Android组件内核之Fragment管理与内核（二）
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本篇文章将先从以下三个内容来介绍Fragment管理与内核:
- [Fragment事务管理源码分析]
- [Fragment的自定义转场动画]
- [Fragment嵌套、getChildFragmentManager]
一、Fragment事务管理源码分析
1.1概述
在Fragment使用中，有时候需要对Fragment进行add、remove、show、hide、replace等操作来进行Fragment的显示隐藏等管理，这些管理是通过FragmentTransaction进行事务管理的。事务管理是对于一系列操作进行管理，一个事务包含一个或多个操作命令，是逻辑管理的工作单元。一个事务开始于第一次执行操作语句，结束于Commit。通俗地将，就是把多个操作缓存起来，等调用commit的时候，统一批处理。下面会对Fragmeng的事务管理做一个代码分析
1.2分析入口
/**
* 显示Fragment，如果Fragment已添加过，则直接show，否则构造一个Fragment
*
* @param containerViewId 容器控件id
* @param clz Fragment类
*/
protected void showFragment(@IdRes int containerViewId, Class<? extends Fragment> clz) {
FragmentManager fm = getFragmentManager();
FragmentTransaction ft = fm.beginTransaction();//开始事务管理
Fragment f;
if ((f = fm.findFragmentByTag(clz.getName())) == null) {
try {
f = clz.newInstance();
ft.add(containerViewId, f, clz.getName());//添加操作
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
ft.show(f);//添加操作
}
ft.commit();//提交事务
}
上面是一个简单的显示Fragment的栗子，简单判断一下Fragment是否已添加过，添加过就直接show，否则构造一个Fragment，最后提交事务。
1.3代码分析
1.3.1FragmentManager
上图是获取FragmentManager的大体过程
要管理Fragment事务，首先是需要拿到FragmentManager，在Activity中可以通过getFragmentManager()方法获取(使用兼容包的话，通过FragmentActivity#getSupportFragmentManager())，在这里我们就不对兼容包进行分析了
final FragmentController mFragments = FragmentController.createController(new HostCallbacks());
/**
* Return the FragmentManager for interacting with fragments associated
* with this activity.
*/
public FragmentManager getFragmentManager() {
return mFragments.getFragmentManager();
}
FragmentManager是一个抽象类，它是通过mFragments.getFragmentManager()来获取的，mFragments是FragmentController对象，它通过FragmentController.createController(new HostCallbacks())生成，这是一个静态工厂方法：
public static final FragmentController createController(FragmentHostCallback<?> callbacks) {
return new FragmentController(callbacks);
}
在这里面直接new了一个FragmentController对象，注意FragmentController的构造方法需要传入一个FragmentHostCallback
1.3.2FragmentController构造方法
private final FragmentHostCallback<?> mHost;
private FragmentController(FragmentHostCallback<?> callbacks) {
mHost = callbacks;
}
构造方法很简单，传入了一个FragmentHostCallback实例
1.3.3FragmentController#getFragmentManager
public FragmentManager getFragmentManager() {
return mHost.getFragmentManagerImpl();
}
这里又调用了mHost的getFragmentManagerImpl方法，希望童鞋们没有被绕晕，mHost是一个FragmentHostCallback实例，那我们回过头来看看它传进来的地方
1.3.4FragmentHostCallback
这个FragmentHostCallback是一个抽象类，我们可以看到，在Activity中是传入了 Activity#HostCallbacks内部类，这个就是FragmentHostCallback的实现类
1.3.5FragmentHostCallback#getFragmentManagerImpl
final FragmentManagerImpl mFragmentManager = new FragmentManagerImpl();
FragmentManagerImpl getFragmentManagerImpl() {
return mFragmentManager;
}
终于找到FragmentManager的真身FragmentManagerImpl了
1.3.6FragmentManagerImpl#beginTransaction
@Override
public FragmentTransaction beginTransaction() {
return new BackStackRecord(this);
}
可以看到，所谓的FragmentTransaction其实就是一个BackStackRecord。到现在，FragmentManager和FragmentTransaction我们都找到了。下图就是各个类之间的关系：
下面开始真正的事务管理分析，我们先选择一个事务add来进行分析
1.3.7FragmentTransaction#add
public FragmentTransaction add(int containerViewId, Fragment fragment, String tag) {
doAddOp(containerViewId, fragment, tag, OP_ADD);
return this;
}
private void doAddOp(int containerViewId, Fragment fragment, String tag, int opcmd) {
