Android处理运行时变更保存数据状态恢复Activity

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Android处理运行时变更保存数据状态恢复Activity

2024-08-29 04:29:06 211人阅读

一、概述

运行时变更就是设备在运行时发生变化（例如屏幕旋转、键盘可用性及语言）。发生这些变化，Android会重启Activity，这时就需要保存activity的状态及与activity相关的任务，以便恢复activity的状态。

为此，google提供了三种解决方案：

对于少量数据：通过onSaveInstanceState()，保存有关应用状态的数据。然后在 onCreate() 或 onRestoreInstanceState() 期间恢复 Activity 状态。
对于大量数据：用 Fragment 保留需要回复的对象。
自行处理配置变更，不重启Activity。

下面会逐一介绍三种情况，其实保存一些变量对象很简单，难的是当Activity创建异步线程去加载数据时，旋转屏幕时，怎么保存线程的状态。比如，在线程的加载过程中，旋转屏幕，就会存在问题：此时数据没有完成加载，onCreate重新启动时，会再次启动线程；而上个线程可能还在运行，并且可能会更新已经不存在的控件，造成错误。下面会一一解决这些问题。本文较长，主要是代码多，可以先下载demo，源码下载：https://pan.baidu.com/s/1mix1Jj6 对比着看。

二、使用onSaveInstanceState，onRestoreInstanceState?

代码如下：

/** * 使用onSaveInstanceState，onRestoreInstanceState； * 在这里不考虑没有加载完毕，就旋转屏幕的情况。 * @author 超超boy * */public class SavedInstanceStateActivity extends ListActivity{	private static final String TAG = "MainActivity";	private ListAdapter mAdapter;	private ArrayList<String> mDatas;	private DialogFragment mLoadingDialog;	private LoadDataAsyncTask mLoadDataAsyncTask;	@Override	public void onCreate(Bundle savedInstanceState)	{		super.onCreate(savedInstanceState);		Log.e(TAG, "onCreate");		initData(savedInstanceState);	}	/**	 * 初始化数据	 */	private void initData(Bundle savedInstanceState)	{		if (savedInstanceState != null)			mDatas = savedInstanceState.getStringArrayList("mDatas");		if (mDatas == null)		{			mLoadingDialog = new LoadingDialog();			mLoadingDialog.show(getFragmentManager(), "LoadingDialog");			mLoadDataAsyncTask = new LoadDataAsyncTask();			mLoadDataAsyncTask.execute();			//mLoadDataAsyncTas		} else		{			initAdapter();		}	}	/**	 * 初始化适配器	 */	private void initAdapter()	{		mAdapter = new ArrayAdapter<String>(				SavedInstanceStateActivity.this,				android.R.layout.simple_list_item_1, mDatas);		setListAdapter(mAdapter);	}	@Override	protected void onRestoreInstanceState(Bundle state)	{		super.onRestoreInstanceState(state);		Log.e(TAG, "onRestoreInstanceState");	}	@Override	//在这里保存数据，好用于返回	protected void onSaveInstanceState(Bundle outState)	{		super.onSaveInstanceState(outState);		Log.e(TAG, "onSaveInstanceState");		outState.putSerializable("mDatas", mDatas);	}	/**	 * 模拟耗时操作	 * 	 * @return	 */	private ArrayList<String> generateTimeConsumingDatas()	{		try		{			Thread.sleep(3000);		} catch (InterruptedException e)		{   e.printStackTrace();		}		return new ArrayList<String>(Arrays.asList("通过Fragment保存大量数据",				"onSaveInstanceState保存数据",				"getLastNonConfigurationInstance已经被弃用", "RabbitMQ", "Hadoop",				"Spark"));	}	private class LoadDataAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, Void>	{		@Override		protected Void doInBackground(Void... params)		{			mDatas = generateTimeConsumingDatas();			return null;		}		@Override		protected void onPostExecute(Void result)		{			 mLoadingDialog.dismiss();			 initAdapter();		}	}	@Override	protected void onDestroy()	{		Log.e(TAG, "onDestroy");		super.onDestroy();	}}

