【Android 应用开发】 Application 使用分析

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代码下载 : Android 应用 Application 经典用法;

-- Github : https://github.com/han1202012/ApplicationDemo

-- CSDN : http://download.csdn.net/detail/han1202012/8127247

一. Application 分析

1. Application 简介

(1) Application 概念

Application 概念 : Application 属于组件范畴;

-- 本质 : Application 与四大组件一样也属于 Android 中的组件;

-- 作用 : 用于存储系统和用户定义的全局信息;

-- Application 创建 : 应用开始运行时创建 Application 对象, 可以自定义, 也可以让系统自动创建;

-- Application 单例性 : 每个应用只创建一个 Application 对象, 该类属于单例模式;

-- Application 生命周期 : Application 生命周期从应用启动开始到应用退出结束, 与应用的生命周期是相同的;

-- Application 作用 : 在任何组件中调用 getApplication() 或者通过 Context 对象调用 getApplicationContext() 方法获取的 Application 对象都是相同的, 因此可以使用 Application 进行数据共享, 数据缓存操作;

(2) Application 与全局变量

Application 与全局变量 :

-- 基本作用 : Application 在 Android 中是为了 保存全局变量 而设计的类;

-- Android 全局变量定义 : 在 Android 中可以不使用 public static 定义全局变量, 定义在 Application 中的普通变量 在Android应用中可以当作全局变量使用;

(3) Application 使用方法

Application 使用方法 :

-- 自定义 Application : 自定义一个 class 类, 继承 android.app.Application 类;

-- 配置 Application : 在 AndroidManifest.xml 中配置 Application;

-- 获取 Application : 在组件类(Activity, Service 等)中直接调用 getApplication() 方法即可, 在普通类中调用 Context 的 getApplicationContext() 方法;

2. Application 生命周期及对应方法

(1) onCreate()

onCreate() 方法简介 : 该方法是 Android 程序的入口;

-- 执行时机 : 该方法在应用创建时自动回调;

-- 注意 : 在父类 Application 中, onCreate() 方法方法体是空的, 这里可以不用执行 super.onCreate()方法;

关于程序入口 :

-- Android 程序入口 : Android 程序入口是 Application, 并不是 Activity, 因为有的应用是没有 Activity 的;

-- Java 和 C 程序入口 : 这两种语言的程序入口是工程中的 main() 函数;

(2) onLowMemory()

onLowMemory() 方法简介 :

-- 调用时机 : 在内存不足时会回调该方法;

-- 重写方法 : 重写时需要执行父类方法 super.onLowMemory(), 同时根据本应用特点, 释放掉一些不必要的数据;

(3) onTerminate()

onTerminate() 方法简介 :

-- 调用时机 : 只有在模拟器中终止程序时才会回调该方法, 在 Android 真机中是不会回调该方法的;

-- 注意 : Application 的 onTerminate() 方法体是空的, 这里不许要执行父类的方法 super.onTerminate();

(4) onConfigurationChanged()

onConfigurationChanged() 方法简介 :

-- 调用时机 : 配置改变时回调这个方法;

(5) Application 代码分析

Application 相关代码 :

    /**
     * Called when the application is starting, before any other application
     * objects have been created.  Implementations should be as quick as
     * possible (for example using lazy initialization of state) since the time
     * spent in this function directly impacts the performance of starting the
     * first activity, service, or receiver in a process.
     * If you override this method, be sure to call super.onCreate().
     */
    public void onCreate() {
    }

    /**
     * This method is for use in emulated process environments.  It will
     * never be called on a production Android device, where processes are
     * removed by simply killing them; no user code (including this callback)
     * is executed when doing so.
     */
    public void onTerminate() {
    }

    public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
        Object[] callbacks = collectComponentCallbacks();
        if (callbacks != null) {
            for (int i=0; i<callbacks.length; i++) {
                ((ComponentCallbacks)callbacks[i]).onConfigurationChanged(newConfig);
            }
        }
    }

    public void onLowMemory() {
        Object[] callbacks = collectComponentCallbacks();
        if (callbacks != null) {
            for (int i=0; i<callbacks.length; i++) {
                ((ComponentCallbacks)callbacks[i]).onLowMemory();
            }
        }
    }

3. Application 使用场景 1 --> 组件间的数据传递

(1) 使用 Application 传递数据

Application 媒介传递数据方式 :

