詳解Android中的Context抽象類
關(guān)于Context我們首先應(yīng)該知道:
(1)它描述的是一個應(yīng)用程序環(huán)境的信息,即上下文。
(2)該類是一個抽象(abstract class)類,Android提供了該抽象類的具體實現(xiàn)類(后面我們會講到是ContextIml類)。
(3)通過它我們可以獲取應(yīng)用程序的資源和類,也包括一些應(yīng)用級別操作,例如:啟動一個Activity,發(fā)送廣播,接受Intent信息等。。
于是,我們可以利用該Context對象去構(gòu)建應(yīng)用級別操作(application-level operations) 。
一、Context相關(guān)類的繼承關(guān)系
相關(guān)類介紹:
Context類路徑: /frameworks/base/core/java/android/content/Context.java
說明:抽象類,提供了一組通用的API。源代碼(部分)如下:
public abstract class Context { ... public abstract Object getSystemService(String name); //獲得系統(tǒng)級服務(wù) public abstract void startActivity(Intent intent); //通過一個Intent啟動Activity public abstract ComponentName startService(Intent service); //啟動Service //根據(jù)文件名得到SharedPreferences對象 public abstract SharedPreferences getSharedPreferences(String name,int mode); ... }
ContextIml.java類 路徑 :/frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java
說明:該Context類的實現(xiàn)類為ContextIml,該類實現(xiàn)了Context類的功能。請注意,該函數(shù)的大部分功能都是直接調(diào)用其屬性mPackageInfo去完成,這點我們后面會講到。 源代碼(部分)如下:
/** * Common implementation of Context API, which provides the base * context object for Activity and other application components. */ class ContextImpl extends Context{ //所有Application程序公用一個mPackageInfo對象 /*package*/ 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) { ... //開始啟動一個Activity mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity( getOuterContext(), mMainThread.getApplicationThread(), null, null, intent, -1); } }
ContextWrapper類 路徑 :\frameworks\base\core\java\android\content\ContextWrapper.java
說明: 正如其名稱一樣,該類只是對Context類的一種包裝,該類的構(gòu)造函數(shù)包含了一個真正的Context引用,即ContextIml對象。源代碼(部分)如下:
public class ContextWrapper extends Context { Context mBase; //該屬性指向一個ContextIml實例,一般在創(chuàng)建Application、Service、Activity時賦值 //創(chuàng)建Application、Service、Activity,會調(diào)用該方法給mBase屬性賦值 protected void attachBaseContext(Context base) { if (mBase != null) { throw new IllegalStateException("Base context already set"); } mBase = base; } @Override public void startActivity(Intent intent) { mBase.startActivity(intent); //調(diào)用mBase實例方法 } }
ContextThemeWrapper類 路徑:/frameworks/base/core/java/android/view/ContextThemeWrapper.java
說明:該類內(nèi)部包含了主題(Theme)相關(guān)的接口,即android:theme屬性指定的。只有Activity需要主題,Service不需要主題,所以Service直接繼承于ContextWrapper類。
源代碼(部分)如下:
public class ContextThemeWrapper extends ContextWrapper { //該屬性指向一個ContextIml實例,一般在創(chuàng)建Application、Service、Activity時賦值 private Context mBase; //mBase賦值方式同樣有一下兩種 public ContextThemeWrapper(Context base, int themeres) { super(base); mBase = base; mThemeResource = themeres; } @Override protected void attachBaseContext(Context newBase) { super.attachBaseContext(newBase); mBase = newBase; } }
Activity類 、Service類 、Application類本質(zhì)上都是Context子類, 更多信息大家可以自行參考源代碼進行理解。
二、 什么時候創(chuàng)建Context實例
熟悉了Context的繼承關(guān)系后,我們接下來分析應(yīng)用程序在什么情況需要創(chuàng)建Context對象的?應(yīng)用程序創(chuàng)建Context實例的情況有如下幾種情況:
(1)創(chuàng)建Application 對象時, 而且整個App共一個Application對象
(2)創(chuàng)建Service對象時
(3)創(chuàng)建Activity對象時
因此應(yīng)用程序App共有的Context數(shù)目公式為:
總Context實例個數(shù) = Service個數(shù) + Activity個數(shù) + 1(Application對應(yīng)的Context實例)
