件。切勿在此上下文中执行耗时操作。

Context 的常见使用场景

  1. 访问资源 :通过 getString()getDrawable() 等方法,Context 可用于获取字符串、图片、尺寸等资源。
  2. 加载布局 :使用 Context 通过 LayoutInflater 将 XML 布局文件转换为 View 对象。
  3. 启动 Activity 和 Service :调用 startActivity()startService() 时必须传入 Context
  4. 访问系统服务 :通过 getSystemService()Context 能获取如 ClipboardManagerConnectivityManager 等系统级服务。
  5. 数据库与 SharedPreferences 操作Context 用于访问 SQLite 数据库或 SharedPreferences 等持久化存储机制。

总结

Context 是 Android 中的核心组件,使应用能够与系统资源进行交互。Android 提供了多种 Context 类型,如 Application ContextActivity ContextService Context,各自适用于不同场景。正确使用 Context 不仅能高效管理资源,还能避免内存泄漏和崩溃。因此,务必根据实际需求选择合适的 Context,并避免不必要的长期持有。

进阶:使用 Context 时要注意什么

Context 是 Android 中一种便捷的机制,但使用不当会引发严重问题,比如内存泄漏、崩溃,或者资源处理效率低下。为避免这些陷阱,务必了解其细微差别以及有效使用 Context 的最佳实践。

最常见的问题之一,是在 ActivityFragmentContext 的生命周期之外,仍然保留对它们的引用。这会导致内存泄漏,因为垃圾回收器无法回收该 Context 及其相关资源所占用的内存。

例如,下面的示例代码可能会导致内存泄漏:

Kotlin 复制代码
object Singleton {
    var context: Context? = null // If this retains the Activity context, causing a memory leak
}

相反,对于需要 Context 的长生命周期对象,应使用 Application Context

Kotlin 复制代码
object Singleton {
    lateinit var applicationContext: Context
}

因此,使用合适类型的 Context 至关重要。不同类型的 Context 用途各异,用错类型可能导致意外行为:

  • 执行与界面(UI)相关的任务,如加载布局或显示对话框时,使用 Activity Context
  • 进行与 UI 生命周期无关的操作,如初始化库时,使用 Application Context

下面的示例展示了误用 Application Context 的情况:

Kotlin 复制代码
val dialog = AlertDialog.Builder(context.getApplicationContext()) // Incorrect

应使用 Activity Context 以确保正确的主题设置:

Kotlin 复制代码
val dialog = AlertDialog.Builder(activityContext) // Correct

另一个关键考量点是,当关联组件(如 ActivityFragment)被销毁后,要避免使用 Context。访问与已销毁组件绑定的 Context,可能会导致程序崩溃或出现未定义行为,因为与该 Context 关联的资源可能已不复存在。

下面的示例展示了对 Context 的误用,其中自定义视图的创建方式不当:

Kotlin 复制代码
activity.finish() // The activity is destroyed
val text = TextView(activity) // but the TextView retains a reference

如果在 activity 销毁后依然使用 text,是非常危险的行为(例如 activity 销毁后,才请求到数据,然后更新 text 的显示)。

避免在后台线程使用 Context

Context 是为主线程设计的,尤其适用于访问资源或与用户界面(UI)交互。在后台线程使用它可能会导致意外崩溃或线程问题。在与 UI 相关的 Context 资源交互前,需切换回主线程:

Kotlin 复制代码
viewModelScope.launch {
    val data = fetchData()
    withContext(Dispatchers.Main) {
        Toast.makeText(context, "Data fetched", Toast.LENGTH_SHORT).show()
    }
}

总之。

要有效使用 Context,需谨慎考量,规避常见陷阱。不应在 ActivityFragment 的生命周期结束后仍保留其 Context,否则可能导致内存泄漏。针对特定任务,务必选择正确类型的 Context,避免在后台线程,或关联组件销毁后使用它。此外,使用匿名内部类和回调时要小心,它们可能会不经意间持有对 Context 的引用。正确管理 Context 能确保高效利用资源,有助于防止内存泄漏或应用程序崩溃。

进阶:ContextWrapper

ContextWrapper 是 Android 中的一个基类,它具备包装 Context 对象的能力,将调用委托给被包装的 Context。它充当中间层,用于修改或扩展原始 Context 的行为。通过使用 ContextWrapper,你可以在不改变底层 Context 的情况下定制功能。

当你需要增强或覆盖现有 Context 的特定行为时,就会用到 ContextWrapper。它允许你拦截对原始 Context 的调用,并提供额外功能或定制化行为。

Activity 的继承关系为例:Activity -> ContextThemeWrapper -> ContextWrapper

ContextWrapper 源码如下:

Kotlin 复制代码
public class ContextWrapper extends Context {
    @UnsupportedAppUsage
    Context mBase;
    ...
}

使用场景:

  1. 自定义 Context :当你出于特定目的需要创建自定义 Context 时,例如应用不同的主题,或以特定方式处理资源。
  2. 动态资源处理 :包装 Context 以动态提供或修改诸如字符串、尺寸或样式等资源。
  3. 依赖注入 :像 DaggerHilt 这样的库会创建 ContextWrapper,以便将自定义 Context 附加到组件上进行依赖注入。

下面的代码展示了如何使用 ContextWrapper 来应用自定义主题:

Kotlin 复制代码
class CustomThemeContextWrapper(base: Context) : ContextWrapper(base) {
    override fun getTheme(): Resources.Theme {
        val theme = super.getTheme()
        theme.applyStyle(R.style.CustomTheme, true) // Apply a custom theme
        return theme
    }
}

你可以在 Activity 中使用这个自定义包装器:

Kotlin 复制代码
class MyActivity : AppCompatActivity() {
    override fun attachBaseContext(newBase: Context) {
        super.attachBaseContext(CustomThemeContextWrapper(newBase))
    }
}

在此示例中,CustomThemeContextWrapperActivity 应用了特定主题,覆盖了基础上下文的默认行为。

这样做有很多好处:

  • 可复用性:你能将自定义逻辑封装在包装器类中,并在多个组件间复用。
  • 封装性 :增强或修改行为的同时,无需更改原始 Context 的实现。
  • 兼容性 :与现有 Context 对象无缝协作,保持向后兼容性。

总之。

ContextWrapper 是 Android 中用于定制 Context 行为的灵活且可复用的工具。它使开发者能够拦截并修改对原始 Context 的调用,而无需直接更改它,这使其成为构建模块化且适应性强的应用程序必不可少的类。

进阶:Activity 中的 baseContext 是什么

Activity 中,thisbaseContext 都能用于访问 Context,但它们用途不同,代表着 Android 上下文层级结构中的不同层次。清楚何时使用它们,对避免代码混淆或潜在问题至关重要。

Activity 中,关键字 this 指的是 Activity 类的当前实例。由于 ActivityContextWrapper 的子类(因而间接是 Context 的子类),this 提供了对 Activity 特定上下文的访问,包括诸如生命周期管理以及与用户界面(UI)交互等额外功能。

当在 Activity 中使用 this 时,它通常指向 Activity 的当前上下文,允许你调用特定于该 Activity 的方法。例如,如果你需要启动另一个 Activity 或显示与这个特定 Activity 相关联的对话框,就可以使用 this

Kotlin 复制代码
val intent = Intent(this, AnotherActivity::class.java)
startActivity(intent)

val dialog = AlertDialog.Builder(this)
    .setTitle("Example")
    .setMessage("This dialog is tied to this Activity instance.")
    .show()

baseContext 代表 Activity 所基于的基础上下文。它是 ContextWrapper 类的一部分,而 Activity 继承自 ContextWrapperbaseContext 通常是 ContextImpl 实例,为 Context 方法提供核心实现。

baseContext 一般通过 getBaseContext() 方法来访问。你很少直接使用它,但在处理自定义 ContextWrapper 实现,或者需要引用被包装上下文背后的原始上下文时,它就会派上用场。

Kotlin 复制代码
// 和直接通过 this 返回的相比,此处的 baseContext 不携带当前 Activity 的主题信息
val systemService = baseContext.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE)

总结一下他们之间的区别:

  1. 作用域this 代表当前的 Activity 实例及其生命周期,而 baseContext 指的是 Activity 构建所基于的更低层次的上下文。
  2. 用法this 通常用于与 Activity 生命周期或用户界面(UI)相关的操作,例如启动 Activity 或显示对话框。baseContext 一般在与 Context 的核心实现进行交互时使用,特别是在自定义 ContextWrapper 的场景中。
  3. 层级关系baseContextActivity 的基础上下文。访问 baseContext 会绕过 Activity 作为 ContextWrapper 所提供的额外功能。

总之。

Activity 中,this 指向当前的 Activity 实例,提供了具有生命周期和特定于用户界面(UI)功能的高级上下文。而 baseContext 代表 Activity 所基于的基础上下文,常用于诸如自定义 ContextWrapper 实现等高级场景。虽然在 Android 开发中 this 使用最为普遍,但理解 baseContext 有助于调试以及创建模块化、可复用的组件。

番外

本文讲述的技术细节完全是基于面试下的,如果你想对 Context 有个更加完整的认识,请看下面两篇文章:

憋了一周了,12000字深入浅出Android的Context机制

2025年了,万字长文带你了解Context

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