-- Appliction 集合 : 在 Application 中维护一个集合, 创建一个 HashMap 成员变量, 键是字符串, 值是 Object 对象, 这样这个 HashMap 可以存储任何类型的对象;

-- 共享过程 : Activity A 将数据存储到 HashMap 中, 将键通过 Intent 的 Bundle 传递给 Activity B, 之后在 Activity B 中取出对象, 并将 HashMap 中的对象删除;

-- 适用范围 : 如果跳转的两个 Activity 在同一个应用中, 可以使用这种方法;

(2) 传统传递数据方式

传统数据传递 : Activity A 跳转到 Activity B;

-- 实体类 Bean 处理 : bean 实体类必须实现 Serializable或者Parcellable接口, 才可以将实体类 bean 对象放入 Intent 的 Bundle 中;

-- 数据传递过程 : 在 Activity A 中将实现了 Serializable 或者 Parcellable 接口的实体类对象放入 Intent 的 Bundle 中, 跳转到 Activity B;

4. Application 使用场景 2 --> 应用中的数据缓存

Application 缓存数据 :

-- 缓存少量数据 : 从互联网获取的少量数据可以直接存放在 Application 中用于数据缓存的 HashMap 中;

-- 缓存大量数据 : 如果缓存数据或者文件, 可以将文件缓存到本地, 然后在 Application 中缓存一个文件路径字符串即可;

-- 释放缓存 : 在 onLowMemory() 方法中可以释放这些缓存, 因为这些缓存可有可无, 这里为了性能牺牲访问速度;

数据传递, 缓存 Application 示例 :

package cn.org.octopus.application;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import android.app.Application;

public class MyApplication extends Application {

	/** 用于数据传递的 Map 集合 */
	private Map<String, Object> transferMap;
	/** 用于缓存数据的 Map 集合 */
	private Map<String, Object> cacheMap; 
	
	@Override
	public void onCreate() {
		super.onCreate();
		
		//初始化用于数据传递的 Map 集合
		transferMap = new HashMap<String, Object>();
		//初始化用于数据缓存的 Map 集合
		cacheMap = new HashMap<String, Object>();
	}

	/**
	 * 获取数据传递 Map 集合
	 * @return
	 * 		数据传递 Map 集合
	 */
	public Map<String, Object> getTransferMap() {
		return transferMap;
	}

	/**
	 * 获取数据缓存 Map 集合
	 * @return
	 * 		数据缓存 Map 集合
	 */
	public Map<String, Object> getCacheMap() {
		return cacheMap;
	}
	
	
}

5. Application 与内存泄漏

(1) Application 内存泄漏

Application 内存分析 :

-- 注意存放对象 : Application 中如果保存了一些大的对象, 例如 Activity 等组件, 如果没有释放, 将会引起很多内存泄漏;

-- 内存释放 : 在 Application 中要经常注意释放不许要的对象, 使用完毕后能释放掉的就释放, 在 onLowMemory() 方法中将所有的缓存数据都清空;

(2) Application 尽量不要持有组件引用

组件持有 Context 对象 :

-- 创建组件 : TextView tv = new TextView(Activity activity), 这样一来组件持有了 Activity 或者 Context 对象;

-- 组件持久化 : 当将持有 Context的 tv 组件设置为静态或者将 tv 组件设置到 Application 中时, tv 的声明周期就变成了整个应用的声明周期了;

-- Context 无法释放 : 此时当 Activity 退出后, 组件仍然存在, Conetxt 无法释放, 一旦多次访问这个 Activity, 每次都会泄漏 Context 大小的内存;

防止内存泄漏方法 :

-- 组件 : Activity 中的组件的声明周期不要超出 Activity 生命周期;

-- 图片 : 组件使用的 Drawable 对象不要超出 Actiity 声明周期;

-- 线程持有对象 : 不要在线程中持有 Context, 否则在线程执行完毕之前都处于内存泄漏状态;

-- 内部类作用域不要超出 Activity : 如果在 Activity A 中定义了内部类, 不要将这个内部类传递给其它 Activity 等组件, 否则该 Activity A 不能释放, 建议将内部类设置成 static 或者单独写成一个类;

二. Application 应用层源码分析

1. Application 类结构分析

(1) Application 继承关系

Application 类继承结构 :

