Context类型

我们知道,Android应用都是使用Java语言来编写的,那么大家可以思考一下,一个Android程序和一个Java程序,他们最大的区别在哪里?划分界限又是什么呢?其实简单点分析,Android程序不像Java程序一样,随便创建一个类,写个main()方法就能跑了,而是要有一个完整的Android工程环境,在这个环境下,我们有像Activity、Service、BroadcastReceiver等系统组件,而这些组件并不是像一个普通的Java对象new一下就能创建实例的了,而是要有它们各自的上下文环境,也就是我们这里讨论的Context。可以这样讲,Context是维持Android程序中各组件能够正常工作的一个核心功能类。

下面我们来看一下Context的继承结构:

java中Context的范围 context java用法_移动开发

Context的继承结构还是稍微有点复杂的,可以看到,直系子类有两个,一个是ContextWrapper,一个是ContextImpl。那么从名字上就可以看出,ContextWrapper是上下文功能的封装类,而ContextImpl则是上下文功能的实现类。而ContextWrapper又有三个直接的子类,ContextThemeWrapper、Service和Application。其中,ContextThemeWrapper是一个带主题的封装类,而它有一个直接子类就是Activity。

那么在这里我们至少看到了几个所比较熟悉的面孔,Activity、Service、还有Application。由此,其实我们就已经可以得出结论了,Context一共有三种类型,分别是Application、Activity和Service。这三个类虽然分别各种承担着不同的作用,但它们都属于Context的一种,而它们具体Context的功能则是由ContextImpl类去实现的。

那么Context到底可以实现哪些功能呢?这个就实在是太多了,弹出Toast、启动Activity、启动Service、发送广播、操作数据库等等等等都需要用到Context。由于Context的具体能力是由ContextImpl类去实现的,因此在绝大多数场景下,Activity、Service和Application这三种类型的Context都是可以通用的。不过有几种场景比较特殊,比如启动Activity,还有弹出Dialog。出于安全原因的考虑,Android是不允许Activity或Dialog凭空出现的,一个Activity的启动必须要建立在另一个Activity的基础之上,也就是以此形成的返回栈。而Dialog则必须在一个Activity上面弹出(除非是System Alert类型的Dialog),因此在这种场景下,我们只能使用Activity类型的Context,否则将会出错。

 

Context数量

那么一个应用程序中到底有多少个Context呢?其实根据上面的Context类型我们就已经可以得出答案了。Context一共有Application、Activity和Service三种类型,因此一个应用程序中Context数量的计算公式就可以这样写:

Context数量 = Activity数量 + Service数量 + 1 

上面的1代表着Application的数量,因为一个应用程序中可以有多个Activity和多个Service,但是只能有一个Application。

Application Context的设计

基本上每一个应用程序都会有一个自己的Application,并让它继承自系统的Application类,然后在自己的Application类中去封装一些通用的操作。其实这并不是Google所推荐的一种做法,因为这样我们只是把Application当成了一个通用工具类来使用的,而实际上使用一个简单的单例类也可以实现同样的功能。但是根据我的观察,有太多的项目都是这样使用Application的。当然这种做法也并没有什么副作用,只是说明还是有不少人对于Application理解的还有些欠缺

 

首先新建一个MyApplication并让它继承自Application,然后在AndroidManifest.xml文件中对MyApplication进行指定,如下所示:



<application  
    android:name=".MyApplication"  
    android:allowBackup="true"  
    android:icon="@drawable/ic_launcher"  
    android:label="@string/app_name"  
    android:theme="@style/AppTheme" >  
    ......  
</application>



指定完成后,当我们的程序启动时Android系统就会创建一个MyApplication的实例,如果这里不指定的话就会默认创建一个Application的实例。

 

前面提到过,现在很多的Application都是被当作通用工具类来使用的,那么既然作为一个通用工具类,我们要怎样才能获取到它的实例呢?如下所示:



public class MainActivity extends Activity {  
      
    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  
        MyApplication myApp = (MyApplication) getApplication();  
        Log.d("TAG", "getApplication is " + myApp);  
    }  
      
