安卓四大组件

Activity

活动：提供一个界面让用户点击和各种滑动操作。

生命周期

启动活动：onCreate() -> onStart() -> onResume()，活动进入运行状态。
退居后台：onPause() -> onStop()，当前活动转到新的活动界面或按Home键返回主屏，进入停滞状态。
返回前台：onRestart() -> onStart() -> onResume()，再次回到运行状态。
活动退居后台且系统内存不足，系统会杀死之，若再次回到此活动，则onCreate() -> onStart() -> onResume().
锁定与解锁屏幕，只会调用onPause()，而不會調用onStop()，解锁後則調用onResume().

两个活动间跳转

活动A启动活动B，回调如下：
活动A的onPause() -> 活动B的onCreate() -> onStart() -> onResume() -> 活动A的onStop()
若活动B是透明主题或者是DialogActivity，则不会回调活动A的unStop().

将Activity设置成窗口模式，在AndroidMainfest.xml中配置如下：

android:theme="@android:style/Theme.Dialog"

onSaveInstanceState

活动的onSaveInstanceState()和onRestoreInstanceState()并不是生命周期方法，不同于onCreate()和onPause()等生命週期方法，其并不一定会被触发。

onSaveInstanceState()的调用条件：当应用遇到意外情况而由系统销毁一个活动时，其此方法被调用；而用户主动销毁活动时，不会调用此方法；此方法只适合保存临时性状态，而onPause()适合数据持久化保存。

应用场景：

屏幕方向切换
用户按下Home键
长按Home键，运行其他程序时
启动一个新的活动时
锁屏时

启动模式

standard: 系统在启动它的task中创建活动的新实例。
默认模式，无需写配置，可以有多个相同的实例，也允许多个相同的活动叠加。
singleTop: 可以有多个相同的实例，但不允许多个相同的活动叠加。
已有此活动在task栈顶，则不创建新实例而调用其onNewIntent().
singleTask: 在同一应用中启动此活动，若其不存在则在当前task中创建一个新实例，否则把task中在其之上的其他活动销毁并调用此活动的onNewIntent().
在其他应用中启动此活动，会新建一个task以启动此活动。
singleTask活动允许其他活动与之在同一个task共存。
singleInstance: 实例独立运行在task中，不允许其task有其他活动.

task

一个应用中有多个活动，这些活动以栈的形式管理。
task是指按各自打开顺序排列在栈中的一系列活动。

启动过程

应用活动启动过程分析

备注：
Android-Next公共组件库

图片来源链接

点击桌面App图标，Launcher进程采用Binder IPC向system_server进程发起startActivity请求。
system_server进程接收到请求后，向zygote进程发送创建进程的请求。
Zygote进程fork出App进程，并执行ActivityThread的main方法，初始化MainLooper，主线程Handler，同时初始化ApplicationThread用于和AMS通信交互。
App进程，通过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求。
system_server进程在收到请求后，进行一系列准备工作后，再通过binder IPC向App进程发送handleBindApplication请求(初始化Application并调用onCreate方法)和scheduleLaunchActivity请求(创建启动Activity).
App进程的binder线程(ApplicationThread)在收到请求后，通过handler向主线程发送BIND_APPLICATION和LAUNCH_ACTIVITY消息。
主线程在收到Message后，通过反射机制创建目标Activity，并回调Activity.onCreate()等方法。
至此，APP正式启动，开始进入Activity生命周期，执行完onCreate/onStart/onResume方法，UI渲染后显示APP主界面。

名词解释

Instrumentation: 是Android系统里面的一套控制方法或者钩子。
ActivityManagerService(AMS): AMS是系统的引导服务，应用进程的启动、切换和调度，四大组件的启动和管理都需要AMS的支持。
ActivityStarter: 是加载Activity的控制类。
ActivityStackSupervisor: AMS通过操作ActivityStackSupervisor来管理Activity.
ActivityStack: 用来管理系统所有Activity的各种状态。它由ActivityStackSupervisor进行管理。
ApplicationThread: 是ActivityThread的私有内部类，也是一个Binder对象。
Zygote: 主要功能是执行Android应用程序。其运行时会初始化并启动Dalvik虚拟机。

