Android Fragment详解
先上结论：
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FragmentActivity 是具有支持fragment功能的最底层的 activity, 其他什么 AppCompatActivity 都是他的子类！
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FragmentActivity 主要负责就是生命周期的转发，比如 onCreate onResume onDestroy 等等，这就是为什么 activity 和 fragment 状态能统一的原因了！
当然了，分发的原因就是因为 fragmentActivity 对象持有一个 fragmentController 的实例！
其实讲白了，fragmentController 就是因为它自己有一个 fragmentHostCallback，然后这个 fragmentHostCallback 还持有了 fragmentManagerImpl,
最终由 fragmentManagerImpl 的 moveToState 方法完成 fragment 生命周期的转换。
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fragementHostCallback 持有了 activity 的很多资源，context，handler 是其中最主要的2个。fragmentManagerImpl 就是因为拿到了 activty 的这2个资源，所以才能和 activty 互相通信的！
为什么 fragmentManagerImpl 可以拿到 activty 的 context 和 handler？
因为其为 fragementHostCallback 的内部类
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fragmentMangerImple 就是 fragmentManger 的具体实现类。moveToState方法就是在这个里面实现的
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FragmentTransition 也是个抽象类，他主要就是提供对外的接口函数的 add replace move 这种。BackStackRecord 就是它的具体实现类。还额外实现了 OpGenerator 接口，该接口只有一个
generateOps(ArrayList<BackStackRecord> var1, ArrayList<Boolean> var2) 方法。 -
BackStackRecord 里面会有个 executeOps() 方法。这个方法就是根据不同的操作(所谓操作就是OP.CMD的那个值)来分发不同的事件，从而调用 fragmentManager的各种转换 fragment 生命周期的方法！
源码如下
一般在activity中用如下方式动态添加一个fragment：
FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
FragmentTransaction tx = fragmentManager.beginTransaction();
//当Activity因为配置发生改变（屏幕旋转）或者内存不足被系统杀死，造成重新创建时，我们的fragment会被保存下来
// 但是会创建新的FragmentManager，新的FragmentManager会首先会去获取保存下来的fragment队列，重建fragment队列，从而恢复之前的状态。
if (fragmentOne == null){
fragmentOne = FragmentOne.newInstance("fragment one");
// 布局的id是告知FragmentManager，此fragment的位置
// 另一方面是此fragment的唯一标识；就像我们上面通过fm.findFragmentById(R.id.id_fragment_container)查找
tx.add(R.id.content,fragmentOne,"one");
tx.commit();
}
这段代码相信大家都很熟悉了，我们就来一步步跟进去看看：
public FragmentManager getSupportFragmentManager() {
//到这里能发现是 mFragments 返回给我们的 FragmentManager
return this.mFragments.getSupportFragmentManager();
}
//继续往下跟就会发现 mFragments 是由 FragmentController 的 createController 函数构造出来的一个对象，
//并且这个函数需要传进去一个 HostCallBack 的对象
final FragmentController mFragments = FragmentController.createController(new FragmentActivity.HostCallbacks());
//下面的代码就来自于FragmentController 这个类
private final FragmentHostCallback<?> mHost;
private FragmentController(FragmentHostCallback<?> callbacks) {
this.mHost = callbacks;
}
//从这个函数就能看出来HostCallbacks 这个类肯定是FragmentHostCallback的子类了
public static final FragmentController createController(FragmentHostCallback<?> callbacks) {
return new FragmentController(callbacks);
}
//所以这个getSupportFragmentManager返回的就是 FragmentManager这个对象，并且这个对象是 mHost 的 getFragmentManagerImpl 函数返回的。
//这里结合构造函数一看就明白了，这个mHost就是我们在activity代码里面，传进去的HostCallbacks这个对象来帮助初始化的
public FragmentManager getSupportFragmentManager() {
return this.mHost.getFragmentManagerImpl();
}
// 下面的代码在FragmentActivity里
// 这个地方一目了然 果然我们这个 HostCallbacks 这个类是继承自 FragmentHostCallback 的，并且能看出来，我们这里把 activity 的引用也传进去了。
// 所以能马上得出一个结论就是一个 activity 对应着一个 HostCallback 对象, 这个对象持有本身这个activity的引用。传进去以后就代表FragmentController
//这个类的成员mHost 也持有了activity的引用
class HostCallbacks extends FragmentHostCallback<FragmentActivity> {