}



那么除了getApplication()方法,其实还有一个getApplicationContext()方法,可以获取到Application的实例。这两个方法得到的是同一个对象。其实这个结果也很好理解,因为前面已经说过了,Application本身就是一个Context,所以这里获取getApplicationContext()得到的结果就是MyApplication本身的实例。

那么有的朋友可能就会问了,既然这两个方法得到的结果都是相同的,那么Android为什么要提供两个功能重复的方法呢?实际上这两个方法在作用域上有比较大的区别。getApplication()方法的语义性非常强,一看就知道是用来获取Application实例的,但是这个方法只有在Activity和Service中才能调用的到。那么也许在绝大多数情况下我们都是在Activity或者Service中使用Application的,但是如果在一些其它的场景,比如BroadcastReceiver中也想获得Application的实例,这时就可以借助getApplicationContext()方法了,如下所示:



public class MyReceiver extends BroadcastReceiver {  
  
    @Override  
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {  
        MyApplication myApp = (MyApplication) context.getApplicationContext();  
        Log.d("TAG", "myApp is " + myApp);  
    }  
  
}



也就是说,getApplicationContext()方法的作用域会更广一些,任何一个Context的实例,只要调用getApplicationContext()方法都可以拿到我们的Application对象。

那么更加细心的朋友会发现,除了这两个方法之外,其实还有一个getBaseContext()方法,这个baseContext又是什么东西呢?

这次得到的是不同的对象了,getBaseContext()方法得到的是一个ContextImpl对象

这个ContextImpl是不是感觉有点似曾相识?回去看一下Context的继承结构图吧,ContextImpl正是上下文功能的实现类。也就是说像Application、Activity这样的类其实并不会去具体实现Context的功能,而仅仅是做了一层接口封装而已,Context的具体功能都是由ContextImpl类去完成的。那么这样的设计到底是怎么实现的呢?我们还是来看一下源码吧。因为Application、Activity、Service都是直接或间接继承自ContextWrapper的,我们就直接看ContextWrapper的源码,如下所示:



/** 
 * Proxying implementation of Context that simply delegates all of its calls to 
 * another Context.  Can be subclassed to modify behavior without changing 
 * the original Context. 
 */  
public class ContextWrapper extends Context {  
    Context mBase;  
      
    /** 
     * Set the base context for this ContextWrapper.  All calls will then be 
     * delegated to the base context.  Throws 
     * IllegalStateException if a base context has already been set. 
     *  
     * @param base The new base context for this wrapper. 
     */  
    protected void attachBaseContext(Context base) {  
        if (mBase != null) {  
            throw new IllegalStateException("Base context already set");  
        }  
        mBase = base;  
    }  
  
    /** 
     * @return the base context as set by the constructor or setBaseContext 
     */  
    public Context getBaseContext() {  
        return mBase;  
    }  
  
    @Override  
    public AssetManager getAssets() {  
        return mBase.getAssets();  
    }  
  
    @Override  
    public Resources getResources() {  
        return mBase.getResources();  
    }  
  
    @Override  
    public ContentResolver getContentResolver() {  
        return mBase.getContentResolver();  
    }  
  
    @Override  
    public Looper getMainLooper() {  
        return mBase.getMainLooper();  
    }  
      
    @Override  
    public Context getApplicationContext() {  
        return mBase.getApplicationContext();  
    }  
  
    @Override  
    public String getPackageName() {  
        return mBase.getPackageName();  
    }  
  
    @Override  
    public void startActivity(Intent intent) {  
        mBase.startActivity(intent);  
    }  
      
    @Override  
    public void sendBroadcast(Intent intent) {  
        mBase.sendBroadcast(intent);  
    }  
  
    @Override  
    public Intent registerReceiver(  
        BroadcastReceiver receiver, IntentFilter filter) {  
        return mBase.registerReceiver(receiver, filter);  
    }  
  
