Android Activity生命周期都该做哪些事情？

Android系统根据生命周期的不同阶段唤起对应的回调函数来执行代码。系统存在启动与销毁一个activity的一套有序的回调函数。本节来讨论下不同生命周期的回调函数里都该做哪些事情，不该做哪些事情。

理解生命周期的回调

在一个activity的生命周期中，系统会像金字塔模型一样去调用一系列的生命周期回调函数。Activity生命周期的每一个阶段就像金字塔中的台阶。当系统创建了一个新的activity实例，每一个回调函数会向上一阶移动activity状态。处在金字塔顶端意味着当前activity处在前台并处于用户可与其进行交互的状态。

当用户退出这个activity时，为了回收该activity，系统会调用其它方法来向下一阶移动activity状态。在某些情况下，activity会隐藏在金字塔下等待(例如当用户切换到其他app),此时activity可以重新回到顶端(如果用户回到这个activity)并恢复用户离开时的状态。

这是一张Activity的生命周期图，当然我们也可以从打印中观察整个Activity生命周期调用的回调方法。下面打印是从启动一个MainActivity跳转到另一个OtherActivity，然后点击Back，直到整个程序退出。打印如下：

根据activity的复杂度，也许不需要实现所有的生命周期方法。但了解每一个方法的回调时机并在其中填充相应功能，使得确保app能够像用户期望的那样执行是很有必要的。如何实现一个符合用户期待的app，我们需要注意下面几点：

• 使用app的时候，不会因为有来电通话或者切换到其他app而导致程序crash。
• 用户没有激活某个组件时不会消耗宝贵的系统资源。
• 离开app并且一段时间后返回，不会丢失用户的使用进度。
• 设备发生屏幕旋转时不会crash或者丢失用户的使用进度。

然而，其中只有三个状态是静态的，这三个状态下activity可以存在一段比较长的时间。(其它几个状态会很快就切换掉，停留的时间比较短暂)

• Resumed：该状态下，activity处在前台，用户可以与它进行交互。(通常也被理解为”running” 状态)
• Paused：该状态下，activity的部分被另外一个activity所遮盖：另外的activity来到前台，但是半透明的，不会覆盖整个屏幕。被暂停的activity不再接受用户的输入且不再执行任何代码。
• Stopped：该状态下, activity完全被隐藏，对用户不可见。可以认为是在后台。当stopped, activity实例与它的所有状态信息（如成员变量等）都会被保留，但activity不能执行任何代码。
  其它状态 (Created与Started)都是短暂的，系统快速的执行那些回调函数并通过执行下一阶段的回调函数移动到下一个状态。也就是说，在系统调用onCreate(), 之后会迅速调用onStart(), 之后再迅速执行onResume()。以上就是基本的activity生命周期。

一旦onCreate 操作完成，系统会迅速调用onStart() 与onResume()方法。我们的activity不会在Created或者Started状态停留。技术上来说, activity在onStart()被调用后开始被用户可见，但是 onResume()会迅速被执行使得activity停留在Resumed状态，直到一些因素发生变化才会改变这个状态。例如接收到一个来电，用户切换到另外一个activity，或者是设备屏幕关闭。

暂停与恢复Activity

在正常使用app时，前端的activity有时会被其他可见的组件阻塞(obstructed)，从而导致当前的activity进入Pause状态。例如，当打开一个半透明的activity时(例如以对话框的形式)，之前的activity会被暂停。 只要之前的activity仍然被部分可见，这个activity就会一直处于Paused状态。

然而，一旦之前的activity被完全阻塞并不可见时，则其会进入Stop状态(将在下一小节讨论)。

activity一旦进入paused状态，系统就会调用activity中的onPause()方法, 该方法中可以停止不应该在暂停过程中执行的操作，如暂停视频播放；或者保存那些有可能需要长期保存的信息。如果用户从暂停状态回到当前activity，系统应该恢复那些数据并执行onResume()方法。

Note: 当我们的activity收到调用onPause()的信号时，那可能意味者activity将被暂停一段时间，并且用户很可能回到我们的activity。然而，那也是用户要离开我们的activtiy的第一个信号。

Figure 1. 当一个半透明的activity阻塞activity时，系统会调用onPause()方法并且这个activity会停留在Paused 状态(1). 如果用户在这个activity还是在Paused 状态时回到这个activity，系统则会调用它的onResume() (2).

