Android Fragment 和 FragmentManager 的代码分析

这两天在研究插件化编程，在使用 Fragment 碰到了一些问题，于是查看源码，顺便分析了一下 Fragment 和 FragmentManager 以及其他几个 API 的原代码，看看他们是怎么工作的。

我们知道 Fragment 有个 onCreateView() 方法，这个方法在 Fragment 创建 View 的时候被调用，并且返回一个 View 对象。那么 onCreateView 在什么时候被调用呢，咱们在 Fragment 这个类里找到了一个方法，performCreateView() 方法。

Fragment.java
public View onCreateView(LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container,
  @Nullable Bundle savedInstanceState) {
 return null;
}

performCreateView 这个方法在什么时候会被调用呢，在 Fragment 里找不到调用它的代码。咱们可以猜测一下，大概会在 FragmentManager 里。

View performCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
  Bundle savedInstanceState) {
 if (mChildFragmentManager != null) {
  mChildFragmentManager.noteStateNotSaved();
 }
 return onCreateView(inflater, container, savedInstanceState);
}

在 FragmentManager 里，咱们找到了调用 Fragment.performCreateView 的代码，在 moveToState() 方法里，这个方法有点大，我只粘贴了部分代码。可以看到，它会在 Fragment 初始化或者创建的时候被调用。并且我们知道，创建的View 被赋值给 Fragment 的 mView 成员变量了。

FragmentManager.java
void moveToState(Fragment f, int newState, int transit, int transitionStyle, boolean keepActive) {
 switch (f.mState) {
 case Fragment.INITIALIZING:
  if (f.mFromLayout) {
   f.mView = f.performCreateView(f.getLayoutInflater(
   f.mSavedFragmentState), null, f.mSavedFragmentState);
 }
 break;
case Fragment.CREATED:
 if (!f.mFromLayout) {
  f.mView = f.performCreateView(f.getLayoutInflater(
   f.mSavedFragmentState), container, f.mSavedFragmentState);
 }
break;
}
}

接下来，咱们要看什么时候会调用 moveToState() 这个方法。找了一下，发现很 N 多的地方调用了这个方法。这样给咱们逆推找代码造成了一定的难度。于是咱们换个思路，正推来分析。怎么正推了，看咱们怎么使用 Fragment 和 FragmentManager 来分析。

一般咱们都是 getFragmentManager() 或者 getSupportFragmentManager() 的方法来获取 FragmentManager.以 FragmentActivity 为例，一般情况下，咱们在这个类的子类里调用这两个方法之一。

咱们在 FragmentActivity 里找到了相应的代码。FragmentManager 是一个抽象类，FragmentManagerImpl 是 FragmentManager 的子类，在 FragmentManager 同一个 java 文件内，是一个内部类。它是 FragmentManager 的实现。

FragmentActivity.java
//FragmentManagerImpl is subclass of FragmentManager
final FragmentManagerImpl mFragments = new FragmentManagerImpl();
public FragmentManager getSupportFragmentManager() {
 return mFragments;
}

获取到 FragmentManager 后，咱们一般就会调用 beginTransaction() 方法，返回一个 FragmentTransaction 。咱们看代码去。

FragmentManager.java
public abstract FragmentTransaction beginTransaction();
FragmentManagerImpl extends FragmentManager
@Override
public FragmentTransaction beginTransaction() {
 return new BackStackRecord(this);
}
/**
* Static library support version of the framework's {@link android.app.FragmentTransaction}.
* Used to write apps that run on platforms prior to Android 3.0. When running
* on Android 3.0 or above, this implementation is still used; it does not try
* to switch to the framework's implementation. See the framework SDK
* documentation for a class overview.
*/
public abstract class FragmentTransaction

我们发现 FragmentManager 是一个抽象方法，实现在 FragmentManagerImpl。FragmentManagerImpl.beginTransaction() 返回的是一个BackStackRecord，而 FragmentTransaction 是一个抽象类。那么 BackStackRecord 是个什么鬼。

我们找到了 BackStackRecord 这个类。我们注意到，它继承于 FragmentTransaction，并且实现了 Runable 接口。它的方法有很多，咱们就分析一个咱们比较常用的，比如 add() 方法。