具體創(chuàng)建Context的時機:
1、創(chuàng)建Application對象的時機
每個應(yīng)用程序在第一次啟動時,都會首先創(chuàng)建Application對象。如果對應(yīng)用程序啟動一個Activity(startActivity)流程比較清楚的話,創(chuàng)建Application的時機在創(chuàng)建handleBindApplication()方法中,該函數(shù)位于 ActivityThread.java類中 ,如下:
//創(chuàng)建Application時同時創(chuàng)建的ContextIml實例 private final void handleBindApplication(AppBindData data){ ... ///創(chuàng)建Application對象 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(); //創(chuàng)建一個ContextImpl對象實例 appContext.init(this, null, mActivityThread); //初始化該ContextIml實例的相關(guān)屬性 ///新建一個Application對象 app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication( cl, appClass, appContext); appContext.setOuterContext(app); //將該Application實例傳遞給該ContextImpl實例 } ... }
2、創(chuàng)建Activity對象的時機
通過startActivity()或startActivityForResult()請求啟動一個Activity時,如果系統(tǒng)檢測需要新建一個Activity對象時,就會回調(diào)handleLaunchActivity()方法,該方法繼而調(diào)用performLaunchActivity()方法,去創(chuàng)建一個Activity實例,并且回調(diào)onCreate(),onStart()方法等, 函數(shù)都位于 ActivityThread.java類 ,如下:
//創(chuàng)建一個Activity實例時同時創(chuàng)建ContextIml實例 private final void handleLaunchActivity(ActivityRecord r, Intent customIntent) { ... Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent); //啟動一個Activity } private final Activity performLaunchActivity(ActivityRecord r, Intent customIntent) { ... Activity activity = null; try { //創(chuàng)建一個Activity對象實例 java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader(); activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent); } if (activity != null) { ContextImpl appContext = new ContextImpl(); //創(chuàng)建一個Activity實例 appContext.init(r.packageInfo, r.token, this); //初始化該ContextIml實例的相關(guān)屬性 appContext.setOuterContext(activity); //將該Activity信息傳遞給該ContextImpl實例 ... } ... }
3、創(chuàng)建Service對象的時機
通過startService或者bindService時,如果系統(tǒng)檢測到需要新創(chuàng)建一個Service實例,就會回調(diào)handleCreateService()方法,完成相關(guān)數(shù)據(jù)操作。handleCreateService()函數(shù)位于 ActivityThread.java類,如下:
//創(chuàng)建一個Service實例時同時創(chuàng)建ContextIml實例 private final void handleCreateService(CreateServiceData data){ ... //創(chuàng)建一個Service實例 Service service = null; try { java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader(); service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance(); } catch (Exception e) { } ... ContextImpl context = new ContextImpl(); //創(chuàng)建一個ContextImpl對象實例 context.init(packageInfo, null, this); //初始化該ContextIml實例的相關(guān)屬性 //獲得我們之前創(chuàng)建的Application對象信息 Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation); //將該Service信息傳遞給該ContextImpl實例 context.setOuterContext(service); ... }
另外,需要強調(diào)一點的是,通過對ContextImp的分析可知,其方法的大多數(shù)操作都是直接調(diào)用其屬性mPackageInfo(該屬性類
型為PackageInfo)的相關(guān)方法而來。這說明ContextImp是一種輕量級類,而PackageInfo才是真正重量級的類。而一個App里的
所有ContextIml實例,都對應(yīng)同一個packageInfo對象。
三、利用Context獲取SharedPreferences類
給大家分析利用Context獲取SharedPreferences類的使用方法,SharedPreferences類想必大家都使用過,其一般獲取方
法就是通過調(diào)用getSharedPreferences()方法去根據(jù)相關(guān)信息獲取SharedPreferences對象。具體流程如下:
1 、調(diào)用 getSharedPreferences()獲取對應(yīng)的的文件,該函數(shù)實現(xiàn)功能如下:
//Context類靜態(tài)數(shù)據(jù)集合,以鍵值對保存了所有讀取該xml文件后所形成的數(shù)據(jù)集合 private static final HashMap<File, SharedPreferencesImpl> sSharedPrefs = new HashMap<File, SharedPreferencesImpl>(); @Override public SharedPreferences getSharedPreferences(String name, int mode){ //其所對應(yīng)的SharedPreferencesImpl對象 ,該對象已一個HashMap集合保存了我們對該文件序列化結(jié)果 SharedPreferencesImpl sp; File f = getSharedPrefsFile(name); //該包下是否存在對應(yīng)的文件,不存在就新建一個 synchronized (sSharedPrefs) { //是否已經(jīng)讀取過該文件,是就直接返回該SharedPreferences對象 sp = sSharedPrefs.get(f); if (sp != null && !sp.hasFileChanged()) { //Log.i(TAG, "Returning existing prefs " + name + ": " + sp); return sp; } } //以下為序列化該xml文件,同時將數(shù)據(jù)寫到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); //更新數(shù)據(jù)集合 } else { sp = sSharedPrefs.get(f); if (sp == null) { //新建一個SharedPreferencesImpl對象,并且設(shè)置其相關(guān)屬性 sp = new SharedPreferencesImpl(f, mode, map); sSharedPrefs.put(f, sp); } } return sp; } }
2、 SharedPreferences 不過是個接口,它定義了一些操作xml文件的方法,其真正實現(xiàn)類為SharedPreferencesImpl ,該類是ContextIml的內(nèi)部類,該類如下:
//soga,這種形式我們在分析Context ContextIml時接觸過 //SharedPreferences只是一種接口,其真正實現(xiàn)類是SharedPreferencesImpl類 private static final class SharedPreferencesImpl implements SharedPreferences{ private Map mMap; //保存了該文件序列化結(jié)果后的操作, 鍵值對形式 //通過key值獲取對應(yīng)的value值 public String getString(String key, String defValue) { synchronized (this) { String v = (String)mMap.get(key); return v != null ? v : defValue; } } ... //獲得該SharedPreferencesImpl對象對應(yīng)的Edito類,對數(shù)據(jù)進行操作 public final class EditorImpl implements Editor { private final Map<String, Object> mModified = Maps.newHashMap(); //保存了對鍵值變化的集合 } }
基本上獲取SharedPreferences 對象就是這么來的。
四、在任意位置獲取應(yīng)用程序Context
1、在任意位置獲取應(yīng)用程序Context
Android程序中訪問資源時需要提供Context,一般來說只有在各種component中(Activity, Provider等等)才能方便的使用api來獲取Context;喜歡編程的人都知道,編寫工具類可以有效的實現(xiàn)代碼復(fù)用,而在Android下某些工具類的編寫很讓人困惑,例如:我們要在工具類中獲取SharedPreferences,那就需要Context的支持。
為了解決這寫由Context帶來的麻煩,我們可以自定義一個Application類來實現(xiàn)這種功能。
import android.app.Application; public class ContextUtil extends Application { private static ContextUtil instance; public static ContextUtil getInstance() { return instance; } @Override public void onCreate() { // TODO Auto-generated method stub super.onCreate(); instance = this; } }
然后在manifest中<application>中加入Android:name="mypackage.ContextUtil",這樣我們就可以在任何一個類下面獲取Context,例如:Context c=ContextUtil.getInstance();
2、context注意事項:
在android中context可以作很多操作,但是最主要的功能是加載和訪問資源。在android中有兩種context,一種是 application context,一種是activity context,通常我們在各種類和方法間傳遞的是activity context。
比如一個activity的onCreate:
protected void onCreate(Bundle state) { super.onCreate(state); TextView label = new TextView(this); //傳遞context給view control label.setText("Leaks are bad"); setContentView(label); }
把activity context傳遞給view,意味著view擁有一個指向activity的引用,進而引用activity占有的資源:view hierachy, resource等。
這樣如果context發(fā)生內(nèi)存泄露的話,就會泄露很多內(nèi)存。
這里泄露的意思是gc沒有辦法回收activity的內(nèi)存。
Leaking an entire activity是很容易的一件事。
當(dāng)屏幕旋轉(zhuǎn)的時候,系統(tǒng)會銷毀當(dāng)前的activity,保存狀態(tài)信息,再創(chuàng)建一個新的。
比如我們寫了一個應(yīng)用程序,它需要加載一個很大的圖片,我們不希望每次旋轉(zhuǎn)屏 幕的時候都銷毀這個圖片,重新加載。實現(xiàn)這個要求的簡單想法就是定義一個靜態(tài)的Drawable,這樣Activity 類創(chuàng)建銷毀它始終保存在內(nèi)存中。
