Android 碎片 Fragment

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Android Fragment 解决手机上不同分辨率UI差异变化的问题

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一个Fragment看起来就是一个和Activity一样的用户界面。你可以结合多个Fragments到一个activity中,来构建一个有多方面功能的UI,还可以重用同一个Fragment在多个activities中。你可以把它当成是activity的一个组件,每个Fragment有单独的生命周期,你可以在activity运行时进行进行添加和移除Fragment。相比较于activity,Fragment更加轻量级,更加灵活。

一个Fragment总是被植入在一个activity中,并且其生命周期受其父activity直接影响,比如activity处于暂停,则其中的Fragment都暂停,activity销毁,则所有Fragment都销毁。然而,当一个activity运行时,你可以独立的操作每一个Fragment,比如添加和删除他们。当你进行类似的操作时,你可以将Fragment添加入被activity管理的后退栈中,这样用户可以通过点击返回按钮来返回之前打开的Fragment。

你可以将一个Fragment作为activity的一部分添加到其布局文件中,通过声明<fragment>元素作为ViewGroup的一部分。当然,这不是必须的,你也可以将Fragment作为一个没有自己的UI的不可见的activity的工人。

设计原理

Android在Android3.0(API 11)上介绍了fragmens,主要是支持在大屏幕上更动态和灵活的UI设计,比如平板。

创建一个Fragment

为了创建一个Fragment,你必须创建一个Fragment的子类,Fragment编码就像是一个Activity。包含一些相同的回调函数,比如onCreate(),onStart(),onPause(),和onStop()。事实上,如果你覆盖一个已有的Android应用来使用Fragment,你只用简单的移动对应的代码到对应的回调函数中。

通常情况下,你应该至少实现以下的生命周期函数:
onCreate()
系统在创建fragment时调用。
你应该在这里初始化你想要在暂停或者停止恢复时保持的fragment部分。
onCreateView()
系统在fragment第一次构造用户界面时调用。
为了给你的fragment构造一个UI,你一定要记得return一个View,这个View是来自你的fragment的根布局,你也可以return null,如果这个fragment没有UI。
onPause()
系统会在用户产生离开这个fragment的迹象时调用。
这里通常是你提交变化的地方。因为用户或许不会回来。

大多数的应用都应该为至少每一个fragment实现这三个方法,但还有其他的回调函数,你也应该用他们来处理fragment的各个阶段。

这里还有一些fragment的子类:
DialogFragment
显示一个悬浮的对话框。好处是你能将其加入后退栈中,允许用户返回。
ListFragment
显示一个通过adapter管理的列表,类似ListActivity,它提供许多方法管理一个列表view。
PreferenceFragment
在一个列表中显示一个分级Preference对象,类似PreferenceActivity。当你为你的应用创建“设置”activity时很有用。

添加用户界面

一个fragment常作为activity用户界面的一部分。
要使用一个fragment的布局文件,你必须实现onCreateView()回调函数,return根布局。

如果你的fragment是ListFragment的子类,它会在onCreateView()中自动返回一个ListView。你就不用去实现了。

为了返回一个布局,可以从一个定义在xml中的布局资源中载入来提供帮助。onCreateView()提供一个LayoutInflater对象

public static class ExampleFragment extends Fragment { @Override public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) { // 载入布局资源 return inflater.inflate(R.layout.example_fragment, container, false); }}

container参数是存放fragment的布局的ViewGroup对象,savedInstanceState参数是一个Bundle,跟activity的onCreate()中Bundle差不多,用于状态恢复。但是fragment的onCreate()中也有Bundle参数,所以此处的Bundle中存放的数据与onCreate()中存放的数据还是不同的。至于详细信息,请参考“操控fragment的生命周期“。

Inflate()方法有三个参数:
1.layout的资源ID。
2.存放fragment的layout的ViewGroup。
3.布尔型数据表示是否在创建fragment的layout期间,把layout附加到container上(在这个例子中, 指定了false, 因为系统已经把展开的layout插入到container –传入true会在最后的layout中创建一个多余的view group.)

将fragment添加到activity

一般情况下,fragment把它的layout作为activitiy的layout的一部分合并到activity中,有两种方法将一个fragment添加到activity中:

  • 在activity的layoutxml文件中声明fragment:

在这种情况下,你可以像为View一样, 为fragment指定layout属性.例子是一个有两个fragment的activity的layout:

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><LinearLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="horizontal" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"> <fragmentandroid:name="com.example.news.ArticleListFragment" android:id="@+id/list" android:layout_weight="1" android:layout_width="0dp" android:layout_height="match_parent"/> <fragmentandroid:name="com.example.news.ArticleReaderFragment" android:id="@+id/viewer" android:layout_weight="2" android:layout_width="0dp" android:layout_height="match_parent"/></LinearLayout
  • 在代码中添加fragment到一个ViewGroup:
    <fragment> 中的 android:name属性指定了在layout中实例化的Fragment类. 当系统创建这个activity layout时,它实例化每一个在layout中指定的fragment,并调用每一个上的onCreateView()方法,来获取每一个 fragment的layout.系统将从fragment返回的 View直接插入到<fragment>元素所在的地方.