public HostCallbacks() {
super(FragmentActivity.this);
}
//到这里就能看到FragmentHostCallback 持有了acitivty的引用 并且连activity的handler都一并持有！
FragmentHostCallback(@Nullable Activity activity, @NonNull Context context, @NonNull Handler handler, int windowAnimations) {
this.mFragmentManager = new FragmentManagerImpl();
this.mActivity = activity;
this.mContext = (Context)Preconditions.checkNotNull(context, "context == null");
this.mHandler = (Handler)Preconditions.checkNotNull(handler, "handler == null");
this.mWindowAnimations = windowAnimations;
}
上面初步分析了 getSupportFragmentManager 这个方法的由来。那继续看这个方法到底是返回的什么？
//下面的代码来源自抽象类FragmentHostCallback
FragmentManagerImpl getFragmentManagerImpl() {
return this.mFragmentManager;
}
//所以就能看出来 我们在activity中调用的 getSupportFragmentManager 这个方法最终返回的是 FragmentManagerImpl 这个类的对象了
FragmentHostCallback(@Nullable Activity activity, @NonNull Context context, @NonNull Handler handler, int windowAnimations) {
this.mFragmentManager = new FragmentManagerImpl();
this.mActivity = activity;
this.mContext = (Context)Preconditions.checkNotNull(context, "context == null");
this.mHandler = (Handler)Preconditions.checkNotNull(handler, "handler == null");
this.mWindowAnimations = windowAnimations;
}
由上可知，FragmentManagerImpl 是在 FragmentHostCallback 中实例化的，且 FragmentHostCallback 持有对 fragmentActivity 以及其对应的 Handler 和 Context 的引用。
再进去看看 这个对象的 beginTransaction 方法返回的是什么:
// 下面的代码来源自 FragmentManagerImpl
public FragmentTransaction beginTransaction() {
//可以看出来 返回的是BackStackRecord 这个类的对象
return new BackStackRecord(this);
}
// 可以看一下BackStackRecord 是 FragmentTransaction 的子类，并且实现了 BackStackEntry, OpGenerator 这两个接口
final class BackStackRecord extends FragmentTransaction implements BackStackEntry, OpGenerator {
static final String TAG = "FragmentManager";
final FragmentManagerImpl mManager;
...
// Op 为 BackStackRecord 的一个静态内部类
static final class Op {
int cmd;
Fragment fragment;
int enterAnim;
int exitAnim;
int popEnterAnim;
int popExitAnim;
Op() {
}
Op(int cmd, Fragment fragment) {
this.cmd = cmd;
this.fragment = fragment;
}
}
所以 begintranscation 返回的最终就是 backstackrecord 对象了。
我们继续看看这个对象的操作:
//以下代码来源自 backstackrecord 源码
public FragmentTransaction replace(int containerViewId, Fragment fragment) {
return this.replace(containerViewId, fragment, (String)null);
}
public FragmentTransaction replace(int containerViewId, Fragment fragment, @Nullable String tag) {
//你如果没有传进去一个有效的id的话 异常就会在这里出现了
if (containerViewId == 0) {
throw new IllegalArgumentException("Must use non-zero containerViewId");
} else {
//最终都是调用的 doAdddop 这个方法来完成操作的
this.doAddOp(containerViewId, fragment, tag, 2);
return this;
}
}
private void doAddOp(int containerViewId, Fragment fragment, @Nullable String tag, int opcmd) {
Class fragmentClass = fragment.getClass();
int modifiers = fragmentClass.getModifiers();
if (fragmentClass.isAnonymousClass() || !Modifier.isPublic(modifiers) || fragmentClass.isMemberClass() && !Modifier.isStatic(modifiers)) {
throw new IllegalStateException("Fragment " + fragmentClass.getCanonicalName() + " must be a public static class to be properly recreated from" + " instance state.");
} else {
fragment.mFragmentManager = this.mManager;
if (tag != null) {
if (fragment.mTag != null && !tag.equals(fragment.mTag)) {
