在开发中,与界面跳转联系比较紧密的概念是Task(任务)和Back Stack(回退栈)。activity的启动模式会影响Task和Back Stack的状态, 进而影响用户体验。除了启动模式之外,Intent类中定义的一些标志(以FLAG_ACTIVITY_开头)也会影响Task和Back Stack的状态。 在这篇文章中主要对android的堆栈管理进行分析和验证,其中涉及到activity的一个重要属性taskAffinity和Intent中的标志之一FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK。

Task和Back Stack简介

task(任务)是一组Activities的集合,一组Activities被Stack(back stack)所管理,栈中Activity的顺序就是按照它们被打开的顺序依次存放的。

手机的Home界面是大多数task开始的地方,当用户在Home界面上点击了一个应用的图标时,这个应用的task就会被转移到前台。 如果这个应用目前并没有任何一个任务的话(说明这个应用最近没有被启动过),系统就会去创建一个新的task, 并且将该应用的主Activity放入到返回栈当中。

当一个Activity启动了另外一个Activity的时候,新的Activity就会被放置到返回栈的栈顶并将获得焦点。 前一个Activity仍然保留在返回栈当中,但会处于停止状态。当用户按下Back键的时候,栈中最顶端的Activity会被移除掉, 然后前一个Activity则会得重新回到最顶端的位置。返回栈中的Activity的顺序永远都不会发生改变, 我们只能向栈顶添加Activity,或者将栈顶的Activity移除掉。因此,返回栈是一个典型的后进先出(last in, first out)的数据结构。

task是可以跨应用的,这正是task存在的一个重要原因。有的Activity,虽然不在同一个app中,但为了保持用户操作的连贯性, 把他们放在同一个任务中。例如,在我们的应用中的一个Activity A中点击发送邮件,会启动邮件程序的一个Activity B来发送邮件, 这两个activity是存在于不同app中的,但是被系统放在一个任务中,这样当发送完邮件后,用户按back键返回,可以返回到原来的Activity A中, 这样就确保了用户体验。

下面来用代码做一个验证: 首先:我们来启动三个Activity来模拟生成活动与任务堆栈,三个Activity分别是:AndroidStackTaskActivity1、 AndroidStackTaskActivity2、AndroidStackTaskActivity3,具体代码如果下:

    public class AndroidStackTaskActivity1 extends Activity implements OnClickListener{
        private Button next = null ;
        @Override
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.main);
            init();
        }
        private void init(){
            next = (Button)findViewById(R.id.button1);
            next.setOnClickListener(this);
        }
        @Override
        public void onClick(View v) {
            Intent i = new Intent(this,AndroidStackTaskActivity2.class);
            startActivity(i);
        }
    }
    public class AndroidStackTaskActivity2 extends Activity  implements OnClickListener {
        private Button next = null ;
        @Override
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.main2);
            init();
        }
        private void init(){
            next = (Button)findViewById(R.id.button1);
            next.setOnClickListener(this);
        }
        @Override
        public void onClick(View v) {
            // TODO Auto-generated method stub
            Intent i = new Intent(this,AndroidStackTaskActivity3.class);
            startActivity(i);
        }
    }
    public class AndroidStackTaskActivity3 extends Activity  implements OnClickListener {
        private Button next = null ;
        @Override
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.main2);
            init();
        }
        private void init(){
            next = (Button)findViewById(R.id.button1);
            next.setOnClickListener(this);
        }
        @Override
        public void onClick(View v) {
            // TODO Auto-generated method stub
            Intent i = new Intent(this,AndroidStackTaskActivity3.class);
            startActivity(i);
        }
    }
    

此时,生成的活动堆栈如下图所示:

首先activity1被start,此时,如果应用没有创建task则创建,并把activity1压入栈顶,activity1触发onCreate->onStart->onResume。

接着activity1转向到activity2时,activity1先触发onPause,activity2触发onCreate->onStart->onResume,然后activity1触发onPause->onStop,activity2压入栈顶。

以此类推,activity2转向activity3也是一样的步骤。那么当前栈顶是activity3。

当我们按下手机上的返回键时,栈顶的activity3触发onPause,activity2需要从状态stop到pause,所以触发了onPause->onStart->onResume, activity3触发onStop->onDestory,因为activity3从栈顶弹出,所以触发onDestory,此时,activity2在栈顶。

如果继续按返回键,当前栈顶的activity弹出并被destory,直到home界面。当所有的activity都弹出了,这个task也就消亡了。

当开始一个新的task时,前一个task被设置为后台。在后台,所有的activity都处理stop状态,但是back stack保留了所有后台activity的状态信息,只是丢失了焦点。