每一个fragment都需要一个唯一的标识,如果activity重启,系统可以用来恢复fragment(并且你也可以用来捕获fragment来处理事务,例如移除它.)

有3种方法来为一个fragment提供一个标识:

  • 为 android:id 属性提供一个唯一ID.

  • 为 android:tag 属性提供一个唯一字符串.

  • 如果以上2个你都没有提供, 系统使用容器view的ID.

  • 或者撰写代码将fragment添加到一个已存在的ViewGroup.
    当activity运行的任何时候, 都可以将fragment添加到activity layout.只需简单的指定一个需要放置fragment的ViewGroup.为了在你的 activity中操作fragment事务(例如添加,移除,或代替一个fragment),必须使用来自FragmentTransaction 的API.

可以按如下方法,从你的Activity取得一个 FragmentTransaction 的实例:

FragmentManager fragmentManager =getFragmentManager(); FragmentTransaction fragmentTransaction =fragmentManager.beginTransaction(); 

然后你可以使用 add() 方法添加一个fragment, 指定要添加的fragment和要插入的view.

ExampleFragment fragment = newExampleFragment(); fragmentTransaction.add(R.id.fragment_container,fragment); fragmentTransaction.commit(); 

add()的第一个参数是fragment要放入的ViewGroup, 由resource ID指定,第二个参数是需要添加的fragment.一旦用FragmentTransaction做了改变,为了使改变生效,必须调用commit().

添加一个无UI的fragment

之前的例子展示了对UI的支持, 如何将一个fragment添加到activity.然而,也可以使用fragment来为activity提供后台行为而不用展现额外的UI.
要添加一个无UI的fragment, 需要从activity使用 add(Fragment, String)来添加fragment (为fragment提供一个唯一的字符串"tag", 而不是一个view ID).这么做添加了fragment,但因为它没有关联到一个activity layout中的一个view, 所以不会接收到onCreateView()调用.因此不必实现此方法.
为fragment提供一个字符串tag并不是专门针对无UI的fragment的–也可以提供字符串tag给有UI的fragment–但是如果fragment没有UI,那么这个tag是仅有的标识它的途径.如果随后你想从activity获取这个fragment, 需要使用 findFragmentByTag().

管理Fragment

要在activity中管理fragment,需要使用FragmentManager. 通过调用activity的getFragmentManager()取得它的实例.
可以通过FragmentManager做一些事情, 包括:

  • 使用findFragmentById()(用于在activity layout中提供一个UI的fragment)或findFragmentByTag()(适用于有或没有UI的fragment)获取activity中存在的fragment

  • 将fragment从后台堆栈中弹出, 使用 popBackStack() (模拟用户按下BACK 命令).

  • 使用addOnBackStackChangeListener()注册一个监听后台堆栈变化的listener.

处理Fragment事务

关于在activity中使用fragment的很强的一个特性是:根据用户的交互情况,对fragment进行添加,移除,替换,以及执行其他动作.提交给activity的每一套变化被称为一个事务,可以使用在FragmentTransaction中的 API 处理.我们也可以保存每一个事务到一个activity管理的backstack,允许用户经由fragment的变化往回导航(类似于通过 activity往后导航).
从 FragmentManager 获得一个FragmentTransaction实例 :

FragmentManager fragmentManager =getFragmentManager(); FragmentTransaction fragmentTransaction =fragmentManager.beginTransaction(); 

每一个事务都是同时要执行的一套变化.可以在一个给定的事务中设置你想执行的所有变化,使用诸如 add()、remove()和 replace().然后, 要给activity应用事务, 必须调用 commit().

在调用commit()之前, 你可能想调用 addToBackStack(),将事务添加到一个fragment事务的backstack. 这个back stack由activity管理, 并允许用户通过按下 BACK按键返回到前一个fragment状态.