Context和Application

Activity和Application都是Context的子类。
Context描述了应用程序环境的信息，即上下文。
Context是抽象类，Android提供了其具体实现类(ContextImpl).
通过Context，可以获取应用程序的资源和类，可以进行一些应用级别操作，例如：启动活动、发送广播、接受Intent和信息等。

Service

服务：可以在后台长时间运行而没有用户界面的应用组件。

Service务分为两种工作状态，启动状态主要用于执行后台计算，绑定状态主要用于和其他组件的交互。
同一应用默认情况下，Service和Activity是在同一线程(主线程UI Thread)中的。

启动过程

Android - Service 启动过程

备注： Android 技术笔记

startService

图片来源链接

注：一般来说，同一进程内的线程间通信采用的是Handler消息队列机制，不同进程间的通信采用的是binder机制，另外与Zygote进程通信采用的Socket.

Process A进程采用Binder IPC向system_server进程发起startService请求。
system_server进程接收到请求后，向zygote进程发送创建进程的请求。
zygote进程fork出新的子进程Remote Service进程。
Remote Service进程，通过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求。
system_server进程在收到请求后，进行一系列准备工作后，再通过binder IPC向remote Service进程发送scheduleCreateService请求。
Remote Service进程的binder线程在收到请求后，通过handler向主线程发送CREATE_SERVICE消息。
主线程在收到Message后，通过反射机制创建目标Service，并回调Service.onCreate()方法。
至此，服务正式启动完成。当创建的是本地服务或者服务所属进程已创建时，则无需经过上述2、3步骤。

bindService

图片来源链接

说明：

图中蓝色代表的是Client进程(发起端)，红色代表的是system_server进程，黄色代表的是target进程(service所在进程)。
Client进程：通过getServiceDispatcher获取Client进程的匿名Binder服务端(即LoadedApk.ServiceDispatcher.InnerConnection),再通过bindService调用到system_server进程。
system_server进程：依次通过scheduleCreateService和scheduleBindService方法，远程调用到target进程。
target进程：依次执行onCreate()和onBind()方法，将onBind()方法的返回值IBinder(作为target进程的binder服务端)通过publishService传递到system_server进程。
system_server进程：利用IServiceConnection代理对象向Client进程发起connected()调用，并把target进程的onBind返回Binder对象的代理端传递到Client进程。
Client进程：回调到onServiceConnection()方法，该方法的第二个参数便是target进程的binder代理端。到此便成功地拿到了target进程的代理，可以畅通无阻地进行交互。

startService生命周期

仅仅开启一个后台服务，可以使用startService方法。
如果要获取Service中提供的代理对象，那么必须通过bindService方法。

手动调用startService()启动服务 -> [开始] onCreate() -> onStartCommand() -> 手动调用stopService()停止服务 -> onDestory() -> [结束].

如果服务已开启，不会重复执行onCreate()，一旦服务开启就与调用者无关，且开启者不能调用服务里面的方法。

bindService生命周期

手动调用bindService()绑定服务 -> [开始] -> onCreate() -> onBind() -> 手动调用unBindService()解锁服务 -> onUnbind() -> onDestory() -> [结束].

绑定服务不会调用onStart()或者onStartCommand()，其调用者和服务绑定(调用者挂了服务也挂)，调用者可以调用服务方法。

startService和bindService同时使用

手动调用startService() -> [开始] -> onCreate() -> onStartCommand() -> 手动调用bindService() -> onBind() -> 手动调用unBindService() -> onUnbind() -> 手动调用stopService() -> onDestory() -> [结束].

onStartCommand的返回值

START_STICKY: 粘性的
若此服务在启动时被终止，则保持在启动状态而不会保留Intent，稍后将重建服务并调用onStartCommand()，如果没有任何启动命令被传递到此服务，那么将以空的Intent调用之。
START_NOT_STICKY: 非粘性的
若此服务在启动时被终止，并且没有启动新的Intent传递之，则此服务脱落启动状态，并且不会自动重新创建。
START_REDELIVER_INTENT: 重传Intent
若此服务在启动时被终止，则将计划重新启动并将最后的Intent再次通过调用onStartCommand()传递。
START_STICKY_COMPATIBILITY:
START_STICKY的兼容版本，不保证服务被终止后一定能重启。