BackStackRecord.java
final class BackStackRecord extends FragmentTransaction implements FragmentManager.BackStackEntry, Runnable
final FragmentManagerImpl mManager;
public BackStackRecord(FragmentManagerImpl manager) {
 mManager = manager;
}

add() 方法其实没干啥，咱们一路追下去看。

public FragmentTransaction add(Fragment fragment, String tag) {
 doAddOp(0, fragment, tag, OP_ADD);
 return this;
}
private void doAddOp(int containerViewId, Fragment fragment, String tag, int opcmd) {
 fragment.mFragmentManager = mManager;
 if (tag != null) {
  if (fragment.mTag != null && !tag.equals(fragment.mTag)) {
   throw new IllegalStateException("Can't change tag of fragment "
     + fragment + ": was " + fragment.mTag
     + " now " + tag);
  }
  fragment.mTag = tag;
 }
 if (containerViewId != 0) {
  if (fragment.mFragmentId != 0 && fragment.mFragmentId != containerViewId) {
   throw new IllegalStateException("Can't change container ID of fragment "
     + fragment + ": was " + fragment.mFragmentId
     + " now " + containerViewId);
  }
  fragment.mContainerId = fragment.mFragmentId = containerViewId;
 }
 Op op = new Op();
 op.cmd = opcmd;
 op.fragment = fragment;
 addOp(op);
}
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++;
}

一直追到 addOp() 就断了，好像啥事也没干。不过它大概是在一个 add 操作添加到一个链表上了。那咱们怎么办呢？一般咱们add 完后会 commit 一下，咱们看看 commit 都干了啥。

public int commit() {
 return commitInternal(false);
}
int commitInternal(boolean allowStateLoss) {
 if (mCommitted) throw new IllegalStateException("commit already called");
 mCommitted = true;
 if (mAddToBackStack) {
  mIndex = mManager.allocBackStackIndex(this);
 } else {
  mIndex = -1;
 }
 mManager.enqueueAction(this, allowStateLoss);
 return mIndex;
}

commit 好像也没干啥特殊的事情，不过可以看到这么一行代码 mManager.enqueueAction(this, allowStateLoss); 看 enqueueAction 这个方法名，应该会做点事情的。

同样，咱们在 FragmentManagerImpl 里找到了这个方法。

public void enqueueAction(Runnable action, boolean allowStateLoss) {
  if (!allowStateLoss) {
    checkStateLoss();
  }
  synchronized (this) {
    if (mDestroyed || mActivity == null) {
      throw new IllegalStateException("Activity has been destroyed");
    }
    if (mPendingActions == null) {
      mPendingActions = new ArrayList<Runnable>();
    }
    mPendingActions.add(action);
    if (mPendingActions.size() == 1) {
      mActivity.mHandler.removeCallbacks(mExecCommit);
      mActivity.mHandler.post(mExecCommit);
    }
  }
}

这个方法把咱们的 BackStackRecord -- 其实是 FragmentTransaction，也是 Runnable -- 添加到一个 mPendingActions 的 ArrayList 里了。然后调用 mActivity.mHandler.post(mExecCommit); mExecCommit 又是什么鬼？

Runnable mExecCommit = new Runnable() {
  @Override
  public void run() {
    execPendingActions();
  }
};
mActivity.mHandler.post(mExecCommit); 说明它在主线程里执行了 mExecCommit 的 run 方法。别问我咋知道的。
execPendingActions() 方法稍微比较大，我把注释写在代码里。
public boolean execPendingActions() {
  if (mExecutingActions) {
    throw new IllegalStateException("Recursive entry to executePendingTransactions");
  }
  //如果不是在主线程，抛出一个异常。
  if (Looper.myLooper() != mActivity.mHandler.getLooper()) {
    throw new IllegalStateException("Must be called from main thread of process");
  }
  boolean didSomething = false;
  // 这里有一个 while true 循环。
  while (true) {
    int numActions;
    // 这里在一个同步语句块里，把上次 mPendingActions 里的元素转移到 mTmpActions 数组里。并且执行 run方法。执行谁的 run 方法呢？！就是 BackStackRecord ， 也就是 FragmentTransaction 。我在最后面贴了 BackStackRecord 的 run 方法。
    synchronized (this) {
      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();
      mActivity.mHandler.removeCallbacks(mExecCommit);
    }
    mExecutingActions = true;
    for (int i=0; i<numActions; i++) {
      mTmpActions[i].run();
      mTmpActions[i] = null;
    }
    mExecutingActions = false;
    didSomething = true;
  }
  // 这里有好几行代码，不知道干啥的，反正就是做了一些判断，最后可能会调用 startPendingDeferredFragments() 方法。
  if (mHavePendingDeferredStart) {
    boolean loadersRunning = false;
    for (int i=0; i<mActive.size(); i++) {
      Fragment f = mActive.get(i);
      if (f != null && f.mLoaderManager != null) {
        loadersRunning |= f.mLoaderManager.hasRunningLoaders();
      }
    }
    if (!loadersRunning) {
      mHavePendingDeferredStart = false;
      startPendingDeferredFragments();
    }
  }
  return didSomething;
}

startPendingDeferredFragments 方法又是一坨不知道啥意思的代码。最后可能调用了 performPendingDeferredStart()

void startPendingDeferredFragments() {
  if (mActive == null) return;
  for (int i=0; i<mActive.size(); i++) {
    Fragment f = mActive.get(i);
    if (f != null) {
      performPendingDeferredStart(f);
    }
  }
}