举个例子, 这里是如何将一个fragment替换为另一个, 并在后台堆栈中保留之前的状态:

// Create new fragment and transaction Fragment newFragment = newExampleFragment(); FragmentTransaction transaction =getFragmentManager().beginTransaction(); // Replace whatever is in thefragment_container view with this fragment, // and add the transaction to the backstack transaction.replace(R.id.fragment_container,newFragment); transaction.addToBackStack(null); // Commit the transaction transaction.commit(); 

在这个例子中,newFragment替换了当前layout容器中的由R.id.fragment_container标识的fragment.通过调用 addToBackStack(), replace事务被保存到back stack,因此用户可以回退事务,并通过按下BACK按键带回前一个fragment.
如果添加多个变化到事务(例如add()或remove())并调用addToBackStack(),然后在你调用commit()之前的所有应用的变化会被作为一个单个事务添加到后台堆栈, BACK按键会将它们一起回退.
添加变化到 FragmentTransaction的顺序不重要, 除以下例外:

  • 必须最后调用 commit().

  • 如果添加多个fragment到同一个容器, 那么添加的顺序决定了它们在view hierarchy中显示的顺序.

当执行一个移除fragment的事务时, 如果没有调用 addToBackStack(), 那么当事务提交后,那个fragment会被销毁,并且用户不能导航回到它. 有鉴于此, 当移除一个fragment时,如果调用了addToBackStack(), 那么fragment会被停止, 如果用户导航回来,它将会被恢复.

对于每一个fragment事务, 你可以应用一个事务动画,通过在提交事务之前调用setTransition()实现.

调用 commit() 并不立即执行事务.恰恰相反, 它将事务安排排期, 一旦准备好,就在activity的UI线程上运行(主线程).如果有必要, 无论如何, 你可以从你的UI线程调用executePendingTransactions()来立即执行由commit()提交的事务. 但这么做通常不必要,除非事务是其他线程中的任务的一个从属.

警告:你只能在activity保存它的状态(当用户离开activity)之前使用commit()提交事务.

与Activity通信

尽管Fragment被实现为一个独立于Activity的对象,并且可以在多个activity中使用,但一个给定的fragment实例是直接绑定到包含它的activity的. 特别的,fragment可以使用 getActivity() 访问Activity实例, 并且容易地执行比如在activity layout中查找一个view的任务.

View listView =getActivity().findViewById(R.id.list);<span style="font-family:System;"> </span> 

同样地,activity可以通过从FragmentManager获得一个到Fragment的引用来调用fragment中的方法, 使用findFragmentById() 或 findFragmentByTag().

ExampleFragment fragment =(ExampleFragment) getFragmentManager().findFragmentById(R.id.example_fragment); 

为Activity创建事件回调方法

在一些情况下, 你可能需要一个fragment与activity分享事件. 一个好的方法是在fragment中定义一个回调的interface, 并要求宿主activity实现它.当activity通过interface接收到一个回调, 必要时它可以和在layout中的其他fragment分享信息.
例如, 如果一个新的应用在activity中有2个fragment – 一个用来显示文章列表(framgent A), 另一个显示文章内容(fragment B) – 然后 framgent A必须告诉activity何时一个list item被选中,然后它可以告诉fragmentB去显示文章.
在这个例子中, OnArticleSelectedListener 接口在fragment A中声明:

public static class FragmentA extends ListFragment { ... // Container Activity must implement this interface public interface OnArticleSelectedListener { public void onArticleSelected(Uri articleUri); } ... } 

然后fragment的宿主activity实现 OnArticleSelectedListener 接口, 并覆写 onArticleSelected() 来通知fragment B,从fragment A到来的事件.为了确保宿主activity实现这个接口, fragment A的 onAttach() 回调方法(当添加fragment到activity时由系统调用) 通过将作为参数传入onAttach()的Activity做类型转换来实例化一个OnArticleSelectedListener实例.

public static class FragmentA extends ListFragment { OnArticleSelectedListener mListener; ... @Override public void onAttach(Activity activity) { super.onAttach(activity); try { mListener = (OnArticleSelectedListener) activity; } catch (ClassCastException e) { throw new ClassCastException(activity.toString() + " must implementOnArticleSelectedListener"); } } ... } 

如果activity没有实现接口, fragment会抛出 ClassCastException 异常. 正常情形下,mListener成员会保持一个到activity的OnArticleSelectedListener实现的引用, 因此fragment A可以通过调用在OnArticleSelectedListener接口中定义的方法分享事件给activity.例如, 如果fragment A是一个 ListFragment的子类, 每次用户点击一个列表项, 系统调用在fragment中的onListItemClick(),然后后者调用 onArticleSelected() 来分配事件给activity.

public static class FragmentA extends ListFragment { OnArticleSelectedListener mListener; ... @Override public void onListItemClick(ListView l, View v, int position, long id) { // Append the clicked item's row ID with the content provider Uri Uri noteUri =ContentUris.withAppendedId(ArticleColumns.CONTENT_URI, id); // Send the event and Uri to the host activity mListener.onArticleSelected(noteUri); } ... } 

传给 onListItemClick() 的 id 参数是被点击的项的行ID, activity(或其他fragment)用来从应用的 ContentProvider 获取文章.