實現(xiàn)類似:
public class myactivity extends Activity { private static Drawable sBackground; protected void onCreate(Bundle state) { super.onCreate(state); TextView label = new TextView(this); label.setText("Leaks are bad"); if (sBackground == null) { sBackground = getDrawable(R.drawable.large_bitmap); } label.setBackgroundDrawable(sBackground);//drawable attached to a view setContentView(label); } }
這段程序看起來很簡單,但是卻問題很大。當(dāng)屏幕旋轉(zhuǎn)的時候會有l(wèi)eak(即gc沒法銷毀activity)。
我們剛才說過,屏幕旋轉(zhuǎn)的時候系統(tǒng)會銷毀當(dāng)前的activity。但是當(dāng)drawable和view關(guān)聯(lián)后,drawable保存了view的 reference,即sBackground保存了label的引用,而label保存了activity的引用。既然drawable不能銷毀,它所 引用和間接引用的都不能銷毀,這樣系統(tǒng)就沒有辦法銷毀當(dāng)前的activity,于是造成了內(nèi)存泄露。gc對這種類型的內(nèi)存泄露是無能為力的。
避免這種內(nèi)存泄露的方法是避免activity中的任何對象的生命周期長過activity,避免由于對象對 activity的引用導(dǎo)致activity不能正常被銷毀。我們可以使用application context。application context伴隨application的一生,與activity的生命周期無關(guān)。application context可以通過Context.getApplicationContext或者Activity.getApplication方法獲取。
避免context相關(guān)的內(nèi)存泄露,記住以下幾點:
(1)不要讓生命周期長的對象引用activity context,即保證引用activity的對象要與activity本身生命周期是一樣的
(2)對于生命周期長的對象,可以使用application context
(3)避免非靜態(tài)的內(nèi)部類,盡量使用靜態(tài)類,避免生命周期問題,注意內(nèi)部類對外部對象引用導(dǎo)致的生命周期變化
3、獲取別的包的Context
Android中有Context的概念,想必大家都知道。Context可以做很多事情,打開activity、發(fā)送廣播、打開本包下文件夾和數(shù)據(jù)庫、獲取classLoader、獲取資源等等。如果我們得到了一個包的Context對象,那我們基本上可以做這個包自己能做的大部分事情。
Context有個createPackageContext方法,可以創(chuàng)建另外一個包的上下文,這個實例不同于它本身的Context實例,但是功能是一樣的。
這個方法有兩個參數(shù):
(1)packageName包名,要得到Context的包名
(2)flags標(biāo)志位,有CONTEXT_INCLUDE_CODE和CONTEXT_IGNORE_SECURITY兩個選項。 CONTEXT_INCLUDE_CODE的意思是包括代碼,也就是說可以執(zhí)行這個包里面的代碼。CONTEXT_IGNORE_SECURITY的意思是忽略安全警告,如果不加這個標(biāo)志的話,有些功能是用不了的,會出現(xiàn)安全警告。
下面給個小例子,執(zhí)行另外一個包里面的某個類的方法。另外一個包的包名是chroya.demo,類名Main,方法名print,代碼如下:
package chroya.demo; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.util.Log; class Main extends Activity { @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); } public void print(String msg) { Log.d("Main", "msg:"+ msg); } } package chroya.demo; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.util.Log; class Main extends Activity { @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); } public void print(String msg) { Log.d("Main", "msg:"+ msg); } }
本包的調(diào)用Main的print方法的代碼塊如下:
Context c = createPackageContext("chroya.demo", Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE | Context.CONTEXT_IGNORE_SECURITY); //載入這個類 Class clazz = c.getClassLoader().loadClass("chroya.demo.Main"); //新建一個實例 Object owner = clazz.newInstance(); //獲取print方法,傳入?yún)?shù)并執(zhí)行 Object obj = clazz.getMethod("print", String.class).invoke(owner,"Hello"); Context c = createPackageContext("chroya.demo", Context.CONTEXT_INCLUDE_CODE | Context.CONTEXT_IGNORE_SECURITY); //載入這個類 Class clazz = c.getClassLoader().loadClass("chroya.demo.Main"); //新建一個實例 Object owner = clazz.newInstance(); //獲取print方法,傳入?yún)?shù)并執(zhí)行 Object obj = clazz.getMethod("print", String.class).invoke(owner, "Hello");
ok,這樣,我們就調(diào)用了chroya.demo包的Main類的print方法,執(zhí)行結(jié)果,打印出了Hello。
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