throw new IllegalStateException("Can't change tag of fragment " + fragment + ": was " + fragment.mTag + " now " + tag);
}
fragment.mTag = tag;
}
if (containerViewId != 0) {
if (containerViewId == -1) {
throw new IllegalArgumentException("Can't add fragment " + fragment + " with tag " + tag + " to container view with no id");
}
if (fragment.mFragmentId != 0 && fragment.mFragmentId != containerViewId) {
throw new IllegalStateException("Can't change container ID of fragment " + fragment + ": was " + fragment.mFragmentId + " now " + containerViewId);
}
fragment.mContainerId = fragment.mFragmentId = containerViewId;
}
this.addOp(new BackStackRecord.Op(opcmd, fragment));
}
}
void addOp(BackStackRecord.Op op) {
this.mOps.add(op);
op.enterAnim = this.mEnterAnim;
op.exitAnim = this.mExitAnim;
op.popEnterAnim = this.mPopEnterAnim;
op.popExitAnim = this.mPopExitAnim;
}
ArrayList<BackStackRecord.Op> mOps = new ArrayList();
最终其实就是将对应的 fragment 及相关信息（containerViewId，opcmd）封装后，放进 backstackrecord 对象的一个 mOps（数组列表） 中，类似，add 和 remove 方法也是对这个mOps的一些操作。
再来看看commit方法：
//以下代码来源自 backstackrecord 源码
public int commit() {
return this.commitInternal(false);
}
int commitInternal(boolean allowStateLoss) {
if (this.mCommitted) {
throw new IllegalStateException("commit already called");
} else {
if (FragmentManagerImpl.DEBUG) {
Log.v("FragmentManager", "Commit: " + this);
LogWriter logw = new LogWriter("FragmentManager");
PrintWriter pw = new PrintWriter(logw);
this.dump(" ", (FileDescriptor)null, pw, (String[])null);
pw.close();
}
this.mCommitted = true;
if (this.mAddToBackStack) {
this.mIndex = this.mManager.allocBackStackIndex(this);
} else {
this.mIndex = -1;
}
// 这个对象就是 final FragmentManagerImpl mManager
// 我们在调用begin函数的时候传进去一个this指针就是用来初始化它的
this.mManager.enqueueAction(this, allowStateLoss);
return this.mIndex;
}
}
// 下面是 FragmentManagerImpl 的源码了
// 这个 mHost 前文介绍过持有了activity的引用，所以这里你看就是用 activity 的 handler 去执行了 mExecCommit
// 注意是在activity的主线程去执行的 mExecCommit
public void enqueueAction(FragmentManagerImpl.OpGenerator action, boolean allowStateLoss) {
if (!allowStateLoss) {
this.checkStateLoss();
}
synchronized(this) {
if (!this.mDestroyed && this.mHost != null) {
if (this.mPendingActions == null) {
this.mPendingActions = new ArrayList();
}
this.mPendingActions.add(action);
this.scheduleCommit();
} else if (!allowStateLoss) {
throw new IllegalStateException("Activity has been destroyed");
}
}
}
void scheduleCommit() {
synchronized(this) {
boolean postponeReady = this.mPostponedTransactions != null && !this.mPostponedTransactions.isEmpty();
boolean pendingReady = this.mPendingActions != null && this.mPendingActions.size() == 1;
if (postponeReady || pendingReady) {
this.mHost.getHandler().removeCallbacks(this.mExecCommit);
this.mHost.getHandler().post(this.mExecCommit);
}
}
}
//这个线程执行的 execPendingActions 就是这个方法 这个方法也是在 FragmentManagerImpl 里的。并不在activity里。
//所以commit操作就是最终让activity的主线程去执行了 FragmentManagerImpl execPendingActions方法
Runnable mExecCommit = new Runnable() {
public void run() {
FragmentManagerImpl.this.execPendingActions();
}
};
public boolean execPendingActions() {
this.ensureExecReady(true);
boolean didSomething;
for(didSomething = false; this.generateOpsForPendingActions(this.mTmpRecords, this.mTmpIsPop); didSomething = true) {
