教你理解Fragment

定義

Fragment 表示 Activity 中的行爲或用戶界面部分。咱們能夠將多個片斷組合在一個 Activity 中來構建多窗口UI，以及在多個 Activity 中重複使用某個片斷。能夠將片斷視爲 Activity 的模塊化組成部分，它具備本身的生命週期，能接收本身的輸入事件，而且您能夠在 Activity 運行時添加或刪除片斷（有點像不一樣 Activity 中重複使用的「子 Activity」）。

片斷必須始終嵌入在 Activity 中，其生命週期直接受宿主 Activity 生命週期的影響。 例如，當 Activity 暫停時，其中的全部片斷也會暫停；當 Activity 被銷燬時，全部片斷也會被銷燬。 不過，當 Activity 正在運行（處於已恢復生命週期狀態）時，咱們能夠獨立操縱每一個片斷，如添加或移除它們。 當執行此類片斷事務時，也能夠將其添加到由 Activity 管理的返回棧—Activity 中的每一個返回棧條目都是一條已發生片斷事務的記錄。 返回棧讓用戶能夠經過按「返回」按鈕撤消片斷事務（後退）。

當咱們將片斷做爲 Activity 佈局的一部分添加時，它存在於 Activity 視圖層次結構的某個 ViewGroup 內部，而且片斷會定義其本身的視圖佈局。咱們能夠經過在 Activity 的佈局文件中聲明片斷，將其做爲 元素插入您的 Activity 佈局中，或者經過將其添加到某個現有 ViewGroup，利用應用代碼進行插入。不過，片斷並不是必須成爲 Activity 佈局的一部分；咱們還能夠將沒有本身 UI 的片斷用做 Activity 的不可見工做線程。

本文描述如何在開發咱們的應用時使用片斷，包括將片斷添加到 Activity 返回棧時如何保持其狀態、如何與 Activity 及 Activity 中的其餘片斷共享事件、如何爲 Activity 的操做欄發揮做用等等。

設計原理

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Android 在 Android 3.0（API 11 級）中引入了片斷，主要是爲了給大屏幕（如平板電腦）上更加動態和靈活的 UI 設計提供支持。因爲平板電腦的屏幕比手機屏幕大得多，所以可用於組合和交換 UI 組件的空間更大。利用片斷實現此類設計時，咱們無需管理對視圖層次結構的複雜更改。 經過將 Activity 佈局分紅片斷，咱們能夠在運行時修改 Activity 的外觀，並在由 Activity 管理的返回棧中保留這些更改。

例如，新聞應用可使用一個片斷在左側顯示文章列表，使用另外一個片斷在右側顯示文章—兩個片斷並排顯示在一個 Activity 中，每一個片斷都具備本身的一套生命週期回調方法，並各自處理本身的用戶輸入事件。 所以，用戶不須要使用一個 Activity 來選擇文章，而後使用另外一個 Activity 來閱讀文章，而是能夠在同一個 Activity 內選擇文章並進行閱讀，如圖 1 中的平板電腦佈局所示。

咱們應該將每一個片斷都設計爲可重複使用的模塊化 Activity 組件。也就是說，因爲每一個片斷都會經過各自的生命週期回調來定義其本身的佈局和行爲，咱們能夠將一個片斷加入多個 Activity，所以，咱們應該採用可複用式設計，避免直接從某個片斷直接操縱另外一個片斷。 這特別重要，由於模塊化片斷讓咱們能夠經過更改片斷的組合方式來適應不一樣的屏幕尺寸。 在設計可同時支持平板電腦和手機的應用時，咱們能夠在不一樣的佈局配置中重複使用寫好的片斷，以根據可用的屏幕空間優化用戶體驗。 例如，在手機上，若是不能在同一 Activity 內儲存多個片斷，可能必須利用單獨片斷來實現單窗格 UI。

圖 1. 有關由片斷定義的兩個 UI 模塊如何適應不一樣設計的示例：經過組合成一個 Activity 來適應平板電腦設計，經過單獨片斷來適應手機設計。

例如—仍然以新聞應用爲例—在平板電腦尺寸的設備上運行時，該應用能夠在Activity A 中嵌入兩個片斷。不過，在手機尺寸的屏幕上，沒有足以儲存兩個片斷的空間，所以Activity A 只包括用於顯示文章列表的片斷，當用戶選擇文章時，它會啓動Activity B，其中包括用於閱讀文章的第二個片斷。所以，應用可經過重複使用不一樣組合的片斷來同時支持平板電腦和手機，如圖 1 所示。