这个时候,用户还可以将任意后台的任务切换到前台,这样用户应该就会看到之前离开这个task时处于最顶端的那个Activity。

由于返回栈中的Activity的顺序永远都不会发生改变,所以如果你的应用程序中允许有多个入口都可以启动同一个Activity, 那么每次启动的时候就都会创建该Activity的一个新的实例,而不是将下面的Activity的移动到栈顶。这样的话就容易导致一个问题的产生, 即同一个Activity有可能会被实例化很多次,如下图所示:

但是呢,如果你不希望同一个Activity可以被多次实例化,这些功能甚至更多功能, 都是可以通过在manifest文件中设置元素的属性,或者是在启动Activity时配置Intent的flag来实现的。

下面我们就将开始讨论,如何通过manifest参数,以及Intent flag来改变Activity在任务中的默认行为。

1.使用manifest文件

当你在manifest文件中声明一个Activity的时候,你可以指定这个Activity在启动的时候该如何与任务进行关联。

2.使用Intent flag

当你调用startActivity()方法时,你可以在Intent中加入一个flag,从而指定新启动的Activity该如何与当前任务进行关联。 也就是说,如果Activity A启动了Activity B,Activity B可以定义自己该如何与当前任务进行关联, 而Activity A也可以要求Activity B该如何与当前任务进行关联。如果Activity B在manifest中已经定义了该如何与任务进行关联, 而Activity A同时也在Intent中要求了Activity B该怎么样与当前任务进行关联,那么此时Intent中的定义将覆盖manifest中的定义。

需要注意的是,有些启动模式在manifest中可以指定,但在Intent中是指定不了的。同样,也有些启动模式在Intent中可以指定,但在manifest中是指定不了的.

使用manifest文件

当在manifest文件中定义Activity的时候,你可以通过元素的launchMode属性来指定这个Activity应该如何与任务进行关联。 launchMode属性一共有以下四种可选参数:standard,singleTop,singleTask,singleInstance.之前已经详细介绍过这些内容,这里不在分析。

使用Intent flags

除了使用manifest文件之外,你也可以在调用startActivity()方法的时候,为Intent加入一个flag来改变Activity与任务的关联方式, 下面我们来一一讲解一下每种flag的作用:

1.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK

设置了这个flag,新启动Activity就会被放置到一个新的task当中(与”singleTask”有点类似,但不完全一样) ,当然这里讨论的仍然还是启动其它程序中的Activity。这个flag的作用通常是模拟一种Launcher的行为, 即列出一堆可以启动的东西,但启动的每一个Activity都是在运行在自己独立的任务当中的。

如果传递给startActivity()的Intent对象包含了FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK标记,系统会为新Activity安排另外一个任务。 一般情况下,如同标记所暗示的那样,这会是一个新任务。然而,这并不是必然的。如果已经存在了一个与新Activity有着同样affinity的任务 ,则Activity会载入那个任务之中。如果没有,则启用新任务。简言之:有相同affinity的任务,则压入该任务,否则创建一个新的任务。

2.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP

设置了这个flag,如果要启动的Activity在当前任务中已经存在了,并且还处于栈顶的位置,那么就不会再次创建这个Activity的实例, 而是直接调用它的onNewIntent()方法。这种flag和在launchMode中指定”singleTop”模式所实现的效果是一样的。

3.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP

设置了这个flag,如果要启动的Activity在当前任务中已经存在了,就不会再次创建这个Activity的实例, 而是会把这个Activity之上的所有Activity全部关闭掉。比如说,一个任务当中有A、B、C、D四个Activity, 然后D调用了startActivity()方法来启动B,并将flag指定成FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP,那么此时C和D就会被关闭掉, 现在返回栈中就只剩下A和B了。那么此时Activity B会接收到这个启动它的Intent,你可以决定是让Activity B调用onNewIntent()方法(不会创建新的实例), 还是将Activity B销毁掉并重新创建实例。如果Activity B没有在manifest中指定任何启动模式(也就是”standard”模式), 并且Intent中也没有加入一个FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP flag,那么此时Activity B就会销毁掉,然后重新创建实例。 而如果Activity B在manifest中指定了任何一种启动模式,或者是在Intent中加入了一个FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP flag,那么就会调用Activity B的onNewIntent()方法。

FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP和FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK结合在一起使用也会有比较好的效果,比如可以将一个后台运行的任务切换到前台,并把目标Activity之上的其它Activity全部关闭掉。这个功能在某些情况下非常有用,比如说从通知栏启动Activity的时候。

以上只介绍了常有用的几种控制Activity跳转的Flag标识.