添加项目到ActionBar

你的fragment可以通过实现 onCreateOptionMenu() 提供菜单项给activity的选项菜单(以此类推, Action Bar也一样).为了使这个方法接收调用,无论如何, 你必须在 onCreate() 期间调用 setHasOptionsMenu() 来指出fragment愿意添加item到选项菜单(否则, fragment将接收不到对 onCreateOptionsMenu()的调用).

随后从fragment添加到Option菜单的任何项,都会被追加到现有菜单项的后面.当一个菜单项被选择, fragment也会接收到 对 onOptionsItemSelected() 的回调.也可以在你的fragment layout中通过调用registerForContextMenu() 注册一个view来提供一个环境菜单.当用户打开环境菜单, fragment接收到一个对 onCreateContextMenu() 的调用.当用户选择一个项目, fragment接收到一个对onContextItemSelected() 的调用.

注意: 尽管你的fragment会接收到它所添加的每一个菜单项被选择后的回调, 但实际上当用户选择一个菜单项时, activity会首先接收到对应的回调.如果activity的on-item-selected回调函数实现并没有处理被选中的项目, 然后事件才会被传递到fragment的回调.

这个规则适用于选项菜单和环境菜单.

处理fragment的生命周期

管理fragment的生命周期, 大多数地方和管理activity生命周期很像.和activity一样, fragment可以处于3种状态:

Resumed
在运行中的activity中fragment可见.

Paused
另一个activity处于前台并拥有焦点, 但是这个fragment所在的activity仍然可见(前台activity局部透明或者没有覆盖整个屏幕).

Stopped
要么是宿主activity已经被停止, 要么是fragment从activity被移除但被添加到后台堆栈中.
停止状态的fragment仍然活着(所有状态和成员信息被系统保持着). 然而, 它对用户不再可见, 并且如果activity被干掉,他也会被干掉.

其对应关系图如下:

和activity一样, 你可以使用Bundle保持fragment的状态, 万一activity的进程被干掉,并且当activity被重新创建的时候, 你需要恢复fragment的状态时就可以用到. 你可以在fragment的 onSaveInstanceState() 期间保存状态, 并可以在 onCreate(), onCreateView()onActivityCreated() 期间恢复它.

生命周期方面activity和fragment之间最重要的区别是各自如何在它的后台堆栈中储存. 在默认情况下, activity在停止后, 它会被放到一个由系统管理的用于保存activity的后台堆栈.(因此用户可以使用BACK按键导航回退到它).

然而, 仅当你在一个事务期间移除fragment时,显式调用addToBackStack()请求保存实例时,才被放到一个由宿主activity管理的后台堆栈.
另外, 管理fragment的生命周期和管理activity生命周期非常类似.因此, "managing the activitylifecycle"中的相同实践也同样适用于fragment. 你需要理解的是, activity的生命如何影响fragment的生命.

与activity生命周期的协调工作

fragment所生存的activity的生命周期,直接影响fragment的生命周期,每一个activity的生命周期的回调行为都会引起每一个fragment中类似的回调.

 例如,当activity接收到`onPause()`时,activity中的每一个fragment都会接收到`onPause()`. Fragment 有一些额外的生命周期回调方法, 那些是处理与activity的唯一的交互,为了执行例如创建和销毁fragment的UI的动作. 这些额外的回调方法是: 
  • onAttach()
    当fragment被绑定到activity时被调用(Activity会被传入.).

  • onCreateView()
    创建和fragment关联的view hierarchy时调用.

  • onActivityCreated()
    当activity的onCreate()方法返回时被调用.

  • onDestroyView()
    当和fragment关联的view hierarchy正在被移除时调用.

  • onDetach()
    当fragment从activity解除关联时被调用.

fragment生命周期的流程, 以及宿主activity对它的影响,在图activity_fragment_lifecycle中显示.在这个图中,可以看到activity依次的每个状态是如何决定fragment可能接收到的回调方法.
例如, 当activity接收到它的onCreate(),activity中的fragment接收到最多是onActivityCreated().
一旦activity到达了resumed状态, 你可以自由地在activity添加和移除fragment.因此,仅当activity处于resumed状态时, fragment的生命周期才可以独立变化.
无论如何, 当activity离开resumed状态,fragment再次被activity的推入它自己的生命周期过程.

以上部分参考傲慢的上校的博客

例子

(未完待续)

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