暂停Activity

当系统调用activity中的onPause()，从技术上讲，意味着activity仍然处于部分可见的状态.但更多时候意味着用户正在离开这个activity，并马上会进入Stopped state. 通常应该在onPause()回调方法里面做以下事情:

• 停止动画或者是其他正在运行的操作，那些都会导致CPU的浪费.
• 提交在用户离开时期待保存的内容(例如邮件草稿).
• 释放系统资源，例如broadcast receivers, sensors (比如GPS), 或者是其他任何会影响到电量的资源。

例如, 如果程序使用Camera,onPause()会是一个比较好的地方去做那些释放资源的操作。

@Override
public void onPause() {
    super.onPause();  // Always call the superclass method first

    // Release the Camera because we don‘t need it when paused
    // and other activities might need to use it.
    if (mCamera != null) {
        mCamera.release()
        mCamera = null;
    }
}

通常，不应该使用onPause()来保存用户改变的数据 (例如填入表格中的个人信息) 到永久存储(File或者DB)上。仅仅当确认用户期待那些改变能够被自动保存的时候(例如正在撰写邮件草稿)，才把那些数据存到永久存储 。但是，我们应该避免在onPause()时执行CPU-intensive 的工作，例如写数据到DB，因为它会导致切换到下一个activity变得缓慢(应该把那些heavy-load的工作放到onStop()去做)。

如果activity实际上是要被Stop，那么我们应该为了切换的顺畅而减少在OnPause()方法里面的工作量。

Note:当activity处于暂停状态，Activity.html” target=”_blank”>Activity实例是驻留在内存中的，并且在activity 恢复的时候重新调用。我们不需要在恢复到Resumed状态的一系列回调方法中重新初始化组件。

恢复activity

当用户从Paused状态恢复activity时，系统会调用onResume()方法。

请注意，系统每次调用这个方法时，activity都处于前台，包括第一次创建的时候。所以，应该实现onResume()来初始化那些在onPause方法里面释放掉的组件，并执行那些activity每次进入Resumed state都需要的初始化动作 (例如开始动画与初始化那些只有在获取用户焦点时才需要的组件)

下面的onResume()的例子是与上面的onPause()例子相对应的。

@Override
public void onResume() {
    super.onResume();  // Always call the superclass method first

    // Get the Camera instance as the activity achieves full user focus
    if (mCamera == null) {
        initializeCamera(); // Local method to handle camera init
    }
}

停止与重启Activity

恰当的停止与重启我们的activity是很重要的，在activity生命周期中，他们能确保用户感知到程序的存在并不会丢失他们的进度。在下面一些关键的场景中会涉及到停止与重启：

• 用户打开最近使用app的菜单并从我们的app切换到另外一个app，这个时候我们的app是被停止的。如果用户通过手机主界面的启动程序图标或者最近使用程序的窗口回到我们的app，那么我们的activity会重启。
• 用户在我们的app里面执行启动一个新activity的操作，当前activity会在第二个activity被创建后stop。如- - 果用户点击back按钮，第一个activtiy会被重启。
• 用户在使用我们的app时接收到一个来电通话。

Activity类提供了Activity.onStop()”>onStop()与Activity.onRestart()”>onRestart()方法来允许在activity停止与重启时进行调用。不同于暂停状态的部分阻塞UI，停止状态是UI不再可见并且用户的焦点转移到另一个activity中.

Note: 因为系统在activity停止时会在内存中保存Activity的实例，所以有时不需要实现onStop(),onRestart()甚至是onStart()方法. 因为大多数的activity相对比较简单，activity会自己停止与重启，我们只需要使用onPause()来停止正在运行的动作并断开系统资源链接。

Figure 1. 上图显示：当用户离开我们的activity时，系统会调用onStop()来停止activity (1). 这个时候如果用户返回，系统会调用onRestart()(2), 之后会迅速调用onStart()(3)与onResume()(4). 请注意：无论什么原因导致activity停止，系统总是会在onStop()之前调用onPause()方法。

停止activity

当activity调用onStop()方法, activity不再可见，并且应该释放那些不再需要的所有资源。一旦activity停止了，系统会在需要内存空间时摧毁它的实例(和栈结构有关，通常back操作会导致前一个activity被销毁)。极端情况下，系统会直接杀死我们的app进程，并不执行activity的onDestroy()回调方法, 因此我们需要使用onStop()来释放资源，从而避免内存泄漏。(这点需要注意)

尽管onPause()方法是在onStop()之前调用，我们应该使用onStop()来执行那些CPU intensive的shut-down操作，例如往数据库写信息。

例如，下面是一个在onStop()的方法里面保存笔记草稿到persistent storage的示例:

@Override
protected void onStop() {
    super.onStop();  // Always call the superclass method first

