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Android开发之Context认识和运用
阅读量:2165 次
发布时间:2019-05-01

本文共 13254 字,大约阅读时间需要 44 分钟。

谈到Context,做Android的可以说是无人不知无人不晓,例如“XXXXActivity.this”、“getApplicationContext()”、“getContext()”等多种形式。虽然大家都知道,可是真正的去用好它也是一门艺术,深入不全免不了也要入坑。

之前我们项目上新增了一个悬浮球功能,获取的是全局Application的WINDOW_SERVICE,然而那个悬浮球的实例却采用的Activity的context,存在的问题就是内存回收时将此context回收掉,导致windowManager不能控制这个view了。

java.lang.IllegalArgumentException: View not attached to window manager

本篇就针对的Context深入学习做一个总结吧。

Context是什么

Context,中文直译为“上下文”,它描述的是一个应用程序环境的信息,SDK中对其说明如下:

Interface to global information about an application environment. This is an abstract class whose implementation is provided by the Android system. It allows access to application-specific resources and classes, as well as up-calls for application-level operations such as launching activities, broadcasting and receiving intents, etc

从Android系统的角度来理解:Context是一个场景,代表与操作系统的交互的一种过程。Context在加载资源、启动Activity、获取系统服务、创建View等操作都要参与。

从程序的角度上来理解:Context是个抽象类,而Activity、Service、Application等都是该类的一个实现。

Context的行为

Context体现到代码上来说,是个抽象类,其主要表达的行为列表如下:

Context行为分类 常用函数
使用系统提供的服务 getPackageManager()、getSystemService()…
基本功能 startActivity()、sendBroadcast()、registerReceiver()、startService()、bindService()、getContentResolver()…【内部基本上是和AMS打交道】
访问资源 getAssets()、getResources()、getString()、getColor()、getClassLoader()…
和当前所寄身的进程之间的联系 getMainLooper()、getApplicationContext()…
和信息存储相关 getSharedPreferences()、openFileInput()、openFileOutput()、deleteFile()、openOrCreateDatabase()、deleteDatabase()…

Context的关系谱

Context的系谱中主要包含Context、ContextImpl、ContextWrapper、ContextThemeWrapper以及最终的成员Application、Activity、Service。

这些成员的关系如下图所示:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IwoMPHeg-1587557612539)(https://note.youdao.com/yws/api/personal/file/51D6385112C144B29372AD679822B903?method=download&shareKey=23bdb3a3d1169dad244903a5875e43b2)]

Context├── ContextImpl└── ContextWrapper    ├── Application    ├── ContextThemeWrapper    │   └── Activity    └── Service

从继承关系图中可以看出,Application类、Service类和Activity类都继承了Context类。应用程序被启动后,会为应用程序创建一个全局的Application对应的Context对象。ContextImpl类是Context的真正实现。ContextWrapper类是Context的包装类,可以在不改变ContextImpl的情况下,为其增加一些自定义操作。ContextWrapper中的mBase实际上是一个ContextImpl对象。而ContextImpl类中的mOuterContext是一个Context对象,指向相对应的Activity或Service或Application。

是不是有点绕?没关系,下边就简要分析一下这几个成员的具体细节。

相关类介绍

Context

路径: /frameworks/base/core/java/android/content/Context.java

说明:抽象类,提供了一组通用的API。

public abstract class Context {
... public abstract Object getSystemService(String name); //获得系统级服务 public abstract void startActivity(Intent intent); //通过一个Intent启动Activity public abstract ComponentName startService(Intent service); //启动Service //根据文件名得到SharedPreferences对象 public abstract SharedPreferences getSharedPreferences(String name,int mode); ...}

ContextIml

路径:/frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java

说明:该Context类的实现类为ContextIml,该类实现了Context类的功能。请注意,该函数的大部分功能都是直接调用,其属性mPackageInfo去完成,这点我们后面会讲到。