Activity与Service通信

Activity向Service通信

法一：添加一个继承Binder的内部类和其逻辑方法，重写Service的onBind方法以返回此内部类，再重写onServiceConnected和onServiceDisconnected以绑定服务。
法二：通过接口Iservice调用Service方法。

前台服务

要启用前台服务，需在AndroidMainfest.xml中配置如下：

<uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"/>

前台服务的系统优先级更高而不易被回收，且前台服务有一个正在运行的图标在系统状态栏显示。

[如何正确的使用Service？](https://github.com/jeanboydev/Android-ReadTheFuckingSourceCode/blob/master/article/android/basic/03_service.md 包含前台服务的使用)

IntentService

IntentService是Service的子类，是一个异步的、会自动停止的服务。

特点：会创建独立的worker线程处理所有的Intent请求，处理完成后，IntentService会自动停止。
绑定操作：其为Service的onBind()提供默认实现(返回null)，为onStartCommand()提供默认实现(将请求Intent加入队列)。
线程方面：其不会阻塞UI线程，而普通Service会导致ANR异常；其若未执行完上一次任务，将等待至完成后再执行新的任务。

Android多线程：IntentService使用教程

Broadcast Receiver

分享一些Broadcast使用技巧

广播用于进程/线程通信，无需关心接收方对数据如何。

广播分类

按发送方式：
- 标准广播：完全异步执行。
- 有序广播：同步执行，有先后顺序，同一时刻仅有一个接收器可接收之，优先级高者可以先收到，并且收到此广播的接收器可以截断之。
按注册方式：
- 静态广播：不管程序是否处于活动状态都进行监听，每次触发都建立新的Receiver对象。
- 动态广播：代码中注册，必须取消注册，通常在onDestory()中调用unregisterReceiver()来实现。无论触发几次都使用同一个Receiver对象。
按定义方式：
- 系统广播：系统内部特定事件发生时自动发出。
- 自定义广播：应用程序自定义广播。
按范围方式：
- 全局广播：可被任意应用程序接收或接收来自任意应用程序的广播。
- 本地广播：只能在应用程序内部进行传递或接收。

广播的使用

创建广播接收器

直接继承BroadcastReceiver创建子类并实现父类的onReceive()方法即可，如下示例代码：

public class MyReceiver extends BroadcastReceiver {
  // 自定义 action
  private static final String ACTION = "com.jeanboy.broadcast.MyReceiverFilter";
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    //TODO: 接收到广播进行处理
  }
}

静态广播

需在AndroidMainfest文件中定义：

<receiver android:name=".ui.broadcast.MyReceiver"
          android:enabled="true"
          android:exported="true">
    <intent-filter>
        <!-- 例如：接收系统开机广播 -->
        <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />
        <!-- 例如：接收自定义的广播 -->
        <action android:name="com.jeanboy.broadcast.MyReceiverFilter" />
    </intent-filter>
</receiver>

说明：

android:enabled 启用广播
android:exported 能接收外部APK发送的广播

动态广播

无需AndroidMainfest文件中定义，在需在代码中注册：

// 创建广播
MyReceiver myReceiver = new MyReceiver();
// 创建 IntentFilter
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
// 例如：添加系统广播 action 接受网络变化
intentFilter.addAction(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION);
// 例如：添加自定义的 action
intentFilter.addAction(MyReceiver.ACTION);
// 注册广播
registerReceiver(myReceiver, intentFilter);
// 注销广播
unregisterReceiver(myReceiver);

发送广播

自定义广播的发送方式如下：

// 创建 Intent
Intent intent = new Intent();
// 例如：添加自定义的 action
intent.setAction(MyReceiver.ACTION);
// 发送广播
sendBroadcast(intent);

注：Android 8.0废除大部分静态广播，对于代码需要修改某些部分(发送广播部分需要设置ComponetName)：

Intent intent = new Intent(MyReceiver.ACTION);
// ComponetName("自定义广播的包名", "自定义广播的路径")
ComponentName component = new ComponentName("com.jeanboy.app.broadcast", 
    "com.jeanboy.app.broadcast.MyReceiver");
intent.setComponent(component);
sendBroadcast(intent);