    // Save the note‘s current draft, because the activity is stopping
    // and we want to be sure the current note progress isn‘t lost.
    ContentValues values = new ContentValues();
    values.put(NotePad.Notes.COLUMN_NAME_NOTE, getCurrentNoteText());
    values.put(NotePad.Notes.COLUMN_NAME_TITLE, getCurrentNoteTitle());

    getContentResolver().update(
            mUri,    // The URI for the note to update.
            values,  // The map of column names and new values to apply to them.
            null,    // No SELECT criteria are used.
            null     // No WHERE columns are used.
            );
}

activity已经停止后，Activity对象会保存在内存中，并在activity resume时被重新调用。我们不需要在恢复到Resumed state状态前重新初始化那些被保存在内存中的组件。系统同样保存了每一个在布局中的视图的当前状态，如果用户在EditText组件中输入了text，它会被保存，因此不需要保存与恢复它。

Note: 即使系统会在activity stop时停止这个activity，它仍然会保存View对象的状态(比如EditText中的文字) 到一个Bundle中，并且在用户返回这个activity时恢复它们(下一小节会介绍在activity销毁与重新建立时如何使用Bundle来保存其他数据的状态).

启动与重启activity

当activity从Stopped状态回到前台时，它会调用onRestart().系统再调用onStart()方法，onStart()方法会在每次activity可见时都会被调用。onRestart()方法则是只在activity从stopped状态恢复时才会被调用，因此我们可以使用它来执行一些特殊的恢复(restoration)工作，请注意之前是被stopped而不是destrory。

使用onRestart()来恢复activity状态是不太常见的，因此对于这个方法如何使用没有任何的guidelines。然而，因为onStop()方法应该做清除所有activity资源的操作，我们需要在重启activtiy时重新实例化那些被清除的资源，同样, 我们也需要在activity第一次创建时实例化那些资源。介于上面的原因，应该使用onStart()作为onStop()所对应方法。因为系统会在创建activity与从停止状态重启activity时都会调用onStart()。也就是说，我们在onStop里面做了哪些清除的操作，就该在onStart里面重新把那些清除掉的资源重新创建出来。

例如：因为用户很可能在回到这个activity之前已经过了很长一段时间，所以onStart()方法是一个比较好的地方来验证某些必须的系统特性是否可用。

@Override
protected void onStart() {
    super.onStart();  // Always call the superclass method first

    // The activity is either being restarted or started for the first time
    // so this is where we should make sure that GPS is enabled
    LocationManager locationManager =
            (LocationManager) getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);
    boolean gpsEnabled = locationManager.isProviderEnabled(LocationManager.GPS_PROVIDER);

    if (!gpsEnabled) {
        // Create a dialog here that requests the user to enable GPS, and use an intent
        // with the android.provider.Settings.ACTION_LOCATION_SOURCE_SETTINGS action
        // to take the user to the Settings screen to enable GPS when they click "OK"
    }
}

@Override
protected void onRestart() {
    super.onRestart();  // Always call the superclass method first

    // Activity being restarted from stopped state
}

当系统Destory我们的activity，它会为activity调用onDestroy()方法。因为我们会在onStop方法里面做释放资源的操作，那么onDestory方法则是我们最后去清除那些可能导致内存泄漏的地方。因此需要确保那些线程都被destroyed并且所有的操作都被停止。

重新创建Activity

有几个场景中，Activity是由于正常的程序行为而被Destory的。例如当用户点击返回按钮或者是Activity通过调用Activity.html#finish()”>finish()来发出停止信号。系统也有可能会在Activity处于stop状态且长时间不被使用，或者是在前台activity需要更多系统资源的时关闭后台进程，以图获取更多的内存。

当Activity是因为用户点击Back按钮或者是activity通过调用finish()结束自己时，系统就丢失了对Activity实例的引用，因为这一行为意味着不再需要这个activity了。然而，如果因为系统资源紧张而导致Activity的Destory， 系统会在用户回到这个Activity时有这个Activity存在过的记录，系统会使用那些保存的记录数据（描述了当Activity被Destory时的状态）来重新创建一个新的Activity实例。那些被系统用来恢复之前状态而保存的数据被叫做 “instance state” ，它是一些存放在Bundle对象中的key-value pairs。(请注意这里的描述，这对理解onSaveInstanceState执行的时刻很重要)

Caution: 你的Activity会在每次旋转屏幕时被destroyed与recreated。当屏幕改变方向时，系统会Destory与Recreate前台的activity，因为屏幕配置被改变，你的Activity可能需要加载另一些替代的资源(例如layout).
默认情况下, 系统使用 Bundle 实例来保存每一个View(视图)对象中的信息(例如输入EditText 中的文本内容)。因此，如果Activity被destroyed与recreated, 则layout的状态信息会自动恢复到之前的状态。然而，activity也许存在更多你想要恢复的状态信息，例如记录用户Progress的成员变量(member variables)。