    @Override  
    public void unregisterReceiver(BroadcastReceiver receiver) {  
        mBase.unregisterReceiver(receiver);  
    }  
  
    @Override  
    public ComponentName startService(Intent service) {  
        return mBase.startService(service);  
    }  
  
    @Override  
    public boolean stopService(Intent name) {  
        return mBase.stopService(name);  
    }  
  
    @Override  
    public boolean bindService(Intent service, ServiceConnection conn,  
            int flags) {  
        return mBase.bindService(service, conn, flags);  
    }  
  
    @Override  
    public void unbindService(ServiceConnection conn) {  
        mBase.unbindService(conn);  
    }  
  
    @Override  
    public Object getSystemService(String name) {  
        return mBase.getSystemService(name);  
    }  
  
    ......  
}



由于ContextWrapper中的方法还是非常多的,我就进行了一些筛选,只贴出来了部分方法。那么上面的这些方法相信大家都是非常熟悉的,getResources()、getPackageName()、getSystemService()等等都是我们经常要用到的方法。那么所有这些方法的实现又是什么样的呢?其实所有ContextWrapper中方法的实现都非常统一,就是调用了mBase对象中对应当前方法名的方法。

 

那么这个mBase对象又是什么呢?我们来看第16行的attachBaseContext()方法,这个方法中传入了一个base参数,并把这个参数赋值给了mBase对象。而attachBaseContext()方法其实是由系统来调用的,它会把ContextImpl对象作为参数传递到attachBaseContext()方法当中,从而赋值给mBase对象,之后ContextWrapper中的所有方法其实都是通过这种委托的机制交由ContextImpl去具体实现的,所以说ContextImpl是上下文功能的实现类是非常准确的。

那么另外再看一下我们刚刚打印的getBaseContext()方法,在第26行。这个方法只有一行代码,就是返回了mBase对象而已,而mBase对象其实就是ContextImpl对象,因此刚才的打印结果也得到了印证。

使用Application的问题

虽说Application的用法确实非常简单,但是我们平时的开发工作当中也着实存在着不少Application误用的场景,那么今天就来看一看有哪些比较容易犯错的地方是我们应该注意的。

Application是Context的其中一种类型,那么是否就意味着,只要是Application的实例,就能随时使用Context的各种方法呢?我们来做个实验试一下就知道了:

 



public class MyApplication extends Application {  
      
    public MyApplication() {  
        String packageName = getPackageName();  
        Log.d("TAG", "package name is " + packageName);  
    }  
      
}



java中Context的范围 context java用法_ui_02

应用程序一启动就立刻崩溃了,报的是一个空指针异常。看起来好像挺简单的一段代码,怎么就会成空指针了呢?但是如果你尝试把代码改成下面的写法,就会发现一切正常了:



public class MyApplication extends Application {  
      
    @Override  
    public void onCreate() {  
        super.onCreate();  
        String packageName = getPackageName();  
        Log.d("TAG", "package name is " + packageName);  
    }  
      
}



在构造方法中调用Context的方法就会崩溃,在onCreate()方法中调用Context的方法就一切正常,那么这两个方法之间到底发生了什么事情呢?我们重新回顾一下ContextWrapper类的源码,ContextWrapper中有一个attachBaseContext()方法,这个方法会将传入的一个Context参数赋值给mBase对象,之后mBase对象就有值了。而我们又知道,所有Context的方法都是调用这个mBase对象的同名方法,那么也就是说如果在mBase对象还没赋值的情况下就去调用Context中的任何一个方法时,就会出现空指针异常,上面的代码就是这种情况。Application中方法的执行顺序如下图所示:

java中Context的范围 context java用法_java中Context的范围_03

Application中在onCreate()方法里去初始化各种全局的变量数据是一种比较推荐的做法,但是如果你想把初始化的时间点提前到极致,也可以去重写attachBaseContext()方法,如下所示:



public class MyApplication extends Application {  
      
    @Override  
    protected void attachBaseContext(Context base) {  
        // 在这里调用Context的方法会崩溃  
        super.attachBaseContext(base);  
        // 在这里可以正常调用Context的方法  
    }  
      
