Android四大组件和启动模式

Android四大组件的生命周期、使用方法、ANR时间及四大启动模式的生命周期与使用场景

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一、Android四大组件的生命周期、使用方法及ANR

1. Activity

Activity 是应用中最重要的组件之一，通常负责显示用户界面。每个Activity都对应着一个生命周期，开发者可以在生命周期的不同阶段执行相关操作，如初始化、释放资源等。

Activity的生命周期：

• onCreate()：Activity第一次创建时调用。在此方法中通常进行UI布局的初始化、数据的设置等。
• onStart()：当Activity对用户可见时调用，但此时它并没有获得焦点。
• onResume()：Activity获得焦点并开始与用户交互时调用，此时Activity处于前台。
• onPause()：当系统正在启动或恢复另一个Activity时，当前Activity失去焦点时调用。此时可以保存临时数据、释放资源等。
• onStop()：当Activity不再对用户可见时调用。此时Activity完全处于后台，可以进行资源的释放工作。
• onRestart()：当Activity从停止状态恢复时调用。通常用于恢复UI等。
• onDestroy()：当Activity销毁时调用。此时应释放资源，清理工作。

使用方法：

• 启动Activity：可以通过startActivity()启动另一个Activity，通常还会携带数据：

  Intent intent = new Intent(this, TargetActivity.class);
  intent.putExtra("key", "value");
  startActivity(intent);
  

• 返回数据：可以通过setResult()向调用的Activity返回结果，并通过onActivityResult()接收返回的数据。

ANR时间限制：

• ANR（Application Not Responding） 是当应用在主线程上执行耗时操作（如网络请求、数据库操作、界面更新等）超过一定时间，Android系统会判定应用无响应，并弹出ANR对话框。通常，ANR的时间限制为 5秒（针对输入事件）和 10秒（针对广播接收器）。
• 避免ANR：长时间的操作应该放到子线程中，避免阻塞主线程。可以使用AsyncTask、HandlerThread、IntentService等来进行后台操作。

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2. Service

Service 是用于执行长时间运行的后台任务的组件，它没有用户界面，通常用于后台处理任务，如播放音乐、下载文件等。

Service的生命周期：

• onCreate()：Service第一次创建时调用，通常在此方法中初始化资源。
• onStartCommand()：每次调用startService()时，都会调用此方法。在此方法中执行后台任务。返回值决定Service如何重新启动：
  • START_STICKY：Service会在被杀死后重新启动。
  • START_NOT_STICKY：Service被杀死后不会重新启动。
  • START_REDELIVER_INTENT：Service被杀死后会重新启动，并传递最新的Intent。
• onBind()：当bindService()被调用时，执行此方法。返回一个IBinder对象，允许组件与Service进行通信。
• onUnbind()：当所有客户端都解绑时调用。
• onDestroy()：Service销毁时调用，用于清理资源和停止后台任务。

使用方法：

• 启动Service：

  Intent intent = new Intent(this, MyService.class);
  startService(intent);
  

• 绑定Service：

  Intent intent = new Intent(this, MyService.class);
  bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
  

ANR时间限制：

• ANR：在Service中进行网络请求、数据库操作等耗时操作时，如果没有在子线程中执行超过20S，就可能导致ANR。
• 避免ANR：确保长时间运行的任务不会阻塞主线程，可以通过使用AsyncTask、ExecutorService等将任务放到子线程中。

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3. BroadcastReceiver

BroadcastReceiver 用于接收广播并响应它。广播可以是系统广播（例如电池电量变化、网络状态变化）或应用自定义广播。

BroadcastReceiver的生命周期：

• onReceive()：每当广播被接收时，onReceive()方法被调用。该方法在调用完成后立即结束，BroadcastReceiver会被销毁。因此，onReceive()中不应执行耗时操作。

使用方法：

• 静态注册：通过在AndroidManifest.xml中声明广播接收器。

  <receiver android:name=".MyReceiver">
      <intent-filter>
          <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />
      </intent-filter>
  </receiver>
  

• 动态注册：通过registerReceiver()方法注册，在不需要时应调用unregisterReceiver()注销。

  IntentFilter filter = new IntentFilter("android.intent.action.BOOT_COMPLETED");
  registerReceiver(new MyReceiver(), filter);
  

