Android应用开发中，通常采用热启动的方式，来实现应用的快速启动。所谓热启动，就是在应用退出时，只finish主Activity，而不杀掉应用进程。这样在应用退出后热启时可以重用应用资源，比如Application，静态实例，线程等。这里牵涉到一个生命周期的问题。

1 生命周期

这里讨论的生命周期包括四个方面：
-应用的生命周期
-Activity的生命周期
-线程的生命周期
-静态实例的生命周期

应用的生命周期

应用的生命周期，简单来说就是Android应用进程的生命周期，应用进程由系统管理。启动是由其他应用触发，如Launcher。进程结束，可主动调用（Process.killPocess或System.exit），也可能由系统杀死。

应用进程结束后，应用占用资源将被回收，再次启动应用相当于全新启动，所有资源重新加载，与热启动对应，这种方式是冷启动。

Activity的生命周期

Activity的启动由系统AMS（ActivityManagerService）进程管理，Activity生命周期的结束由应用调用finish触发。

线程的生命周期

Android应用中线程的生命周期由应用进行控制，如果应用没有结束线程，那么它将与应用的生命周期一致。通常在应用中可能存在这样的全局线程。

静态实例的生命周期

静态实例的生命周期与应用的生命周期一致。

可以看到，在热启动模型中，全局线程，静态实例的生命周期是与应用的生命周期一致的，独立于Activity的生命周期。

基于这一点，可以在热启动时，重用应用的资源，缩短启动过程，提升启动速度。这里的资源是指应用程序中所用到的对象实例，尤其是与启动相关的实例。这里的实例就是上面讲到的静态实例，全局线程本质上也需要静态实例来实现重用。

2 静态实例的重用

静态实例通常会持有很多其他实例（这里统称为资源）的引用，在重用需要注意的一点，是与Context相关资源的重用。热启动模型中，主Activity在退出时会销毁，重新启动应用时Activity重新创建，因此，静态实例中与Context相当的资源是不能重用的。

可以将静态实例的资源分为Context相关和Context无关，Context相关资源在实例重用时需要重新创建，Context无关资源直接重用。

另外，Context相关资源必须在应用退出时进行释放，否则静态实例始终持有Context引用，导致Activity无法释放。

这样重用设计的雏形就已经有了，但是重用模型牵涉到静态实例的创建、释放和重用，对于大型应用来讲，各个模块都来进行这些处理，显得比较繁琐。因此，可以基于模块化前提，抽象实现重用模型，这样对于应用模块开发就轻松了许多。

3 应用模块化

在大型Android应用当中，一种敏捷的设计模型是模块化模型，应用由若干模块组成，模块中采用MVC模型。模块MVC模型中，Controller由Manager角色和Bridger角色组成，Manager角色负责模块内部管理和提供对外接口，Bridger角色负责对外调用。对于小的模块，Manager角色和Bridger角色可以统一在Manager中，作为模块的管理者，负责整个模块内部管理，以及对外交互。

按照模块在应用生命周期中使用的频率，可将模块分为常驻模块和即用模块。常驻模块是指经常会被其他模块调用的模块；即用模块是指使用频率低，在调用时再进行即时创建的模块。

由于常驻模块会频繁被调用，因此常驻模块的管理者（Manager）通常设计为单例，即常驻模块存在一个常驻的静态实例。这里就涉及到前面所说的静态实例的重用， 这里重用其实就是模块的重用。

4 模块化模型重用设计

大型应用中模块本身的功能实现已经比较复杂，我们更倾向于在模块中只完成业务功能的实现，而将重用的实现抽象为基础框架。建立在重用框架之上的模块，可以把更专注于业务功能的实现。

重用框架的核心是定义一个BasicManager，用于实现生命周期管理，包括重用逻辑。模块Manager仅需继承BasicManager，即可实现模块的重用。上文中提到的静态实例的重用，就是BasicManager实例的重用。