//设置fragment的FragmentManagerImpl，mManager其实就是Activity#HostCallbacks中的成员变量
fragment.mFragmentManager = mManager;
//设置fragment的tag
if (tag != null) {
if (fragment.mTag != null && !tag.equals(fragment.mTag)) {
throw new IllegalStateException("...");
}
fragment.mTag = tag;
}
if (containerViewId != 0) {
if (containerViewId == View.NO_ID) {
throw new IllegalArgumentException("...");
}
if (fragment.mFragmentId != 0 && fragment.mFragmentId != containerViewId) {
throw new IllegalStateException("");
}
//设置fragment的mContainerId以及mFragmentId
fragment.mContainerId = fragment.mFragmentId = containerViewId;
}
//新增一个操作
Op op = new Op();
op.cmd = opcmd;
op.fragment = fragment;
//添加操作
addOp(op);
}
//插入到链表的最后
void addOp(Op op) {
if (mHead == null) {
mHead = mTail = op;
} else {
op.prev = mTail;
mTail.next = op;
mTail = op;
}
op.enterAnim = mEnterAnim;
op.exitAnim = mExitAnim;
op.popEnterAnim = mPopEnterAnim;
op.popExitAnim = mPopExitAnim;
mNumOp++;
}
add的操作步骤为：
设置fragment的FragmentManagerImpl
设置fragment的tag
设置fragment的mContainerId以及mFragmentId
插入一个类型为OP_ADD的操作到链表最后
这里用到了一个类：
static final class Op {
Op next;//下一操作节点
Op prev;//上一操作节点
int cmd;//操作类型，可选有：OP_NULL|OP_ADD|OP_REPLACE|OP_REMOVE|OP_HIDE|OP_SHOW|OP_DETACH|OP_ATTACH
Fragment fragment;//操作的Fragment对象
int enterAnim;//入场动画
int exitAnim;//出场动画
int popEnterAnim;//弹入动画
int popExitAnim;//弹出动画
ArrayList<Fragment> removed;
}
这是一个操作链表节点。所有add、remove、hide等事物最终会形成一个操作链
1.3.8FragmentTransaction#commit
等所有操作都插入后，最后我们需要调用FragmentTransaction的commit方法，操作才会真正地执行。
public int commit() {
return commitInternal(false);
}
int commitInternal(boolean allowStateLoss) {
//防止重复commit
if (mCommitted) {
throw new IllegalStateException("commit already called");
}
//DEBUG代码统统不管
if (FragmentManagerImpl.DEBUG) {
Log.v(TAG, "Commit: " + this);
LogWriter logw = new LogWriter(Log.VERBOSE, TAG);
PrintWriter pw = new FastPrintWriter(logw, false, 1024);
dump(" ", null, pw, null);
pw.flush();
}
mCommitted = true;
//只有调用了addToBackStack方法之后，这个标记才会为true
if (mAddToBackStack) {
mIndex = mManager.allocBackStackIndex(this);
} else {
mIndex = -1;
}
//插入事物队列
mManager.enqueueAction(this, allowStateLoss);
return mIndex;
}
1.3.9FragmentManagerImpl#enqueueAction
/**
* Adds an action to the queue of pending actions.
*
* @param action the action to add
* @param allowStateLoss whether to allow loss of state information
* @throws IllegalStateException if the activity has been destroyed
*/
public void enqueueAction(Runnable action, boolean allowStateLoss) {
if (!allowStateLoss) {
checkStateLoss();
}
synchronized (this) {
if (mDestroyed || mHost == null) {
throw new IllegalStateException("Activity has been destroyed");
}
if (mPendingActions == null) {
mPendingActions = new ArrayList<Runnable>();
}
mPendingActions.add(action);
if (mPendingActions.size() == 1) {
mHost.getHandler().removeCallbacks(mExecCommit);
mHost.getHandler().post(mExecCommit);
}
}
}
这里把操作添加到mPendingActions列表里去。并通过mHost.getHandler()获取Handler发送执行请求。从上面的分析知道，mHost就是Activity的HostCallbacks，构造方法中把Activity的mHandler传进去了，这里执行的mHost.getHandler()获取到的也就是Activity中的mHandler，这样做是因为需要在主线程中执行
final Handler mHandler = new Handler();
再看看mExecCommit中做了什么操作：
Runnable mExecCommit = new Runnable() {
@Override
public void run() {
execPendingActions();
}
};
/**
* Only call from main thread!