this.mExecutingActions = true;
try {
this.removeRedundantOperationsAndExecute(this.mTmpRecords, this.mTmpIsPop);
} finally {
this.cleanupExec();
}
}
this.doPendingDeferredStart();
this.burpActive();
return didSomething;
}
private void removeRedundantOperationsAndExecute(ArrayList<BackStackRecord> records, ArrayList<Boolean> isRecordPop) {
if (records != null && !records.isEmpty()) {
if (isRecordPop != null && records.size() == isRecordPop.size()) {
this.executePostponedTransaction(records, isRecordPop);
int numRecords = records.size();
int startIndex = 0;
for(int recordNum = 0; recordNum < numRecords; ++recordNum) {
boolean canReorder = ((BackStackRecord)records.get(recordNum)).mReorderingAllowed;
if (!canReorder) {
if (startIndex != recordNum) {
this.executeOpsTogether(records, isRecordPop, startIndex, recordNum);
}
int reorderingEnd = recordNum + 1;
if ((Boolean)isRecordPop.get(recordNum)) {
while(reorderingEnd < numRecords && (Boolean)isRecordPop.get(reorderingEnd) && !((BackStackRecord)records.get(reorderingEnd)).mReorderingAllowed) {
++reorderingEnd;
}
}
this.executeOpsTogether(records, isRecordPop, recordNum, reorderingEnd);
startIndex = reorderingEnd;
recordNum = reorderingEnd - 1;
}
}
if (startIndex != numRecords) {
this.executeOpsTogether(records, isRecordPop, startIndex, numRecords);
}
} else {
throw new IllegalStateException("Internal error with the back stack records");
}
}
}
private void executeOpsTogether(ArrayList<BackStackRecord> records, ArrayList<Boolean> isRecordPop, int startIndex, int endIndex) {
boolean allowReordering = ((BackStackRecord)records.get(startIndex)).mReorderingAllowed;
boolean addToBackStack = false;
if (this.mTmpAddedFragments == null) {
this.mTmpAddedFragments = new ArrayList();
} else {
this.mTmpAddedFragments.clear();
}
this.mTmpAddedFragments.addAll(this.mAdded);
Fragment oldPrimaryNav = this.getPrimaryNavigationFragment();
int postponeIndex;
for(postponeIndex = startIndex; postponeIndex < endIndex; ++postponeIndex) {
BackStackRecord record = (BackStackRecord)records.get(postponeIndex);
boolean isPop = (Boolean)isRecordPop.get(postponeIndex);
if (!isPop) {
oldPrimaryNav = record.expandOps(this.mTmpAddedFragments, oldPrimaryNav);
} else {
oldPrimaryNav = record.trackAddedFragmentsInPop(this.mTmpAddedFragments, oldPrimaryNav);
}
addToBackStack = addToBackStack || record.mAddToBackStack;
}
this.mTmpAddedFragments.clear();
if (!allowReordering) {
FragmentTransition.startTransitions(this, records, isRecordPop, startIndex, endIndex, false);
}
executeOps(records, isRecordPop, startIndex, endIndex);// commit操作 最终执行的实际上是我们 backstackrecord 这个类里的 executeOps 方法
postponeIndex = endIndex;
if (allowReordering) {
ArraySet<Fragment> addedFragments = new ArraySet();
this.addAddedFragments(addedFragments);
postponeIndex = this.postponePostponableTransactions(records, isRecordPop, startIndex, endIndex, addedFragments);
this.makeRemovedFragmentsInvisible(addedFragments);
}
if (postponeIndex != startIndex && allowReordering) {
FragmentTransition.startTransitions(this, records, isRecordPop, startIndex, postponeIndex, true);
this.moveToState(this.mCurState, true);
}
for(int recordNum = startIndex; recordNum < endIndex; ++recordNum) {