BasicManager状态机

在应用生命周期中，BasicManager存在若干状态，生命周期的管理就是对这些状态的管理，也就是一个状态机。

BasicManager包含以下状态：

1. Dead。应用从未启动或者启动后强制杀掉进程后的状态。
2. Just Created。BasicManager实例刚创建的状态。
3. Already Created。BasicManager实例已经创建的状态。
4. Released。BasicManager实例释放后的状态。
5. Just Reused。BasicManager刚重用的状态。
6. Already Reused。BasicManager已经重用的状态。

转换转换图如下

BasicManger状态机.jpg

状态由4个维度组成：

1. 实例是否存在（instance）
2. 是否创建（isCreated）
3. 是否重用（isReused）
4. 是否释放（isReleased）

状态转换中，关键点有以下几个：

1. Do exit节点。如果应用不采用热启动模型，那么执行Cold exit，直接退出应用程序，进入Dead状态。如果使用热启动模型，执行Hot exit，Hot exit执行Do release，Do release中需要重用的模块保持instance，不需要重用的模块直接销毁instance。
2. Check release节点。Check release节点有5个状态入口，用于检查是否已经释放（isReleased），如果未释放需要先释放。释放以后或者已经释放，再检查是否已经重用（isReused），如果未重用，则执行重用逻辑Do reuse，进入Just Reused状态，否则进入Already Reused状态。
   之所以要在重用之前检查是否释放，是因为某些模块的释放在主Activity的onDestroy中调用，而onDestroy的回调时机是不确认的，它可能在下一次启动应用之后再调用，因此会出现前一次没有未来得及释放，就重新进入了重用逻辑。因此，需要在重用之前强制进行释放。

BasicManager提供三个接口进行状态转换触发：

1. Constructor。触发实例创建。调用时机：在实例化时调用。
2. reuse。触发重用。调用时机：在实例存在时调用。
   reuse的实现逻辑相对复杂，在实例存在（instance != null）时，可能进入Already Created状态，也可能进入Just Reused状态，也可能进入Already Reused状态。在创建态（isCreated为true）时进入Already Created状态；在非创建态且非重用态（isReused为false）时，执行重用逻辑，进入Just Reused状态；在非创建态且重用态时，进入Already Reused状态。reuse提供onReuse接口供子类实现重用逻辑。
3. release。触发释放。调用时机：在应用退出即主Activity结束时调用。reuse提供onRelease接口供子类实现释放逻辑。

Constructor和reuse在子类的getInstance方法中调用，实现如下：

public static ModuleManager getInstance() {
    if (sInstance == null) {
        synchronized (ModuleManager.class) {
            if (sInstance == null) {
                sInstance = new ModuleManager();
            }
        }
    } else {
        sInstance.reuse();
    }
}

release在主Activity退出时调用。但是如果每个模块都需要主动去调用，显得过于繁琐。因此BasicManager还实现了所有子类实例的统一释放管理。

BasicManager统一管理

要统一管理，首先需要将子类实例保存在列表中，在创建和重用时加入到列表，在统一释放时，遍历列表进行释放，并清空列表。这里的列表作为静态列表保存在BasicManager中。

对列表的访问牵涉到一个同步的问题，当然，如果对列表的所有访问都加上同步锁就不会有问题，但是这样做就影响了性能，尤其是对启动速度的影响。

基于性能考虑，BasicManager持有两类列表：主线程列表和非主线程列表。在访问列表时，如果是在主线程，那么直接加入主线程列表，都在主线程，不存在线程冲突的问题，不加同步锁也不会对程序造成阻塞；如果是在非主线程，则使用同步锁进行添加，由于是在非主线程，也不会造成阻塞。

到这里重用框架就基本实现了。Android应用热启动重用模型对模块生命周期进行了统一管理，使模块开发能够专注在业务功能上，实现应用的快速开发迭代。同时，模块的重用使得应用在热启动时速度得到提升。

当然时间和空间是不能兼得的，速度的提升是以牺牲空间为代价的，热启动模型中应用在退出后，仍然占用的了部分内存，因此在应用开发时需要注意，并不是所有的模块都需要作为常驻模块，进行模块的重用。建议与启动相关的模块为常驻模块，其他模块不进行重用，在释放时对静态实例进行销毁。