ANR时间限制：

• ANR：广播接收器的onReceive()方法如果执行时间超过 10秒，会导致ANR。因此，广播接收器中的代码应尽量避免耗时操作。
• 避免ANR：对于耗时操作，应该通过Handler、AsyncTask等异步方式在后台执行，避免阻塞onReceive()。

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4. ContentProvider

ContentProvider 是用于不同应用之间共享数据的组件。通过ContentResolver，其他应用可以访问提供的数据。

ContentProvider的生命周期：

• ContentProvider的生命周期由系统管理，通常在第一次访问时创建，并在不再使用时销毁。

使用方法：

• 查询数据：

  Uri uri = Uri.parse("content://com.example.provider/data");
  Cursor cursor = getContentResolver().query(uri, null, null, null, null);
  

• 插入数据：

  ContentValues values = new ContentValues();
  values.put("name", "John");
  Uri uri = getContentResolver().insert(uri, values);
  

ANR时间限制：

• ANR：ContentProvider的查询、插入、更新等操作如果执行过慢，可能会导致ANR。特别是在进行数据库操作时，如果查询操作没有加速，就可能导致ANR。
• 避免ANR：对于复杂的数据库查询或大规模数据的操作，建议使用异步查询或分批操作。

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二、四大启动模式的生命周期与使用场景

Android提供了四种启动模式（Standard、SingleTop、SingleTask、SingleInstance），每种模式都会影响Activity的生命周期、任务栈以及启动时的行为。合理选择启动模式，可以帮助开发者避免冗余实例，提高内存利用效率和用户体验。

1. Standard（标准模式）

在标准模式下，每次调用startActivity()都会创建新的Activity实例，新的实例会被添加到任务栈的顶部。

生命周期：

• 每次调用startActivity()都会触发onCreate()、onStart()、onResume()等方法。
• 每个Activity都会创建一个新的实例，并且在任务栈中有独立的生命周期。

使用场景：

适用于每次需要创建一个新的Activity实例的场景，如新闻页面、列表页等。

注意点：

• 可能导致内存占用过高，特别是在频繁切换界面时。
• 如果没有合理管理Activity的堆栈，可能会导致栈中堆积大量实例。

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2. SingleTop（单例模式）

当目标Activity已经位于栈顶时，系统不会创建新的实例，而是复用栈顶的Activity。如果目标Activity不在栈顶，则会创建新的实例。

生命周期：

• 如果目标Activity在栈顶，onNewIntent()方法会被调用，而不是onCreate()。
• 如果目标Activity不在栈顶，创建新的实例。

使用场景：

适用于避免栈顶重复创建实例的场景，例如聊天界面、通知界面等。

注意点：

• 如果目标Activity已经在栈顶，onCreate()不会被调用，只有onNewIntent()会被调用。
• onNewIntent()方法中应该处理新的Intent数据。

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3. SingleTask（单任务模式）

当启动一个SingleTask模式的Activity时，系统会查找该Activity是否已存在于任务栈中。如果存在，则会将

该Activity及其上面的Activity从栈中移除，并将目标Activity置于栈顶。

生命周期：

• 如果目标Activity已存在，会调用onNewIntent()，并将目标Activity带到前台。
• 如果目标Activity不存在，系统会创建新的实例。

使用场景：

适用于那些只需要一个实例的Activity，如登录页面、主页面等。

注意点：

• 由于每次启动都会清除栈中上面的Activity，使用时需要谨慎处理栈内的状态。

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4. SingleInstance（单实例模式）

SingleInstance模式下，Activity被放置在一个独立的任务栈中，且该栈中只会有一个实例。其他任何启动该Activity的请求都会复用该实例。

生命周期：

• 只有一个实例，所有启动请求都会复用该实例。

使用场景：

适用于只有一个实例的全局Activity，例如某些全局控制界面。

注意点：

• SingleInstance模式的Activity被放置在独立的任务栈中，和其他任务栈的Activity不会在同一栈中。使用时要注意栈之间的跳转与状态管理。

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总结

理解Android四大组件的生命周期、使用方法以及ANR的时间限制，可以帮助开发者避免常见的性能问题和内存泄漏。合理选择四大启动模式，不仅能够优化内存管理，还能提升用户体验。在应用设计中，开发者需要根据实际需求来选择合适的启动模式和组件使用方式，以实现高效的任务管理和流畅的用户交互。