BackStackRecord record = (BackStackRecord)records.get(recordNum);
boolean isPop = (Boolean)isRecordPop.get(recordNum);
if (isPop && record.mIndex >= 0) {
this.freeBackStackIndex(record.mIndex);
record.mIndex = -1;
}
record.runOnCommitRunnables();
}
if (addToBackStack) {
this.reportBackStackChanged();
}
}
一直到这里 我们就知道，commit 操作最终执行的实际上是我们 backstackrecord 这个类里的 executeOps 方法。
void executeOps() {
int numOps = this.mOps.size();
for(int opNum = 0; opNum < numOps; ++opNum) {
BackStackRecord.Op op = (BackStackRecord.Op)this.mOps.get(opNum);
Fragment f = op.fragment;
if (f != null) {
f.setNextTransition(this.mTransition, this.mTransitionStyle);
}
switch(op.cmd) {
case 1:
f.setNextAnim(op.enterAnim);
this.mManager.addFragment(f, false);// 根据对应的 op.cmd, fragmentManager 来管理 fragment 的一些状态。
break;
case 2:
default:
throw new IllegalArgumentException("Unknown cmd: " + op.cmd);
case 3:
f.setNextAnim(op.exitAnim);
this.mManager.removeFragment(f);
break;
case 4:
f.setNextAnim(op.exitAnim);
this.mManager.hideFragment(f);
break;
case 5:
f.setNextAnim(op.enterAnim);
this.mManager.showFragment(f);
break;
case 6:
f.setNextAnim(op.exitAnim);
this.mManager.detachFragment(f);
break;
case 7:
f.setNextAnim(op.enterAnim);
this.mManager.attachFragment(f);
break;
case 8:
this.mManager.setPrimaryNavigationFragment(f);
break;
case 9:
this.mManager.setPrimaryNavigationFragment((Fragment)null);
}
if (!this.mReorderingAllowed && op.cmd != 1 && f != null) {
this.mManager.moveFragmentToExpectedState(f);
}
}
//我们也很容易就能看出来 最终都是走的 mManager.moveToState 这个方法
//同时moveToState 也是 fragment 状态分发最重要的方法了
if (!this.mReorderingAllowed) {
this.mManager.moveToState(this.mManager.mCurState, true);
}
}
到这里应该就差不多了，最终的线索就是 只要搞明白moveToState这个函数就可以了。
// 下面代码来自于fragment
// 我们先去看看这个函数的参数之一new state是什么
// 其实new state 就是代表新的状态
static final int INITIALIZING = 0;
static final int CREATED = 1;
static final int ACTIVITY_CREATED = 2;
static final int STARTED = 3;
static final int RESUMED = 4;
下面我们可以模拟一个流程 帮助大家理解这个状态到底是干嘛的,有什么用。
比如我们先看看 fragmentactivity的源码，假设我们想看看 activity 发生 onResumne 事件的时候对 fragment 有什么影响。
protected void onResume() {
super.onResume();
this.mHandler.sendEmptyMessage(2);
this.mResumed = true;
this.mFragments.execPendingActions();
}
final Handler mHandler = new Handler() {
public void handleMessage(Message msg) {
switch(msg.what) {
case 2:
FragmentActivity.this.onResumeFragments();
FragmentActivity.this.mFragments.execPendingActions();
break;
default:
super.handleMessage(msg);
}
}
};
protected void onResumeFragments() {
this.mFragments.dispatchResume();
}
public void dispatchResume() {
this.mStateSaved = false;
this.mStopped = false;
this.dispatchStateChange(4);
}
//下面的代码来自 FragmentManagerImpl
//一直追踪到这里就能明白 activity 的声明周期与 fragment 声明周期关联的时候就是通过 moveToState 这个函数来完成。
private void dispatchStateChange(int nextState) {
try {
this.mExecutingActions = true;
this.moveToState(nextState, false);
} finally {
this.mExecutingActions = false;
}
this.execPendingActions();
}
一直追踪到这里就能明白 activity 的声明周期与 fragment 声明周期关联的时候就是通过 moveToState 这个函数来完成
再理一下相关类的关系吧
FragmentManager 是什么 ？
FragmentActivity 中持有类 FragmentController 的一个对象 mFragments，而在 FragmentController 的 createController 方法中会传入 HostCallbacks（ 其为 FragmentActivity 的一个内部类）。