主要的属性

主要的属性有: launchMode. taskAffinity. allowTaskReparenting. alwaysRetainTaskState. clearTaskOnLaunch . finishOnTaskLaunch.

下面将对每一个属性和标志一一介绍:

affinity

通常来说一个程序内/任务栈中的Activity具有亲和力,也就是说具有相同亲和力的Activity默认属于同一个任务Task中.

affinity可以用于指定一个Activity更加愿意依附于哪一个任务,在默认情况下,同一个应用程序中的所有Activity都具有相同的affinity, 所以,这些Activity都更加倾向于运行在相同的任务当中。当然了,你也可以去改变每个Activity的affinity值, 通过元素的taskAffinity属性就可以实现了。

taskAffinity属性接收一个字符串参数,你可以指定成任意的值(字符串中至少要包含一个.),但必须不能和应用程序的包名相同,因为系统会使用包名来作为默认的affinity值。

affinity决定两件事情——Activity重新宿主(从一个Task跳到了另一个Task中,新的Task就被称为重新宿主)的Task(参考allowTaskReparenting特性)和使用FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK标志启动的Activity宿主的Task。 注意:affinity只有在加载activity的Intent对象包含了FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK 标记,或者当activity的allowTaskReparenting属性设置为“true”时才有效。

affinity主要有以下应用场景: 当调用startActivity()方法来启动一个Activity时,默认是将它放入到当前的任务当中。但是, 如果在Intent中加入了一个FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag的话(或者该Activity在manifest文件中声明的启动模式是”singleTask”), 系统就会尝试为这个Activity单独创建一个任务。但是规则并不是只有这么简单,系统会去检测要启动的这个Activity的affinity和当前任务的affinity是否相同, 如果相同的话就会把它放入到现有任务当中,如果不同则会去创建一个新的任务。而同一个程序中所有Activity的affinity默认都是相同的, 这也是前面为什么说,同一个应用程序中即使声明成”singleTask”,也不会为这个Activity再去创建一个新的任务了。

allowTaskReparenting

当把Activity的allowTaskReparenting属性设置成true时,Activity就拥有了一个转移所在任务的能力。 具体点来说,就是一个Activity现在是处于某个任务当中的,但是它与另外一个任务具有相同的affinity值, 那么当另外这个任务切换到前台的时候,该Activity就可以转移到现在的这个任务当中。

那还是举一个形象点的例子吧,比如有一个天气预报程序,它有一个Activity是专门用于显示天气信息的, 这个Activity和该天气预报程序的所有其它Activity具体相同的affinity值,并且还将allowTaskReparenting属性设置成true了。 这个时候,你自己的应用程序通过Intent去启动了这个用于显示天气信息的Activity, 那么此时这个Activity应该是和你的应用程序是在同一个任务当中的。但是当把天气预报程序切换到前台的时候, 这个Activity又会被转移到天气预报程序的任务当中,并显示出来,因为它们拥有相同的affinity值, 并且将allowTaskReparenting属性设置成了true。

一般来说,当Activity启动后,它就与启动它的Task关联,并且在那里耗尽它的整个生命周期。 当当前的Task不再显示时,你可以使用这个特性来强制Activity移动到有着affinity的Task中。典型用法是: 把一个应用程序的Activity移到另一个应用程序的主Task中。

alwaysRetainTaskState,clearTaskOnLaunch,finishOnTaskLaunch可以放在一起讨论。 如何用户将任务切换到后台之后过了很长一段时间,系统会将这个任务中除了最底层的那个Activity之外的其它所有Activity全部清除掉。 当用户重新回到这个任务的时候,最底层的那个Activity将得到恢复。这个是系统默认的行为,因为既然过了这么长的一段时间, 用户很有可能早就忘记了当时正在做什么,那么重新回到这个任务的时候,基本上应该是要去做点新的事情了。

当然,既然说是默认的行为,那就说明我们肯定是有办法来改变的,在元素中设置以下几种属性就可以改变系统这一默认行为:

alwaysRetainTaskState

如果将最底层的那个Activity的这个属性设置为true,那么上面所描述的默认行为就将不会发生,任务中所有的Activity 即使过了很长一段时间之后仍然会被继续保留。