界面为一个ListView，onCreate中启动一个异步任务去加载数据，这里使用Thread.sleep模拟了一个耗时操作；当用户旋转屏幕发生重新启动时，会onSaveInstanceState中进行数据的存储，在onCreate中对数据进行恢复，免去了不必要的再加载一遍。

运行结果：

12-24 20:13:41.814 1994-1994/? E/MainActivity: onCreate
12-24 20:13:46.124 1994-1994/? E/MainActivity: onSaveInstanceState
12-24 20:13:46.124 1994-1994/? E/MainActivity: onDestroy
12-24 20:13:46.154 1994-1994/? E/MainActivity: onCreate
12-24 20:13:46.164 1994-1994/? E/MainActivity: onRestoreInstanceState

当正常加载数据完成之后，用户不断进行旋转屏幕，log会不断打出：onSaveInstanceState->onDestroy->onCreate->onRestoreInstanceState，验证Activity重新启动，但是我们没有再次去进行数据加载。

如果在加载的时候，进行旋转，则会发生错误，异常退出（退出原因：dialog.dismiss()时发生NullPointException，因为与当前对话框绑定的FragmentManager为null，在这里这个不是关键）。

效果图：

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三、使用Fragment保留对象，恢复数据

果重启 Activity 需要恢复大量数据、重新建立网络连接或执行其他密集操作，依靠系统通过onSaveInstanceState() 回调为您保存的 Bundle，可能无法完全恢复 Activity 状态，因为它并非设计用于携带大型对象（例如位图），而且其中的数据必须先序列化，再进行反序列化，这可能会消耗大量内存并使得配置变更速度缓慢。在这种情况下，如果 Activity 因配置变更而重启，则可通过保留 Fragment 来减轻重新初始化 Activity 的负担。此片段可能包含对您要保留的有状态对象的引用。

当 Android 系统因配置变更而关闭 Activity 时，不会销毁您已标记为要保留的 Activity 的片段。您可以将此类片段添加到 Activity 以保留有状态的对象。

要在运行时配置变更期间将有状态的对象保留在片段中，请执行以下操作：

扩展 Fragment 类并声明对有状态对象的引用。
在创建片段后调用 setRetainInstance(boolean)。
将片段添加到 Activity。
重启 Activity 后，使用 FragmentManager 检索片段。

例如，按如下方式定义片段：

public class RetainedFragment extends Fragment {    // data object we want to retain    private MyDataObject data;    // this method is only called once for this fragment    @Override    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        // retain this fragment        setRetainInstance(true);    }    public void setData(MyDataObject data) {        this.data = http://www.mamicode.com/data;>

注意：尽管您可以存储任何对象，但是切勿传递与 Activity 绑定的对象，例如，Drawable、Adapter、View 或其他任何与 Context 关联的对象。否则，它将使Activity无法被回收造成内存泄漏。（泄漏资源意味着应用将继续持有这些资源，但是无法对其进行垃圾回收，因此可能会丢失大量内存）

下面举一个实际的例子：

1.RetainedFragment

public class RetainedFragment extends Fragment{	// data object we want to retain	private Bitmap data;	// this method is only called once for this fragment	@Override	public void onCreate(Bundle savedInstanceState)	{		super.onCreate(savedInstanceState);		// retain this fragment		setRetainInstance(true);	}	public void setData(Bitmap data)	{		this.data = http://www.mamicode.com/data;>