-- Application 类 : public class Application extends ContextWrapper implements ComponentCallbacks2 ;

-- ContextWrapper 类 : public class ContextWrapper extends Context ;

-- Context 类 : public abstract class Context;

-- ComponentCallbacks2 接口 : public interface ComponentCallbacks2 extends ComponentCallbacks ;

-- ComponentCallbacks 接口 : public interface ComponentCallbacks ;

-- UML 图 :

(2) 相关类介绍

Application 相关类介绍 :

-- Application 类 : 用于存储应用的全局变量;

-- ContextWrapper 类 : 该类是 Context 简单的代理实现, 代表了对另一个 Context 的调用, 在该类的子类中可以重写对应方法改变指定的操作行为;

-- Context 类 : 该 抽象类 是 应用环境的全局信息接口, Android 提供了该抽象类的实现类, 该类用于访问应用的资源和类 (作用一), 返回应用的 Actiity, 广播, Intent 等操作的执行结果(作用二);

-- ComponentCallbacks2 接口 : 该接口继承了 ComponentCallbacks, 用于 更细粒度的内存管理;

-- ComponentCallbacks 接口 : 应用组件的回调接口, 所有的组件都要实现这个接口;

2. CompnentCallbacks 接口

部分源码 : 省略了注释部分, 代码完整;

package android.content;

import android.content.res.Configuration;

public interface ComponentCallbacks {

    void onConfigurationChanged(Configuration newConfig);
    
    void onLowMemory();
}

(1) onConfigurationChanged() 方法介绍

方法介绍 : 该方法回调后需要重新加载新配置对应的资源, 如果 Activity 对应配置改变需要重启组件, 其它组件不用重启;

-- 方法全称 : void onConfigurationChanged(Configuration newConfig);

-- 回调时机 : 在组件运行时, 如果发生了设备的配置改变, 就会回调该接口的方法;

-- 重新加载资源 : 当配置改变, 该方法回调后, 需要更新资源, 以找到与新配置匹配的资源, 例如屏幕方向改变了, 需要找 drawable-land (横屏) 或者 drawable-port (竖屏资源);

-- Activity 组件配置改变 : 当 Activity 运行的时候, 如果配置发生改变, 需要进行重新启动, 例如横屏切换竖屏;

-- 其它组件配置改变 : 在 Service 等组件运行时, 配置发生改变, 不需要重新启动;

(2) onLowMemory() 方法介绍

方法介绍 :

-- 方法全称 : void onLowMemory();

-- 回调时机 : 当系统剩余内存比较低的时候, 并且系统想要 清理内存以获取更多内存时 回调该方法;

-- 时间点不确定 : 不能确定方法回调准确的时间点, 大概在所有的后台进行被杀死的时间点左右 回调该方法, 这个时间点在 服务进程被杀死之前;

-- 避免杀死前台进程 : UI 进程在清理内存时, 是应该避免被杀死的, 这类进程尽量保存;

-- 方法中的建议操作 : 组件实现该方法, 在该方法中建议进行 释放缓存 或者 释放不需要持有的资源, 执行该方法后, 系统会执行 GC 垃圾回收;

3. ComponentCallbacks2 接口

源码示例 : 一部份源码, 省略了注释和一部份的常量;

package android.content;

public interface ComponentCallbacks2 extends ComponentCallbacks {

    static final int TRIM_MEMORY_COMPLETE = 80;
    
    static final int TRIM_MEMORY_MODERATE = 60;

    ... ...

    void onTrimMemory(int level);
}

(1) onTrimMemory() 方法介绍

方法介绍 :

-- 方法全称 : void onTrimMemory(int level) ;

-- 回调时机 : 当系统决定要清理一个进程不必要的内存时 回调该方法;

-- 清理内存时机 : 后台进程运行时, 当没有足够的内存去保持这些后台进程运行时, 就会进行内存清理;

-- 内存等级 : 每个等级都有一个对应的内存值, 但是这个内存等级的精确值是无法获取的, 因为随时都有新的中间值会累加上去;

(2) 内存等级常量介绍

LRU list 概念 : 全称 Least Recently Used, 即最近最少使用算法, 用于内存管理;

常量 TRIM_MEMORY_COMPLETE :