带权限的广播

为避免其他应用监听广播造成数据泄露、冒充发送广播造成混乱，可在AndroidMainfest文件中添加权限：

<manifest ...>
  <!-- 自定义一个自己的权限 -->
  <permission android:name="com.jeanboy.permissions.MY_BROADCAST"/>
  <!-- 使用自定义的权限 -->
  <uses-permission android:name="com.jeanboy.permissions.MY_BROADCAST"/>
  <application ...>
    <!-- 添加权限 -->
    <receiver android:name=".ui.broadcast.MyReceiver"
              android:permission="com.jeanboy.broadcast.MY_BROADCAST"
              android:enabled="true"
              android:exported="true">
      <intent-filter>
        <!-- 例如：接收自定义的广播 -->
        <action android:name="com.jeanboy.broadcast.MyReceiverFilter" />
      </intent-filter>
    </receiver>
  </application>
</manifest>

并在发送时指定权限：

sendBroadcast(intent, "com.jeanboy.permissions.MY_BROADCAST");

本地广播

上述BroadcastReceiver用于应用之间的传递消息。
而LocalBroadcast(本地广播)用于应用内部传递消息，其创建仍然是继承BroadcastReceiver创建子类，并实现父类的onReceive()方法。
在注册、发送、注销广播时使用LocalBroadcastManager来进行相关操作，如下：

// 创建广播
MyReceiver myReceiver = new MyReceiver();
// 创建 IntentFilter
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
// 例如：添加自定义的 action
intentFilter.addAction(MyReceiver.ACTION);
// 注册本地广播
LocalBroadcastManager.getInstance(this)
                .registerReceiver(myReceiver, intentFilter);
// 发送广播
Intent intent = new Intent(MyReceiver.ACTION);
LocalBroadcastManager.getInstance(this).sendBroadcast(intent);
// 注销本地广播
LocalBroadcastManager.getInstance(this).unregisterReceiver(myReceiver);

具体流程十分复杂，详见链接

Content Provider

ContentProvider介绍

内容提供者的主要作用是各应用间的数据共享，其他Android应用可以使用ContentResolver对象请求执行ContentProvider中的同名方法，如图：

统一资源标识符(URI)

URI代表要操作的数据，用以标识每个ContentProvider，在Android中其格式如下：

URI = <schema>://<authority>/<path>/<id>

<schema> URI前缀，说明由ContentProvider控制数据，是固定形式"content".
<authority> 唯一标识符以定位ContentProvider，一般是自定义ContentProvider类的完全限定名称。
<path> 路径片段。
<id> 记录。

MIME数据类型

MIME是指定某个扩展名的文件用一种应用程序来打开，格式：Type/Subtype

ContentProvider.geType(uri) 根据URI返回MIME类型。

标准MIME

由媒体类型Type和子类型Subtype组成，都很简单，如：text/html

自定义MIME

每个内容类型的Android MIME类型有两种形式：

多条记录：vnd.android.cursor.dir/Subtype
单条记录：vnd.android.cursor.item/Subtype

其中，Type是固定的，Subtype按照格式填写。

在使用Intent时，会用到MIME，根据MIME类型打开符合条件的Activity，例如：

<activity android:name=".TestActivity">
  <intent-filter>
    <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
    <data android:mimeType="vnd.android.cursor.dir/jeanboy.first" />
  </intent-filter>
</activity>

创建ContentProvider

创建一个继承自ContentProvider的类，并重载onCreate,query,getType,insert,delete,update方法。
然後，在AndroidManifest.xml中注册：

1
2
3

<provider
    android:name=".ui.provider.TestProvider"
    android:authorities="com.jeanboy.testprovider" />

使用ContentProvider

获取ContentResolver实例的方法为：

ContentResolver resolver = getContentResolver();

ContentResolver有几个基本数据库操作方法：

public final Cursor query (Uri uri, String[] projection, String selection,
                           String[] selectionArgs, String sortOrder);
public final Uri insert (Uri url, ContentValues values);
public final int update (Uri uri, ContentValues values, String where, 
                         String[] selectionArgs);
public final int delete (Uri url, String where, String[] selectionArgs);

ContentProvider权限

在AndroidManifest.xml中，如下代码：

<provider
    android:name=".ui.provider.TestProvider"
    android:authorities="com.jeanboy.testprovider"
    android:exported="true"
    android:readPermission="com.jeanboy.provider.permission.read"
    android:writePermission="com.jeanboy.provider.permission.write"
    android:permission="com.jeanboy.provider.permission"/>