Note: 为了使Android系统能够恢复Activity中的View的状态，每个View都必须有一个唯一ID，由android:id定义。
为了可以保存额外更多的数据到saved instance state。在Activity的生命周期里面存在一个额外的回调函数，你必须重写这个函数。该回调函数并没有在前面课程的图片示例中显示。这个方法是Activity.onSaveInstanceState(android.os.Bundle)>onSaveInstanceState() ，当用户离开Activity时，系统会调用它。当系统调用这个函数时，系统会在Activity被异常Destory时传递 Bundle 对象，这样我们就可以增加额外的信息到Bundle中并保存到系统中。若系统在Activity被Destory之后想重新创建这个Activity实例时，之前的Bundle对象会(系统)被传递到你我们activity的Activity.onRestoreInstanceState(android.os.Bundle)>onRestoreInstanceState()方法与 onCreate() 方法中。

Figure 2. 当系统开始停止Activity时，只有在Activity实例会需要重新创建的情况下才会调用到Activity.onSaveInstanceState(android.os.Bundle)>onSaveInstanceState() (1) ，在这个方法里面可以指定额外的状态数据到Bunde中。如果这个Activity被destroyed然后这个实例又需要被重新创建时，系统会传递在 (1) 中的状态数据到 onCreate() (2) 与 Activity.onRestoreInstanceState(android.os.Bundle)>onRestoreInstanceState()(3).

(通常来说，跳转到其他的activity或者是点击Home都会导致当前的activity执行onSaveInstanceState，因为这种情况下的activity都是有可能会被destory并且是需要保存状态以便后续恢复使用的，而从跳转的activity点击back回到前一个activity，那么跳转前的activity是执行退栈的操作，所以这种情况下是不会执行onSaveInstanceState的，因为这个activity不可能存在需要重建的操作)

保存Activity状态

当我们的activity开始Stop，系统会调用 onSaveInstanceState() ，Activity可以用键值对的集合来保存状态信息。这个方法会默认保存Activity视图的状态信息，如在 EditText 组件中的文本或 ListView 的滑动位置。

为了给Activity保存额外的状态信息，你必须实现onSaveInstanceState() 并增加key-value pairs到 Bundle 对象中，例如：

static final String STATE_SCORE = "playerScore";
static final String STATE_LEVEL = "playerLevel";
...

@Override
public void onSaveInstanceState(Bundle savedInstanceState) {
    // Save the user‘s current game state
    savedInstanceState.putInt(STATE_SCORE, mCurrentScore);
    savedInstanceState.putInt(STATE_LEVEL, mCurrentLevel);

    // Always call the superclass so it can save the view hierarchy state
    super.onSaveInstanceState(savedInstanceState);
}

Note: 必须要调用 onSaveInstanceState() 方法的父类实现，这样默认的父类实现才能保存视图状态的信息。

恢复Activity状态

当Activity从Destory中重建，我们可以从系统传递的Activity的Bundle中恢复保存的状态。 onCreate() 与 onRestoreInstanceState() 回调方法都接收到了同样的Bundle，里面包含了同样的实例状态信息。

由于 onCreate() 方法会在第一次创建新的Activity实例与重新创建之前被Destory的实例时都被调用，我们必须在尝试读取 Bundle 对象前检测它是否为null。如果它为null，系统则是创建一个新的Activity实例，而不是恢复之前被Destory的Activity。

下面是一个示例：演示在onCreate方法里面恢复一些数据：

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState); // Always call the superclass first

    // Check whether we‘re recreating a previously destroyed instance
    if (savedInstanceState != null) {
        // Restore value of members from saved state
        mCurrentScore = savedInstanceState.getInt(STATE_SCORE);
        mCurrentLevel = savedInstanceState.getInt(STATE_LEVEL);
    } else {
        // Probably initialize members with default values for a new instance
    }
    ...
}

我们也可以选择实现 onRestoreInstanceState() ，而不是在onCreate方法里面恢复数据。 onRestoreInstanceState()方法会在 onStart() 方法之后执行. 系统仅仅会在存在需要恢复的状态信息时才会调用 onRestoreInstanceState() ，因此不需要检查 Bundle 是否为null。

public void onRestoreInstanceState(Bundle savedInstanceState) {
    // Always call the superclass so it can restore the view hierarchy
    super.onRestoreInstanceState(savedInstanceState);

    // Restore state members from saved instance
    mCurrentScore = savedInstanceState.getInt(STATE_SCORE);
    mCurrentLevel = savedInstanceState.getInt(STATE_LEVEL);
}

Note: 与上面保存一样，总是需要调用onRestoreInstanceState()方法的父类实现，这样默认的父类实现才能保存视图状态的信息。更多关于运行时状态改变引起的recreate我们的activity。