-- 全称 : static final int TRIM_MEMORY_COMPLETE = 80;

-- 作用 : 表示后台进程中的 LRU (最近最少使用) 队列的尾部, 如果需要更多内存, 这些进程将被杀死;

常量 TRIM_MEMORY_MODERATE :

-- 全称 : static final int TRIM_MEMORY_MODERATE = 60 ;

-- 作用 : 表示 LRU 进程队列的中间部分, 释放队列中间及后面进程的内存, 会提高手机性能;

常量用法 : 其中定义了很多类似的常量, 代表一部份进程, 将该常量传入 onTrimMemory(int level) 可以杀死指定集合的进程;

4. Application 类分析

(1) ComponentCallbacks 集合列表

列表定义 :

-- 定义方式 : private ArrayList<ComponentCallbacks> mComponentCallbacks = new ArrayList<ComponentCallbacks>();

-- 使用位置 : 在 onConfigurationChanged(), onLowMemory(), onTrimMemory() 方法中使用了该列表;

-- 执行内容 : ComponentCallbacks 子类即组件, 都实现了上面的三种方法, 在 Application 中的对应方法中分别遍历组件调用组件本身的对应方法;

注册和删除组件 : 每创建一个组件都将这个组件注册, 组件销毁时从列表中删除组件;

    public void registerComponentCallbacks(ComponentCallbacks callback) {
        synchronized (mComponentCallbacks) {
            mComponentCallbacks.add(callback);
        }
    }

    public void unregisterComponentCallbacks(ComponentCallbacks callback) {
        synchronized (mComponentCallbacks) {
            mComponentCallbacks.remove(callback);
        }
    }

(2) ActivityLifecycleCallbacks 接口介绍

ActivityLifecycleCallbacks 接口介绍 :

-- 接口作用 : 该接口提供了一套监测 Activity 声明周期的回调方法;

-- 注册 Activity 声明周期监听方法 :

    public void registerActivityLifecycleCallbacks(ActivityLifecycleCallbacks callback) {
        synchronized (mActivityLifecycleCallbacks) {
            mActivityLifecycleCallbacks.add(callback);
        }
    }

-- 取消监听方法 :

    public void unregisterActivityLifecycleCallbacks(ActivityLifecycleCallbacks callback) {
        synchronized (mActivityLifecycleCallbacks) {
            mActivityLifecycleCallbacks.remove(callback);
        }
    }

-- 接口代码 :

    public interface ActivityLifecycleCallbacks {
        void onActivityCreated(Activity activity, Bundle savedInstanceState);
        void onActivityStarted(Activity activity);
        void onActivityResumed(Activity activity);
        void onActivityPaused(Activity activity);
        void onActivityStopped(Activity activity);
        void onActivitySaveInstanceState(Activity activity, Bundle outState);
        void onActivityDestroyed(Activity activity);
    }

三. Application 相关示例

1. 自定义 Application 基本使用

(1) 创建自定义 Application

创建 Application : 创建一个类, 继承 android.app.Application 类, 实现最基本的 onCreate() 方法即可;

-- 示例 :

package cn.org.octopus.application;

import android.app.Application;

public class MyApplication extends Application {

	@Override
	public void onCreate() {
		super.onCreate();
	}
	
}

(2) 注册 Application

在 Manifest.xml 中注册 Application : 在 <application> 标签中添加 android:name 属性, 属性值就是自定义 MyApplication 路径;

-- 示例 :

    <application android:name="cn.org.octopus.application.MyApplication" >

2. 保存崩溃日志到文件

(1) UncaughtExceptionHandler 简介

UncaughtExceptionHandler 未捕获异常处理类简介 :

-- 线程相关 : 每个线程都有一个未捕获异常处理类;

使用自定义 UncaughtExceptionHandler 类代替线程默认的 UncaughtExceptionHandler 类 :

		/*
		 * Android 中每个线程都有其指定的 未捕获异常处理类 UncaughtExceptionHandler
		 * 这里我们将该线程的异常处理类获取, 将其赋予本类中的成员变量, 将本类设置为线程默认的 未捕获异常处理类
		 * 这样就相当与在 UncaughtExceptionHandler 的外层包装了一层, 我们可以对未捕获的异常信息进行任何操作
		 */
		
		//获取系统默认的UncaughtException处理器
		mDefaultHandler = Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler();
		//设置该CrashHandler为程序的默认处理器
		Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(this);