/** * Common implementation of Context API, which provides the base * context object for Activity and other application components. */class ContextImpl extends Context{
//所有Application程序公用一个mPackageInfo对象 ActivityThread.PackageInfo mPackageInfo; @Override public Object getSystemService(String name){
... else if (ACTIVITY_SERVICE.equals(name)) {
return getActivityManager(); } else if (INPUT_METHOD_SERVICE.equals(name)) {
return InputMethodManager.getInstance(this); } } @Override public void startActivity(Intent intent) {
... //开始启动一个Activity mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity( getOuterContext(), mMainThread.getApplicationThread(), null, null, intent, -1); }}

ContextWrapper

路径:\frameworks\base\core\java\android\content\ContextWrapper.java

说明:正如其名称一样,该类只是对Context类的一种包装,该类的构造函数包含了一个真正的Context引用,即ContextImpl对象。

public class ContextWrapper extends Context {
//该属性指向一个ContextIml实例,一般在创建Application、Service、Activity时赋值 Context mBase; //创建Application、Service、Activity,会调用该方法给mBase属性赋值 protected void attachBaseContext(Context base) {
if (mBase != null) {
throw new IllegalStateException("Base context already set"); } mBase = base; } @Override public void startActivity(Intent intent) {
//调用mBase实例方法 mBase.startActivity(intent); }}

ContextThemeWrapper

路径:/frameworks/base/core/java/android/view/ContextThemeWrapper.java

说明:该类内部包含了主题(Theme)相关的接口,即android:theme属性指定的。只有Activity需要主题,Service不需要主题,所以Service直接继承于ContextWrapper类。

public class ContextThemeWrapper extends ContextWrapper {
//该属性指向一个ContextIml实例,一般在创建Application、Service、Activity时赋值 private Context mBase; //mBase赋值方式同样有一下两种 public ContextThemeWrapper(Context base, int themeres) {
super(base); mBase = base; mThemeResource = themeres; } @Override protected void attachBaseContext(Context newBase) {
super.attachBaseContext(newBase); mBase = newBase; }}

Context的创建时机

熟悉了Context的继承关系后,我们接下来分析应用程序在什么情况需要创建Context对象的。

Context的数量

应用程序创建Context实例的情况有如下几种情况:

  • 创建Application 对象时, 而且整个App共一个Application对象
  • 创建Activity对象时
  • 创建Service对象时

因此应用程序App共有的Context数目公式为:

总Context实例个数 =1(Application对应的Context实例)+ Activity个数 + Service个数

具体的创建时机

创建Application对象的时机

每个应用程序在第一次启动时,都会首先创建Application对象。如果对应用程序启动一个Activity(startActivity)流程比较清楚的话,创建Application的时机在创建handleBindApplication()方法中,该函数位于ActivityThread.java类中 ,如下:

//创建Application时同时创建的ContextIml实例private final void handleBindApplication(AppBindData data){
... ///创建Application对象 Application app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null); ...} public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass, Instrumentation instrumentation) {
... try {
java.lang.ClassLoader cl = getClassLoader(); ContextImpl appContext = new ContextImpl(); //创建一个ContextImpl对象实例 appContext.init(this, null, mActivityThread); //初始化该ContextIml实例的相关属性 ///新建一个Application对象 app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication( cl, appClass, appContext); appContext.setOuterContext(app); //将该Application实例传递给该ContextImpl实例 } ...}

创建Activity对象的时机

通过startActivity()或startActivityForResult()请求启动一个Activity时,如果系统检测需要新建一个Activity对象时,就会回调handleLaunchActivity()方法,该方法继而调用performLaunchActivity()方法,去创建一个Activity实例,并且回调onCreate()、onStart()方法等,函数都位于ActivityThread.java类,如下:

//创建一个Activity实例时同时创建ContextIml实例private final void handleLaunchActivity(ActivityRecord r, Intent customIntent) {
... Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent); //启动一个Activity}private final Activity performLaunchActivity(ActivityRecord r, Intent customIntent) {
... Activity activity = null; try {
//创建一个Activity对象实例 java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader(); activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent); } if (activity != null) {
ContextImpl appContext = new ContextImpl(); //创建一个ContextImpl对象实例 appContext.init(r.packageInfo, r.token, this); //初始化该ContextIml实例的相关属性 appContext.setOuterContext(activity); //将该Activity信息传递给该ContextImpl实例 ... } ... }

创建Service对象的时机

通过startService或者bindService时,如果系统检测到需要新创建一个Service实例,就会回调handleCreateService()方法,

完成相关数据操作。handleCreateService()函数位于ActivityThread.java类,如下:

//创建一个Service实例时同时创建ContextIml实例private final void handleCreateService(CreateServiceData data){
... Service service = null; try {
//创建一个Service实例 java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader(); service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance(); } catch (Exception e) {
} ... ContextImpl context = new ContextImpl(); //创建一个ContextImpl对象实例 context.init(packageInfo, null, this); //初始化该ContextIml实例的相关属性 //获得我们之前创建的Application对象信息 Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation); //将该Service信息传递给该ContextImpl实例 context.setOuterContext(service); ...}

重量级PackageInfo

需要强调一点的是,通过对ContextImp的分析可知,其方法的大多数操作都是直接调用其属性mPackageInfo(该属性类

型为PackageInfo)的相关方法而来。这说明ContextImp是一种轻量级类,而PackageInfo才是真正重量级的类。而一个App里的所有ContextIml实例,都对应同一个packageInfo对象。

Context的getSharedPreferences()方法

这里给大家分析利用Context获取SharedPreferences类的使用方法,SharedPreferences类想必大家都使用过,其一般获取方

法就是通过调用getSharedPreferences()方法去根据相关信息获取SharedPreferences对象。具体流程如下:

1.调用getSharedPreferences()获取对应的的文件,该函数实现功能如下:

//Context类静态数据集合,以键值对保存了所有读取该xml文件后所形成的数据集合private static final HashMap
sSharedPrefs = new HashMap
(); @Overridepublic SharedPreferences getSharedPreferences(String name, int mode){
//其所对应的SharedPreferencesImpl对象 ,该对象已一个HashMap集合保存了我们对该文件序列化结果 SharedPreferencesImpl sp; File f = getSharedPrefsFile(name); //该包下是否存在对应的文件,不存在就新建一个 synchronized (sSharedPrefs) {
//是否已经读取过该文件,是就直接返回该SharedPreferences对象 sp = sSharedPrefs.get(f); if (sp != null && !sp.hasFileChanged()) {
//Log.i(TAG, "Returning existing prefs " + name + ": " + sp); return sp; } } //以下为序列化该xml文件,同时将数据写到map集合中 Map map = null; if (f.exists() && f.canRead()) {
try {
str = new FileInputStream(f); map = XmlUtils.readMapXml(str); str.close(); } ... } synchronized (sSharedPrefs) {
if (sp != null) {
//Log.i(TAG, "Updating existing prefs " + name + " " + sp + ": " + map); sp.replace(map); //更新数据集合 } else {
sp = sSharedPrefs.get(f); if (sp == null) {
//新建一个SharedPreferencesImpl对象,并且设置其相关属性 sp = new SharedPreferencesImpl(f, mode, map); sSharedPrefs.put(f, sp); } } return sp; }}

2.SharedPreferences不过是个接口,它定义了一些操作xml文件的方法,其真正实现类为SharedPreferencesImpl,该类是ContextIml的内部类,该类如下:

//SharedPreferences只是一种接口,其真正实现类是SharedPreferencesImpl类private static final class SharedPreferencesImpl implements SharedPreferences{
//保存了该文件序列化结果后的操作,键值对形式 private Map mMap; //通过key值获取对应的value值 public String getString(String key, String defValue) {
synchronized (this) {
String v = (String)mMap.get(key); return v != null ? v : defValue; } } ... //获得该SharedPreferencesImpl对象对应的Edito类,对数据进行操作 public final class EditorImpl implements Editor {
//保存了对键值变化的集合 private final Map
mModified = Maps.newHashMap(); }}