而该 HostCallbacks（其为接口 FragmentHostCallback 的一个实现类） 在构造时会传入一个当前 activity（FragmentActivity）的引用。
===>
1 FragmentHostCallback 持有对 fragmentActivity，以及其对应的context和handler的引用
2 FragmentController 通过 mHost 持有对 FragmentHostCallback的引用。
而当我们调用 getSupportFragmentManager()，其实是 FragmentController 转给 FragmentHostCallback ，并调用其 getFragmentManagerImpl 方法来获取一个 FragmentManagerImpl 对象。
===>
1 所以说 FragmentManager 其实就是 FragmentManagerImpl 的对象，其为 FragmentManager 的具体实现类
BackStackRecord 是什么
当我们调用 FragmentManagerImpl 的 beginTransaction方法时，返回一个 BackStackRecord 的对象（该对象继承 FragmentTransaction，并持有对 FragmentManagerImpl 对象的引用）。
此时我们可以通过对象 backStackRecord 来将 fragmentA 添加到指定的 container 中。添加 fragmentA 本质就是将 fragment 和对应的操作（如：add remove replace）封装成一个Op对象，然后将该对象存储在一个数组列表中。
这里需要注意的是，containerId 为什么不存储 ？
其实 containerId 已经存储到 fragmentA 中了！！！
// BackStackRecord执行add操作时会执行如下代码：
fragment.mContainerId = fragment.mFragmentId = containerViewId;
backStackRecord 对象调用commit时又发生了什么呢？
上面说过，backStackRecord 对象持有对 FragmentManagerImpl 对象的引用，而commit操作，其实就回调了 FragmentManagerImpl 对象的 enqueueAction 方法来对 backStackRecord 对象进行操作。
到这里 backStackRecord 可以说暂时完成使命了。
其实 BackStackRecord 可以理解为 BackStack + Record， Record为记录的意思，记录啥呢？ 其实就是我们要对fragment执行的一些操作。
那么BackStack如何理解呢 ?
FragmentManagerImpl 到底做了些啥？
我们将 BackStackRecord 对象中记录的一些对fragment的操作当做一个action。 那么当 backStackRecord 调用commit时，FragmentManagerImpl 对象如何处理这些 action 的呢？
1 用一个数组列表（PendingActions）去存储这个 action，然后 post 一个runnable（mExecCommit），到主线程去执行。
核心代码如下：
public boolean execPendingActions() {
this.ensureExecReady(true);
boolean didSomething;
for(didSomething = false; this.generateOpsForPendingActions(this.mTmpRecords, this.mTmpIsPop); didSomething = true) {
this.mExecutingActions = true;
try {
this.removeRedundantOperationsAndExecute(this.mTmpRecords, this.mTmpIsPop);
} finally {
this.cleanupExec();
}
}
this.doPendingDeferredStart();
this.burpActive();
return didSomething;
}
该方法的执行，会调用到 BackStackRecord对象的 executeOps，这个方法就是根据不同的操作(所谓操作就是OP.CMD的那个值)来分发不同的事件，
从而调用 FragmentManagerImpl 来转换 fragment 生命周期的方法！
一直分析到这里，相信大家就对fragment的源码基础知识有一个不错的理解了，在这里就简单总结一下上面的分析：
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FragmentActivity 是具有支持 fragment 功能的最底层的 activity, 其他什么 AppCompatActivity 都是他的子类！
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FragmentActivity 主要负责就是生命周期的转发，比如 onCreate onResume onDestroy 等等，这就是为什么 activity 和 fragment 状态能统一的原因了！
当然了，分发的原因就是因为 fragmentActivity 对象持有一个 fragmentController 的实例！
其实讲白了，fragmentController 就是因为它自己有一个 fragmentHostCallback，然后这个 fragmentHostCallback 还持有了 fragmentManagerImpl,
最终由 fragmentManagerImpl 的 moveToState 方法完成 fragment 生命周期的转换。
-
fragementHostCallback 持有了 activity 的很多资源，context，handler 是其中最主要的2个。fragmentManagerImpl 就是因为拿到了 activty 的这2个资源，所以才能和 activty 互相通信的！
为什么 fragmentManagerImpl 可以拿到 activty 的 context 和 handler？
因为其为 fragementHostCallback 的内部类
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fragmentMangerImple 就是 fragmentManger 的具体实现类。moveToState方法就是在这个里面实现的
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FragmentTransition 也是个抽象类，他主要就是提供对外的接口函数的 add replace move 这种。BackStackRecord 就是它的具体实现类，还额外实现了 OpGenerator 接口。
-
BackStackRecord 里面会有个 executeOps() 方法。这个方法就是根据不同的操作(所谓操作就是OP.CMD的那个值)来分发不同的事件，从而调用 fragmentManager的各种转换 fragment 生命周期的方法！