*/
public boolean execPendingActions() {
if (mExecutingActions) {
throw new IllegalStateException("Recursive entry to executePendingTransactions");
}
//再次检测是否主线程
if (Looper.myLooper() != mHost.getHandler().getLooper()) {
throw new IllegalStateException("Must be called from main thread of process");
}
boolean didSomething = false;
while (true) {
int numActions;
synchronized (this) {
//参数检测
if (mPendingActions == null || mPendingActions.size() == 0) {
break;
}
numActions = mPendingActions.size();
if (mTmpActions == null || mTmpActions.length < numActions) {
mTmpActions = new Runnable[numActions];
}
mPendingActions.toArray(mTmpActions);
mPendingActions.clear();
mHost.getHandler().removeCallbacks(mExecCommit);
}
mExecutingActions = true;
//遍历执行待处理的事务操作
for (int i=0; i<numActions; i++) {
mTmpActions[i].run();
mTmpActions[i] = null;
}
mExecutingActions = false;
didSomething = true;
}
doPendingDeferredStart();
return didSomething;
}
插入了事物之后，就是在主线程中把需要处理的事务统一处理，处理事务是通过执行mTmpActions[i].run()进行的，这个mTmpActions[i]就是前面我们通过enqueueAction方法插入的BackStackRecord，童鞋们可能没注意到，它可是一个Runnable，我们来看看它的定义
final class BackStackRecord extends FragmentTransaction implements
FragmentManager.BackStackEntry, Runnable {
static final String TAG = FragmentManagerImpl.TAG;
... ...
}
兜兜转转，我们又回到了BackStackRecord
1.3.10BackStackRecord#run
public void run() {
......
if (mManager.mCurState >= Fragment.CREATED) {
SparseArray<Fragment> firstOutFragments = new SparseArray<Fragment>();
SparseArray<Fragment> lastInFragments = new SparseArray<Fragment>();
calculateFragments(firstOutFragments, lastInFragments);
beginTransition(firstOutFragments, lastInFragments, false);
}
//遍历链表，根据cmd事务类型依次处理事务
Op op = mHead;
while (op != null) {
switch (op.cmd) {
case OP_ADD: {
Fragment f = op.fragment;
f.mNextAnim = op.enterAnim;
mManager.addFragment(f, false);
}
break;
case OP_REPLACE: {
Fragment f = op.fragment;
int containerId = f.mContainerId;
if (mManager.mAdded != null) {
for (int i = mManager.mAdded.size() - 1; i >= 0; i--) {
Fragment old = mManager.mAdded.get(i);
if (old.mContainerId == containerId) {
if (old == f) {
op.fragment = f = null;
} else {
if (op.removed == null) {
op.removed = new ArrayList<Fragment>();
}
op.removed.add(old);
old.mNextAnim = op.exitAnim;
if (mAddToBackStack) {
old.mBackStackNesting += 1;
}
mManager.removeFragment(old, mTransition, mTransitionStyle);
}
}
}
}
if (f != null) {
f.mNextAnim = op.enterAnim;
mManager.addFragment(f, false);
}
}
break;
case OP_REMOVE: {
Fragment f = op.fragment;
f.mNextAnim = op.exitAnim;
mManager.removeFragment(f, mTransition, mTransitionStyle);
}
break;
case OP_HIDE: {
Fragment f = op.fragment;
f.mNextAnim = op.exitAnim;
mManager.hideFragment(f, mTransition, mTransitionStyle);
}
break;
case OP_SHOW: {
Fragment f = op.fragment;
f.mNextAnim = op.enterAnim;
mManager.showFragment(f, mTransition, mTransitionStyle);
}
break;
case OP_DETACH: {
Fragment f = op.fragment;
f.mNextAnim = op.exitAnim;
mManager.detachFragment(f, mTransition, mTransitionStyle);
}
break;
case OP_ATTACH: {
Fragment f = op.fragment;
f.mNextAnim = op.enterAnim;
mManager.attachFragment(f, mTransition, mTransitionStyle);
}
break;
default: {