只是保持Bitmap对象的引用，你可以用Fragment保存多个对象。

2.FragmentRetainDataActivity：

public class FragmentRetainDataActivity extends Activity{	private static final String TAG = "FragmentRetainData";	private RetainedFragment dataFragment;	private DialogFragment mLoadingDialog;	private ImageView mImageView;	private Bitmap mBitmap;	BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask;	@Override	public void onCreate(Bundle savedInstanceState)	{		super.onCreate(savedInstanceState);		setContentView(R.layout.activity_main);		Log.e(TAG, "onCreate");		// find the retained fragment on activity restarts		FragmentManager fm = getFragmentManager();		dataFragment = (RetainedFragment) fm.findFragmentByTag("data");		// create the fragment and data the first time		if (dataFragment == null)		{			// add the fragment			dataFragment = new RetainedFragment();			fm.beginTransaction().add(dataFragment, "data").commit();		}		// the data is available in dataFragment.getData()		mBitmap = dataFragment.getData();		initView();	}	/**	 * 初始化控件	 */	private void initView()	{		mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.id_imageView);		if(mBitmap != null)		mImageView.setImageBitmap(mBitmap);		//图片为空时，加载图片;有时候即使dataFragment！=null时，图片也不一定就加载完了，比如在加载的过程中，旋转屏幕，此时图片就没有加载完		else{			mLoadingDialog = new LoadingDialog();			mLoadingDialog.show(getFragmentManager(), "LOADING_DIALOG");			bitmapWorkerTask = new BitmapWorkerTask(this);			bitmapWorkerTask.execute("http://images2015.cnblogs.com/blog/747969/201612/747969-20161222164357995-1098775233.jpg");		}	}	/**	 * 异步下载图片的任务。	 * 设置成静态内部类是为了防止内存泄漏	 * @author guolin	 */	private static class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {		//图片的URL地址		private String imageUrl;		//保存外部activity的弱引用		private WeakReference<Context> weakReference;		public BitmapWorkerTask(Context context) {			weakReference = new WeakReference<>(context);		}		@Override		protected Bitmap doInBackground(String... params) {			imageUrl = params[0];			//为了演示加载过程，阻塞2秒			try			{Thread.sleep(2000);			} catch (InterruptedException e)			{   e.printStackTrace();			}			return downloadUrlToStream(imageUrl);		}		@Override		protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {			super.onPostExecute(bitmap);			if(bitmap !=null){			FragmentRetainDataActivity retainDataActivity= (FragmentRetainDataActivity) weakReference.get();			//调用回调方法			retainDataActivity.onLoaded(bitmap);			}		}		/**		 * 建立HTTP请求，并获取Bitmap对象。		 * 修改了下		 * @param urlString		 *            图片的URL地址		 * @return 解析后的Bitmap对象		 */		private Bitmap downloadUrlToStream(String urlString) {			HttpURLConnection urlConnection = null;			Bitmap bitmap = null;			try {				final URL url = new URL(urlString);				urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();				if(urlConnection.getResponseCode()==HttpURLConnection.HTTP_OK){  //连接成功					InputStream is =  urlConnection.getInputStream();					bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);					is.close();					return bitmap;				}else{					return null;				}			} catch (final IOException e) {				e.printStackTrace();			} finally {				if (urlConnection != null) {					urlConnection.disconnect();				}			}			return null;		}	}	//加载完毕的回掉	public void onl oaded(Bitmap bitmap){		mBitmap = bitmap;		mLoadingDialog.dismiss();		mImageView.setImageBitmap(mBitmap);		// load the data from the web		dataFragment.setData(mBitmap);		Log.e(TAG, "onLoaded");	}	public void onPause(){		super.onPause();		Log.e(TAG, "onPause");		if(getFragmentManager() != null && mLoadingDialog != null)			mLoadingDialog.dismiss();	}	@Override	public void onDestroy()	{		super.onDestroy();		Log.e(TAG, "onDestroy");		if(bitmapWorkerTask !=null)		bitmapWorkerTask.cancel(true);		// store the data in the fragment		dataFragment.setData(mBitmap);	}}