Context的使用

如何获取Context

  1. View.getContext(),返回当前Activity所在的应用进程的Context对象,通常是当前正在展示的Activity对象。
  2. Activity.getApplicationContext(),获取当前Activity所在的(应用)进程的Context对象,通常我们使用Context对象时,要优先考虑这个全局的进程Context。
  3. Activity.this,返回当前的Activity实例,如果是UI控件需要使用Activity作为Context对象,但是默认的Toast因为是系统层级的Windows,直接使用ApplicationContext则可。
  4. getApplication(),和getApplicationContext获取的对象一致的,但是getApplication方法只有在Activity和Service中才能调到。例如BroadcasrReceiver中需要获取Application,则需要借助getApplicationContext()方法。

Context的使用场景

先来看一张Context使用场景图:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vo6JTRp9-1587557612542)(https://note.youdao.com/yws/api/personal/file/2A4E0C992D1F4B8BA4DE0AD7CA2456BB?method=download&shareKey=033528fc05a2380b8f8a063fe3cbf373)]

大家注意看到有一些NO上添加了一些数字,其实这些从能力上来说是YES,但是为什么说是NO呢?下面一个一个解释:

  • 数字1:启动Activity在这些类中是可以的,但是需要创建一个新的task。一般情况不推荐。
  • 数字2:在这些类中去layout inflate是合法的,但是会使用系统默认的主题样式,如果你自定义了某些样式可能不会被使用。
  • 数字3:在receiver为null时允许,在4.2或以上的版本中,用于获取黏性广播的当前值。(可以无视)

注:ContentProvider、BroadcastReceiver之所以在上述表格中,是因为在其内部方法中都有一个context用于使用。

这里我们看下表格,重点看Activity和Application,可以看到,和UI相关的方法基本都不建议或者不可使用Application。并且,前三个操作基本不可能在Application中出现。实际上,只要把握住一点,凡是跟UI相关的,都应该使用Activity做为Context来处理;其他的一些操作,Service,Activity,Application等实例都可以,当然了,注意Context引用的持有,防止内存泄漏。

假如我是面试官,问你Service能否启动Activity呢,想必你也应该知道怎么回答了吧

Context引起的内存泄漏

Context引起的内存泄漏也是很恐怖的,下边就举例两个场景:

1.错误的单例模式

public class Singleton {
private static Singleton instance; private Context mContext; private Singleton(Context context) {
this.mContext = context; } public static Singleton getInstance(Context context) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton(context); } return instance; }}

这种情况下即使Activity被销毁掉,但因为它的引用还存在于一个Singleton中,就不可能被GC掉。

2.View持有Activity引用

public class MainActivity extends Activity {
private static Drawable mDrawable; @Override protected void onCreate(Bundle saveInstanceState) {
super.onCreate(saveInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); ImageView iv = new ImageView(this); mDrawable = getResources().getDrawable(R.drawable.ic_launcher); iv.setImageDrawable(mDrawable); }}

有一个静态的Drawable对象当ImageView设置这个Drawable时,ImageView保存了mDrawable的引用,而ImageView传入的this是MainActivity的mContext,因为被static修饰的mDrawable是常驻内存的,MainActivity是它的间接引用,MainActivity被销毁时,也不能被GC掉,所以造成内存泄漏。

所以我们平时使用的时候尽量保证以下几点:

  1. 如果不涉及Activity的主题样式,尽量使用Application的Context。
  2. 不要让生命周期长于Activity的对象持有其的引用。
  3. 尽量不要在Activity中使用非静态内部类,因为非静态内部类会隐式持有外部类示例的引用,如果使用静态内部类,将外部实例引用作为弱引用持有。

最后

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参考

  • https://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/40481055
  • https://blog.csdn.net/qinjuning/article/details/7310620
  • https://developer.android.com/reference/android/content/Context
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