throw new IllegalArgumentException("Unknown cmd: " + op.cmd);
}
}
op = op.next;
}
mManager.moveToState(mManager.mCurState, mTransition,
mTransitionStyle, true);
if (mAddToBackStack) {
mManager.addBackStackState(this);
}
}
到这一步，提交的事务就被真正执行了，我们知道，即使commit了事务之后，也不是同步执行的，是通过Handler发送到主线程执行的。
所有事务的处理都是在run方法里面执行，但是我们留意到，想要搞清楚add、remove等事务背后真正做了什么，还需要深入了解FragmentManagerImpl。
二、Fragment转场动画
Fragment的转场动画实现分为使用v4包和不使用v4包两种情况，不使用v4包的话，最低API Level需要是11。
2.1标准转场动画：
可以给Fragment指定标准的转场动画，通过setTransition(int transit)方法。
该方法可传入的三个参数是：
TRANSIT_NONE,
TRANSIT_FRAGMENT_OPEN,
TRANSIT_FRAGMENT_CLOSE
分别对应无动画、打开形式的动画和关闭形式的动画。
标准动画设置好后，在Fragment添加和移除的时候都会有。
2.2自定义转场动画
自定义转场动画是通过setCustomAnimations()方法，因为Fragment添加时可以指定加入到Back Stack中，所以转场动画有添加、移除、从Back stack中pop出来，还有进入四种情况。
注意setCustomAnimations()方法必须在add、remove、replace调用之前被设置，否则不起作用。
2.3 android.app.Fragment
类参考：
Fragment：http://developer.android.com/reference/android/app/Fragment.html
FragmentTransaction:http://developer.android.com/reference/android/app/FragmentTransaction.html
不使用v4包的情况下(min API >=11)所对应的动画类型是Property Animation。
即动画资源文件需要放在res\animator*目录下，且根标签是<set>, <objectAnimator>, or <valueAnimator>*三者之一。
这一点也可以从Fragment中的这个方法看出：onCreateAnimator(int transit, boolean enter, int nextAnim)，返回值是Animator。
自定义转场动画时，四个参数的形式setCustomAnimations (int enter, int exit, int popEnter, int popExit)是API Level 13才有的，11只引入了两个动画的形式，即无法指定Back Stack栈操作时的转场动画。
代码例子：
private void addFragment() { if (null == mFragmentManager) {
mFragmentManager = getFragmentManager();
}
mTextFragmentOne = new MyFragmentOne();
FragmentTransaction fragmentTransaction = mFragmentManager
.beginTransaction(); // 标准动画 // fragmentTransaction // .setTransition(FragmentTransaction.TRANSIT_FRAGMENT_OPEN); // fragmentTransaction // .setTransition(FragmentTransaction.TRANSIT_FRAGMENT_FADE); // fragmentTransaction // .setTransition(FragmentTransaction.TRANSIT_FRAGMENT_CLOSE); // 自定义动画 // API LEVEL 11
fragmentTransaction.setCustomAnimations(
R.animator.fragment_slide_left_enter,
R.animator.fragment_slide_right_exit); // API LEVEL 13 // fragmentTransaction.setCustomAnimations( // R.animator.fragment_slide_left_enter, // R.animator.fragment_slide_left_exit, // R.animator.fragment_slide_right_enter, // R.animator.fragment_slide_right_exit);
fragmentTransaction.add(R.id.container, mTextFragmentOne); // 加入到BackStack中
fragmentTransaction.addToBackStack(null);
fragmentTransaction.commit();
}
其中四个动画是从ApiDemos中拿来的：
fragment_slide_left_enter:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
<objectAnimator
android:interpolator="@android:interpolator/decelerate_quint"
android:valueFrom="100dp" android:valueTo="0dp"
android:valueType="floatType"
android:propertyName="translationX"
android:duration="@android:integer/config_mediumAnimTime" />
<objectAnimator
android:interpolator="@android:interpolator/decelerate_quint"
android:valueFrom="0.0" android:valueTo="1.0"
android:valueType="floatType"
android:propertyName="alpha"
android:duration="@android:integer/config_mediumAnimTime" />
</set>
fragment_slide_left_exit:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
<objectAnimator
android:interpolator="@android:interpolator/decelerate_quint"
android:valueFrom="0dp" android:valueTo="-100dp"