}



 

以下原文:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NTQwNDcyMA==&mid=2650661511&idx=1&sn=1b7390e2c971e50a0db4d07c7b9ebb6f&scene=4#wechat_redirect

 

context使用表:

java中Context的范围 context java用法_ui_04

 

Context相关的内存泄漏问题

在讨论内存泄漏之前,先简单的说说Android中内存的回收

 

Dalivik虚拟机扮演了常规的垃圾回收角色,为了GC能够从App中及时回收内存,我们需要时时刻刻在适当的时机来释放引用对象,Dalvik的GC会自动把离开活动线程的对象进行回收。

 

什么是Android内存泄漏:

 

虽然Android是一个自动管理内存的开发环境,但是垃圾回收器只会移除那些已经失去引用的、不可达的对象,在十几万、几十万行代码中,由于你的失误使得一个本应该被销毁的对象仍然被错误的持有,那么该对象就永远不会被释放掉,这些已经没有任何价值的对象,仍然占据聚集在你的堆内存中,GC就会被频繁触发,多说几句,如果手机不错,一次GC的时间70毫秒,不会对应用的性能产生什么影响,但是如果一个手机的性能不是那么出色,一次GC时间120毫秒,出现大量的GC操作,我相信用户就能感觉到了吧。这些无用的引用堆积在堆内存中,越积越多最终导致Crash,有关一些性能优化推荐给大家一个我总结的博客。

 

「Android性能优化总结」

 

有些跑题了,我们赶紧来看看什么情况下Context会引发内存泄漏

 

  • 错误的单例模式

java中Context的范围 context java用法_java中Context的范围_05

我们来分析一下这个非线程安全的单例模式,假设你在Activity A去getInstance获得instance对象,顺手传了一个this,好了,现在一个常驻内存的Singleton保存了你传入Activity A的对象,并且一直持有Activity A的引用,这样即使你Activity被销毁掉,但是因为它的引用还存在于一个Singleton中,是不可能被GC掉的,这样就导致了内存泄漏。

 

  • View持有Activity的引用

java中Context的范围 context java用法_java_06

再来分析一下,有一个静态的Drawable对象,当我给ImageView设置这个Drawable时,ImageView像上面那个例子一样,保存了这个mDrawable的引用(大家可以点开源码705行去看,很多UI组件都是统一的操作,一直持有传入的对象),然而ImageView传入了this,也就是ImageView同样持有一个MainActivity的mContext。因为被static修饰的mDrawable是常驻内存的,MainActivity是它的间接引用,所以当MainActivity被销毁时,也不能被GC掉,所以也造成了内存泄漏。

 

使用Context的正确姿势

通俗一点说,Context造成的内存泄漏,几乎都是当Context销毁的时候,却还被各种不合理、无端地引用着。那么哪个Context对象是不会被销毁的呢?对了,Application的Context对象可以理解为随着进程存在的,所以当Application的Context能搞定的情况下,并且生命周期长的对象,优先使用Application的Context

java中Context的范围 context java用法_java_07

调用一行代码:

LaucherApplication.getContext();

回头看看上面那张表格,显然Application的Context不是万能的,涉及UI加载操作时,似乎我们只能使用Activity的Context,所以你当你使用Activity的Context时,你要对持有Activity的对象心中有数,保证它能随着生命周期的销毁而被回收,慎用static关键字,不要因为方便访问就各种static乱入。

 

多说一点,上表中Layout Inflation中只能使用Activity的Context,而各种View在创建时,需要传入的Context参数也是Activity的,大家懂了吧,当解析XML文件的时候,传入的参数也就统一了,相信大家一定能想明白这点。

 

写在最后:

 

给大家推荐一个内存检测的自动化工具,LeakCanary,但是当你曾经写出的代码不规范不负责,已经达到十几万行,几十万行的时候,再去抽丝剥茧试图解开已经打上层层死结的引用关联,是非常难的。所以平时还是要注意下细节哈~