这里边用BitmapWorkerTask异步下载图片，downloadUrlToStream封装了下载图片的代码；

BitmapWorkerTask用弱引用保持外部Activity对象防止内存泄漏，下载完毕后用onLoaded回调方法更新UI。

通过检查dataFragment、mBitmap判断是否已经加载过，加载过直接用就可以。

效果图：

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在gif里可以看到，如果未加载完毕就旋转屏幕，它会重新启动异步线程去下载，这种效果并不好，我们会在最后解决这个问题。

四、自行处理配置变更

如果应用在特定配置变更期间无需更新资源，并且因性能限制您需要尽量避免重启，则可声明 Activity 将自行处理配置变更，这样可以阻止系统重启 Activity。

要声明由 Activity 处理配置变更，需设置清单文件manifest：

<activity android:name=".MyActivity"          android:configChanges="orientation|keyboardHidden"          android:label="@string/app_name">

"orientation" 和 "keyboardHidden"，分别用于避免因屏幕方向和可用键盘改变而导致重启）。您可以在该属性中声明多个配置值，方法是用管道 | 字符分隔这些配置值。

注意：API 级别 13 或更高版本的应用时，若要避免由于设备方向改变而导致运行时重启，则除了 "orientation" 值以外，您还必须添加 "screenSize" 值。也就是说，您必须声明 android:configChanges="orientation|screenSize"。

当其中一个配置发生变化时，MyActivity 不会重启。相反，MyActivity 会收到对 onConfigurationChanged() 的调用。向此方法传递Configuration 对象指定新设备配置。您可以通过读取 Configuration 中的字段，确定新配置，然后通过更新界面中使用的资源进行适当的更改。

例如，以下 onConfigurationChanged() 实现检查当前设备方向：

@Overridepublic void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {    super.onConfigurationChanged(newConfig);    // Checks the orientation of the screen    if (newConfig.orientation == Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE) {        Toast.makeText(this, "landscape", Toast.LENGTH_SHORT).show();    } else if (newConfig.orientation == Configuration.ORIENTATION_PORTRAIT){        Toast.makeText(this, "portrait", Toast.LENGTH_SHORT).show();    }}

示例代码:

public class ConfigChangesTestActivity extends ListActivity{	private static final String TAG = "MainActivity";	private ListAdapter mAdapter;	private ArrayList<String> mDatas;	private DialogFragment mLoadingDialog;	private LoadDataAsyncTask mLoadDataAsyncTask;	@Override	public void onCreate(Bundle savedInstanceState)	{		super.onCreate(savedInstanceState);		Log.e(TAG, "onCreate");		initData(savedInstanceState);	}	/**	 * 初始化数据	 */	private void initData(Bundle savedInstanceState)	{		mLoadingDialog = new LoadingDialog();		mLoadingDialog.show(getFragmentManager(), "LoadingDialog");		mLoadDataAsyncTask = new LoadDataAsyncTask();		mLoadDataAsyncTask.execute();	}	/**	 * 初始化适配器	 */	private void initAdapter()	{		mAdapter = new ArrayAdapter<String>(ConfigChangesTestActivity.this,				android.R.layout.simple_list_item_1, mDatas);		setListAdapter(mAdapter);	}	/**	 * 模拟耗时操作	 * 	 * @return	 */	private ArrayList<String> generateTimeConsumingDatas()	{		try		{			Thread.sleep(2000);		} catch (InterruptedException e)		{		}		return new ArrayList<String>(Arrays.asList("通过Fragment保存大量数据",				"onSaveInstanceState保存数据",				"getLastNonConfigurationInstance已经被弃用", "RabbitMQ", "Hadoop",				"Spark"));	}	/**	 * 当配置发生变化时，不会重新启动Activity。但是会回调此方法，用户自行进行对屏幕旋转后进行处理	 */	@Override	public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig)	{		super.onConfigurationChanged(newConfig);		if (newConfig.orientation == Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE)		{			Toast.makeText(this, "landscape", Toast.LENGTH_SHORT).show();		} else if (newConfig.orientation == Configuration.ORIENTATION_PORTRAIT)		{			Toast.makeText(this, "portrait", Toast.LENGTH_SHORT).show();		}	}	private class LoadDataAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, Void>	{		@Override		protected Void doInBackground(Void... params)		{			mDatas = generateTimeConsumingDatas();			return null;		}		@Override		protected void onPostExecute(Void result)		{			mLoadingDialog.dismiss();			initAdapter();		}	}	@Override	protected void onDestroy()	{		Log.e(TAG, "onDestroy");		super.onDestroy();	}}