android:valueType="floatType"
android:propertyName="translationX"
android:duration="@android:integer/config_mediumAnimTime" />
<objectAnimator
android:interpolator="@android:interpolator/decelerate_quint"
android:valueFrom="1.0" android:valueTo="0.0"
android:valueType="floatType"
android:propertyName="alpha"
android:duration="@android:integer/config_mediumAnimTime" />
</set>
fragment_slide_right_enter:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
<objectAnimator
android:interpolator="@android:interpolator/decelerate_quint"
android:valueFrom="-100dp" android:valueTo="0dp"
android:valueType="floatType"
android:propertyName="translationX"
android:duration="@android:integer/config_mediumAnimTime" />
<objectAnimator
android:interpolator="@android:interpolator/decelerate_quint"
android:valueFrom="0.0" android:valueTo="1.0"
android:valueType="floatType"
android:propertyName="alpha"
android:duration="@android:integer/config_mediumAnimTime" />
</set>
fragment_slide_right_exit:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<set xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
<objectAnimator
android:interpolator="@android:interpolator/decelerate_quint"
android:valueFrom="0dp" android:valueTo="100dp"
android:valueType="floatType"
android:propertyName="translationX"
android:duration="@android:integer/config_mediumAnimTime" />
<objectAnimator
android:interpolator="@android:interpolator/decelerate_quint"
android:valueFrom="1.0" android:valueTo="0.0"
android:valueType="floatType"
android:propertyName="alpha"
android:duration="@android:integer/config_mediumAnimTime" />
</set>
android.support.v4.app.Fragment
Fragment:http://developer.android.com/reference/android/support/v4/app/Fragment.html
FragmentTransaction:http://developer.android.com/reference/android/support/v4/app/FragmentTransaction.html
使用v4包，Fragment的使用不再局限于API Level 11之上，低等级的API也可以使用，但是这时候转场动画的类型是View Animation。
动画资源放在*res\anim*路径下，和Activity的转场动画一样。
Fragment中的方法：onCreateAnimation(int transit, boolean enter, int nextAnim)返回值Animation。
FragmentTransaction中的setCustomAnimations()方法，两参数类型和四参数类型都可用。
所以一般还是用v4包的这个版本，一是兼容性比较好，另外View Animation其实基本可以满足转场动画的需要。
代码例子：
private void addFragment() { if (null == mFragmentManager) {
mFragmentManager = getSupportFragmentManager();
}
mTextFragmentOne = new MyFragmentOne();
FragmentTransaction fragmentTransaction = mFragmentManager
.beginTransaction();
fragmentTransaction.setCustomAnimations(
R.anim.push_left_in,
R.anim.push_left_out,
R.anim.push_left_in,
R.anim.push_left_out);
fragmentTransaction.add(R.id.container, mTextFragmentOne);
fragmentTransaction.addToBackStack(null);
fragmentTransaction.commit();
}
三、Fragment嵌套Fragment要用getChildFragmentManager
Fragment放ViewPager，ViewPager里面是fragment。第一次进入没问题，再次进入ViewPager的fragment时里面内容就没了,数据丢失。
解决方案：
FragmentManager childFragmentManager = getChildFragmentManager();
ViewPager_Adapter viewPager_adapter = new ViewPager_Adapter(childFragmentManager, fragments); //FragmentPagerAdapter
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参考：https://www.jianshu.com/p/6e7eda607acc
https://blog.csdn.net/shensky711/article/details/53132952
https://www.cnblogs.com/feng-ye/p/6435158.html