在 这个方法里，咱们看到了很熟悉的 moveToState() 方法。接着就是上面的分析，Fragment 的 onCreateView 会被调用。

public void performPendingDeferredStart(Fragment f) {
  if (f.mDeferStart) {
    if (mExecutingActions) {
      // Wait until we're done executing our pending transactions
      mHavePendingDeferredStart = true;
      return;
    }
    f.mDeferStart = false;
    moveToState(f, mCurState, 0, 0, false);
  }
}

咱们在回来看 BackStackRecord 的 run 方法。这坨代码有点大，我还是写注释在代码里。

public void run() {
  if (FragmentManagerImpl.DEBUG) Log.v(TAG, "Run: " + this);
  if (mAddToBackStack) {
    if (mIndex < 0) {
      throw new IllegalStateException("addToBackStack() called after commit()");
    }
  }
  bumpBackStackNesting(1);
  TransitionState state = null;
  SparseArray<Fragment> firstOutFragments = null;
  SparseArray<Fragment> lastInFragments = null;
  if (SUPPORTS_TRANSITIONS) {
    firstOutFragments = new SparseArray<Fragment>();
    lastInFragments = new SparseArray<Fragment>();
    calculateFragments(firstOutFragments, lastInFragments);
    state = beginTransition(firstOutFragments, lastInFragments, false);
  }
  int transitionStyle = state != null ? 0 : mTransitionStyle;
  int transition = state != null ? 0 : mTransition;
  // 注意这里要开始 while 循环了，要遍历刚才咱们说的链表了。
  Op op = mHead;
  while (op != null) {
    int enterAnim = state != null ? 0 : op.enterAnim;
    int exitAnim = state != null ? 0 : op.exitAnim;
    switch (op.cmd) {
      // OP_ADD 很简单，mManager.addFragment(f, false); 其他的几个也类似，调用 mManager 相应的方法。
      case OP_ADD: {
        Fragment f = op.fragment;
        f.mNextAnim = enterAnim;
        mManager.addFragment(f, false);
      } break;
      case OP_REPLACE: {
        Fragment f = op.fragment;
        if (mManager.mAdded != null) {
          for (int i=0; i<mManager.mAdded.size(); i++) {
            Fragment old = mManager.mAdded.get(i);
            if (FragmentManagerImpl.DEBUG) Log.v(TAG,
                "OP_REPLACE: adding=" + f + " old=" + old);
            if (f == null || old.mContainerId == f.mContainerId) {
              if (old == f) {
                op.fragment = f = null;
              } else {
                if (op.removed == null) {
                  op.removed = new ArrayList<Fragment>();
                }
                op.removed.add(old);
                old.mNextAnim = exitAnim;
                if (mAddToBackStack) {
                  old.mBackStackNesting += 1;
                  if (FragmentManagerImpl.DEBUG) Log.v(TAG, "Bump nesting of "
                      + old + " to " + old.mBackStackNesting);
                }
                mManager.removeFragment(old, transition, transitionStyle);
              }
            }
          }
        }
        if (f != null) {
          f.mNextAnim = enterAnim;
          mManager.addFragment(f, false);
        }
      } break;
      case OP_REMOVE: {
        Fragment f = op.fragment;
        f.mNextAnim = exitAnim;
        mManager.removeFragment(f, transition, transitionStyle);
      } break;
      case OP_HIDE: {
        Fragment f = op.fragment;
        f.mNextAnim = exitAnim;
        mManager.hideFragment(f, transition, transitionStyle);
      } break;
      case OP_SHOW: {
        Fragment f = op.fragment;
        f.mNextAnim = enterAnim;
        mManager.showFragment(f, transition, transitionStyle);
      } break;
      case OP_DETACH: {
        Fragment f = op.fragment;
        f.mNextAnim = exitAnim;
        mManager.detachFragment(f, transition, transitionStyle);
      } break;
      case OP_ATTACH: {
        Fragment f = op.fragment;
        f.mNextAnim = enterAnim;
        mManager.attachFragment(f, transition, transitionStyle);
      } break;
      default: {
        throw new IllegalArgumentException("Unknown cmd: " + op.cmd);
      }
    }
    op = op.next;
  }
  // 最后还调用了moveToState() 这个方法。跟刚才的区别，看最后一个参数，一个true，一个false。
  // 而且注意，这行代码在 while 循环之后。
  mManager.moveToState(mManager.mCurState, transition, transitionStyle, true);
  if (mAddToBackStack) {
    mManager.addBackStackState(this);
  }
}

以上所述是小编给大家介绍的Android Fragment 和 FragmentManager 的代码分析，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我们网站的支持！