这种方法使用简单，在回调方法onConfigurationChanged执行你的操作就可以，不会重启Activity。

但是自行处理配置变可能导致备用资源的使用更为困难，因此不到万不得已不用，大部分情况推荐用Fragment。

效果图：

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五、旋转屏幕时如果任务线程未执行完，如何保存恢复

解决上边提到的问题，在未加载完毕的情况下，旋转屏幕，保存任务线程，重启activity不重新执行异步线程。那么他的难点就是保存任务线程，不销毁它，用上边三个方法都可以实现，推荐用1，2种方法。下边就主要介绍用第二种方法Fragment，那么你也肯定想到了，用Fragment保存AsyncTask就可以了。

代码如下：

1. OtherRetainedFragment

/** * 保存对象的Fragment * @author 超超boy *  */public class OtherRetainedFragment extends Fragment{	// data object we want to retain	// 保存一个异步的任务	private MyAsyncTask data;	// this method is only called once for this fragment	@Override	public void onCreate(Bundle savedInstanceState)	{		super.onCreate(savedInstanceState);		// retain this fragment		setRetainInstance(true);	}	public void setData(MyAsyncTask data)	{		this.data = http://www.mamicode.com/data;>

和之前差不多就是保存对象是MyAsyncTask。

2.MyAsyncTask：

public class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, Void>{	//保存外部activity的弱引用	private WeakReference<Context> weakReference;	public MyAsyncTask(Context context) {		weakReference = new WeakReference<>(context);	}	private FixProblemsActivity activity;	/**	 * 是否完成	 */	private boolean isCompleted;	/**	 * 进度框	 */	private LoadingDialog mLoadingDialog;	private List<String> items;	/**	 * 开始时，显示加载框	 */	@Override	protected void onPreExecute()	{		mLoadingDialog = new LoadingDialog();		activity = (FixProblemsActivity) weakReference.get();		if(activity != null)		mLoadingDialog.show(activity.getFragmentManager(), "LOADING");	}	/**	 * 加载数据	 */	@Override	protected Void doInBackground(Void... params)	{		items = loadingData();		return null;	}	/**	 * 加载完成回调当前的Activity	 */	@Override	protected void onPostExecute(Void unused)	{		isCompleted = true;		notifyActivityTaskCompleted();		if (mLoadingDialog != null)			mLoadingDialog.dismiss();	}	public List<String> getItems()	{		return items;	}	private List<String> loadingData()	{		try		{			Thread.sleep(5000);		} catch (InterruptedException e)		{		}		return new ArrayList<String>(Arrays.asList("通过Fragment保存大量数据",				"onSaveInstanceState保存数据",				"getLastNonConfigurationInstance已经被弃用", "RabbitMQ", "Hadoop",				"Spark"));	}	/**	 * 设置Activity，因为Activity会一直变化	 *	 * @param activity	 */	public void setActivity(Context activity)	{   weakReference = new WeakReference<>(activity);		// 设置为当前的Activity		this.activity = (FixProblemsActivity) activity;		// 开启一个与当前Activity绑定的等待框		if (activity != null && !isCompleted)		{			mLoadingDialog = new LoadingDialog();			mLoadingDialog.show(this.activity.getFragmentManager(), "LOADING");		}		// 如果完成，通知Activity		if (isCompleted)		{			notifyActivityTaskCompleted();		}	}	/**	 * 在Activity不可见时，关闭dialog	 */    public void dialogDismiss(){		if(mLoadingDialog != null){			mLoadingDialog.dismiss();		}	}	private void notifyActivityTaskCompleted()	{		if (null != activity)		{			activity.onTaskCompleted();		}	}}