函数驱动动力 :

-- 回调方法 : 当出现了未捕获异常时, 在崩溃前会回调 uncaughtException() 方法, 该方法驱动其它方法运行;

-- 详细方法 : public void uncaughtException(Thread thread, Throwable ex);

-- 重写方法 : 在方法中使用用户自行处理 Throwable ex 抛出的异常, 如果用户没有处理, 使用默认的异常处理器;

		if (!handleException(ex) && mDefaultHandler != null) {
			//如果用户没有处理则让系统默认的异常处理器来处理
			mDefaultHandler.uncaughtException(thread, ex);
		}

(2) 收集相关参数信息

获取设备信息, 异常信息 : Field[] fields = Build.class.getDeclaredFields();

-- 将获取的信息转为字符串 :

		/*
		 * 该字段封装了很多信息
		 * 包括 : 设备信息 异常信息等
		 */
		Field[] fields = Build.class.getDeclaredFields();
		for (Field field : fields) {
			try {
				field.setAccessible(true);
				infos.put(field.getName(), field.get(null).toString());
				Log.d(TAG, field.getName() + " : " + field.get(null));
			} catch (Exception e) {
				Log.e(TAG, "an error occured when collect crash info", e);
			}
		}

(3) 在 Application 中注册该类

Application 中注册 : 具体内容请详看代码;

		//注册异常日志处理类
		CrashHandler crashHandler = CrashHandler.getInstance();
		//初始化异常日志处理类
		crashHandler.init(getApplicationContext());

3. 监听 Activity 生命周期

(1) 自定义 ActivityLifecycleCallbacks 接口实现类

自定义 ActivityLifecycleCallbacks 类 :

	/**
	 * Activity 生命周期监听
	 * @author octopus
	 *
	 */
	class MyActivityLifecycleCallbacks implements ActivityLifecycleCallbacks{

		@Override
		public void onActivityCreated(Activity activity,
				Bundle savedInstanceState) {
			Log.i(TAG_ACTIVITY_LIFE, activity.getClass().getName() + " : onActivityCreated");
		}

		@Override
		public void onActivityStarted(Activity activity) {
			Log.i(TAG_ACTIVITY_LIFE, activity.getClass().getName() + " : onActivityStarted");
		}

		@Override
		public void onActivityResumed(Activity activity) {
			Log.i(TAG_ACTIVITY_LIFE, activity.getClass().getName() + " : onActivityResumed");
		}

		@Override
		public void onActivityPaused(Activity activity) {
			Log.i(TAG_ACTIVITY_LIFE, activity.getClass().getName() + " : onActivityPaused");
		}

		@Override
		public void onActivityStopped(Activity activity) {
			Log.i(TAG_ACTIVITY_LIFE, activity.getClass().getName() + " : onActivityStopped");
		}

		@Override
		public void onActivitySaveInstanceState(Activity activity,
				Bundle outState) {
			Log.i(TAG_ACTIVITY_LIFE, activity.getClass().getName() + " : onActivitySaveInstanceState");
		}

		@Override
		public void onActivityDestroyed(Activity activity) {
			Log.i(TAG_ACTIVITY_LIFE, activity.getClass().getName() + " : onActivityDestroyed");
		}
	}

在 onCreate() 方法中注册该类 :

		//注册 Activity 声明周期监听器
		registerActivityLifecycleCallbacks(new MyActivityLifecycleCallbacks());

(2) 执行效果

执行效果 :

octopus@octopus:~$ adb logcat | grep cn.org.octopus.application.activity.life
I/cn.org.octopus.application.activity.life(12217): cn.org.octopus.application.MainActivity : onActivityCreated
I/cn.org.octopus.application.activity.life(12217): cn.org.octopus.application.MainActivity : onActivityStarted
I/cn.org.octopus.application.activity.life(12217): cn.org.octopus.application.MainActivity : onActivityResumed
I/cn.org.octopus.application.activity.life(12217): cn.org.octopus.application.MainActivity : onActivityPaused
I/cn.org.octopus.application.activity.life(12217): cn.org.octopus.application.MainActivity : onActivityStopped
I/cn.org.octopus.application.activity.life(12217): cn.org.octopus.application.MainActivity : onActivityDestroyed