一般来说,特定的情形如当用户从主画面重新选择这个Task时,系统会对这个Task进行清理(从stack中删除位于根Activity之上的所有Activivity)。 典型的情况,当用户有一段时间没有访问这个Task时也会这么做,例如30分钟。 然而,当这个特性设为“true”时,用户总是能回到这个Task的最新状态,无论他们是如何启动的。这非常有用, 例如,像Browser应用程序,这里有很多的状态(例如多个打开的Tab),用户不想丢失这些状态。系统会为我们保持这些状态数据。

clearTaskOnLaunch

如果将最底层的那个Activity的这个属性设置为true,那么只要用户离开了当前任务, 再次返回的时候就会将最底层Activity之上的所有其它Activity全部清除掉。简单来讲,就是一种和alwaysRetainTaskState完全相反的工作模式, 它保证每次返回任务的时候都会是一种初始化状态,即使用户仅仅离开了很短的一段时间。 这个特性只对启动一个新的Task的Activity(根Activity)有意义;对Task中其它的Activity忽略。

假设,某人从主画面启动了ActivityP,并从那里迁移至Activity Q。接下来用户按下HOME,然后返回Activity P。 一般,用户可能见到的是Activity Q,因为它是P的Task中最后工作的内容。然而,如果P设定这个特性为“true”, 当用户按下HOME并使这个Task再次进入前台时,其上的所有的Activity(在这里是Q)都将被清除。因此,当返回到这个Task时, 用户只能看到P。如果这个特性和allowTaskReparenting都设定为“true”,那些能重新宿主的Activity会移动到共享affinity的Task中; 剩下的Activity都将被抛弃。

finishOnTaskLaunch

这个属性和clearTaskOnLaunch是比较类似的,不过它不是作用于整个任务上的,而是作用于单个Activity上。 如果某个Activity将这个属性设置成true,那么用户一旦离开了当前任务,再次返回时这个Activity就会被清除掉。 如果这个特性和allowTaskReparenting都设定为“true”,这个特性胜出,Activity的affinity忽略。这个Activity不会重新宿主,但是会销毁。

Task和process的区别

process一般翻译成进程,进程是操作系统内核中的一个概念,表示直接受内核调度的执行单位。在应用程序的角度看,我们用java编写的应用程序, 运行在dalvik虚拟机中,可以认为一个运行中的dalvik虚拟机实例占有一个进程,所以,在默认情况下, 一个应用程序的所有组件运行在同一个进程中。但是这种情况也有例外,即,应用程序中的不同组件可以运行在不同的进程中。 只需要在manifest中用process属性指定组件所运行的进程的名字。如下所示:

<activity android:name=".MyActivity" android:label="@string/app_nam"
    android:process=":remote">
</activity>
     

这样的话这个activity会运行在一个独立的进程中。

task是可以跨应用的,这正是task存在的一个重要原因。有的Activity,虽然不在同一个app中,但为了保持用户操作的连贯性,把他们放在同一个任务中。 task不仅可以跨应用(Application),还可以跨进程(Process)。

关于onNewIntent()

launchMode为singleTask的时候,通过Intent启到一个Activity,如果系统已经存在一个实例,系统就会将请求发送到这个实例上, 但这个时候,系统就不会再调用通常情况下我们处理请求数据的onCreate方法,而是调用onNewIntent方法.

launchMode为singleTop的时候,如果IntentActivity处于任务栈的顶端,也就是说之前打开过的Activity,现在处于onPause、onStop 状态的话, 其他应用再发送Intent的话,执行顺序为:onNewIntent,onRestart,onStart,onResume。

不要忘记,系统可能会随时杀掉后台运行的 Activity ,如果这一切发生,那么系统就会调用 onCreate 方法,而不调用 onNewIntent 方法,一个好的解决方法就是在 onCreate 和 onNewIntent 方法中调用同一个处理数据的方法,如下所示:

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  super.onCreate(savedInstanceState);
  setContentView(R.layout.main);
  processExtraData();
}
protected void onNewIntent(Intent intent) {
  super.onNewIntent(intent);
   setIntent(intent);//must store the new intent unless getIntent() will return the old one
  processExtraData()
}
private void processExtraData(){
  Intent intent = getIntent();
  //use the data received here
}
     

注意onNewIntent如果没有调用setIntent(intent),则getIntent()获取的数据将不是你所期望的。 注意这句话:Note that getIntent() still returns the original Intent. You can use setIntent(Intent) to update it to this new Intent.所以最好是调用setIntent(intent),这样在使用getIntent()的时候就不会有问题了。