和之前一样保留Activity的虚引用，防止内存泄漏。
setActivity()方法用于任务未完成时，重启activity相应的创建一个新的dialog。
dialogDismiss用于在在Activity不可见时，关闭dialog，防止以前的dialog造成内存泄漏。
当任务完成时，调用activity的回调方法onTaskCompleted更新UI。

3.FixProblemsActivity

public class FixProblemsActivity extends ListActivity{	private static final String TAG = "MainActivity";	private ListAdapter mAdapter;	private List<String> mDatas;	private OtherRetainedFragment dataFragment;	private MyAsyncTask mMyTask;	@Override	public void onCreate(Bundle savedInstanceState)	{		super.onCreate(savedInstanceState);		Log.e(TAG, "onCreate");		// find the retained fragment on activity restarts		FragmentManager fm = getFragmentManager();		dataFragment = (OtherRetainedFragment) fm.findFragmentByTag("data");		// create the fragment and data the first time		if (dataFragment == null)		{			// add the fragment			dataFragment = new OtherRetainedFragment();			fm.beginTransaction().add(dataFragment, "data").commit();		}		mMyTask = dataFragment.getData();		if (mMyTask != null)		{  //与新的Activity进行绑定			mMyTask.setActivity(this);		} else { //启动一个新的			mMyTask = new MyAsyncTask(this);			dataFragment.setData(mMyTask);			mMyTask.execute();		}		// the data is available in dataFragment.getData()	}	@Override	protected void onRestoreInstanceState(Bundle state)	{		super.onRestoreInstanceState(state);		Log.e(TAG, "onRestoreInstanceState");	}	@Override	protected void onDestroy()	{		Log.e(TAG, "onDestroy");		super.onDestroy();	}	@Override	//在这里关闭Dialog，否则容易造成内存泄漏	protected void onPause() {		super.onPause();		mMyTask.dialogDismiss();	}	/**	 * 回调方法，更新UI	 * 这里如果在加载的过程中按下返回键返回主Activity时，会出现异常，setAdapter on a null object reference。因为activity被销毁，	 * 要解决这个问题，可以监听返回键事件做相应处理。	 */	public void onTaskCompleted()	{		mDatas = mMyTask.getItems();		mAdapter = new ArrayAdapter<String>(FixProblemsActivity.this,				android.R.layout.simple_list_item_1, mDatas);		setListAdapter(mAdapter);	}}

主要在onCreate方法中执行一些逻辑判断，如果没有开启任务（第一次进入），开启任务；如果已经开启了，调用setActivity（this）;

在onPause中关闭dialog，防止内存泄漏。

设置了等待5秒，足够旋转三四个来回了~~~~可以看到虽然在不断的重启，但是丝毫不影响任务的运行和加载框的显示~~~~

效果图：

技术分享

写着写着就这么晚了，本以为会写的很快。。中间Androidstudio的录制视频的功能还不好使啦，逼得我在手机上下了个。。。好分析到此结束。

源码下载：https://pan.baidu.com/s/1mix1Jj6 本来传到CSDN上的，但是CSDN太慢了吧！！这都半个小时过去了，还没显示，先传到百度云上啦

转载请注明出处：http://www.cnblogs.com/jycboy/p/save_state_data.html

查阅资料时的一些参考文档：

https://developer.android.google.cn/guide/topics/resources/runtime-changes.html#HandlingTheChange

http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/37936275

https://developer.android.google.cn/guide/components/activities.html

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