建立Fragment

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要想建立片斷，咱們必須建立 Fragment 的子類（或已有其子類）。Fragment 類的代碼與 Activity 很是類似。它包含與 Activity 相似的回調方法，如 onCreate()、onStart()、onPause() 和 onStop()。實際上，若是咱們要將現有 Android 應用轉換爲使用片斷，可能只需將代碼從 Activity 的回調方法移入片斷相應的回調方法中。

一般，您至少應實現如下生命週期方法：

onCreate() 
系統會在建立片斷時調用此方法。咱們應該在實現內初始化咱們打算想在片斷暫停或中止後恢復時保留的必需片斷組件。 
onCreateView() 
系統會在片斷首次繪製其用戶界面時調用此方法。 要想爲您的片斷繪製 UI，咱們今後方法中返回的 View 必須是片斷佈局的根視圖。若是片斷未提供 UI，咱們能夠返回 null。 
onPause() 
系統將此方法做爲用戶離開片斷的第一個信號（但並不老是意味着此片斷會被銷燬）進行調用。 咱們一般應該在此方法內確認在當前用戶會話結束後仍然有效的任何更改（由於用戶可能不會返回）。 
大多數應用都應該至少爲每一個片斷實現這三個方法，但咱們還應該使用幾種其餘回調方法來處理片斷生命週期的各個階段。 瞭解片斷生命週期部分對全部生命週期回調方具體查閱API。

有時咱們可能還想擴展幾個子類，而不是 Fragment 基類：

DialogFragment 
顯示浮動對話框。使用此類建立對話框可有效地替代使用 Activity 類中的對話框幫助程序方法，由於您能夠將片斷對話框歸入由 Activity 管理的片斷返回棧，從而使用戶可以返回清除的片斷。 
ListFragment 
顯示由適配器（如 SimpleCursorAdapter）管理的一系列項目，相似於 ListActivity。它提供了幾種管理列表視圖的方法，如用於處理點擊事件的 onListItemClick() 回調。 
PreferenceFragment 
以列表形式顯示 Preference 對象的層次結構，相似於 PreferenceActivity。這在爲咱們的應用建立「設置」 Activity 時頗有用處。

添加用戶界面

片斷一般用做 Activity 用戶界面的一部分，將其本身的佈局融入 Activity。

要想爲片斷提供佈局，咱們必須實現 onCreateView() 回調方法，Android 系統會在片斷須要繪製其佈局時調用該方法。對此方法的實現返回的 View 必須是片斷佈局的根視圖。

注：若是咱們使用的片斷是 ListFragment 的子類，則默認實現會從 onCreateView() 返回一個 ListView，所以無需實現它。

要想從 onCreateView() 返回佈局，咱們能夠經過 XML 中定義的佈局資源來擴展布局。爲幫助咱們執行此操做，onCreateView() 提供了一個 LayoutInflater 對象。

例如，如下這個 Fragment 子類從 example_fragment.xml 文件加載佈局：

public static class ExampleFragment extends Fragment { @Override public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) { // Inflate the layout for this fragment return inflater.inflate(R.layout.example_fragment, container, false); } }

 

傳遞至 onCreateView() 的 Container 參數是咱們的片斷佈局將插入到的父 ViewGroup（來自 Activity 的佈局）。savedInstanceState 參數是在恢復片斷時，提供上一片斷實例相關數據的 Bundle。

inflate() 方法帶有三個參數：

咱們想要擴展的佈局的資源 ID； 
將做爲擴展布局父項的 ViewGroup。傳遞 container 對系統向擴展布局的根視圖（由其所屬的父視圖指定）應用佈局參數具備重要意義； 
指示是否應該在擴展期間將擴展布局附加至 ViewGroup（第二個參數）的布爾值。（在本例中，其值爲 false，由於系統已經將擴展布局插入 container—傳遞 true 值會在最終佈局中建立一個多餘的視圖組。） 
如今，咱們已經瞭解瞭如何建立提供佈局的片斷。接下來，須要將該片斷添加到您的 Activity 中。

向Activity添加片斷

一般，片斷向宿主 Activity 貢獻一部分 UI，做爲 Activity 整體視圖層次結構的一部分嵌入到 Activity 中。能夠經過兩種方式向 Activity 佈局添加片斷：

• 在 Activity 的佈局文件內聲明片斷 
  在本例中，咱們能夠將片斷看成視圖來爲其指定佈局屬性。 例如，如下是一個具備兩個片斷的 Activity 的佈局文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="horizontal" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"> <fragment android:name="com.example.news.ArticleListFragment" android:id="@+id/list" android:layout_weight="1" android:layout_width="0dp" android:layout_height="match_parent" /> <fragment android:name="com.example.news.ArticleReaderFragment" android:id="@+id/viewer" android:layout_weight="2" android:layout_width="0dp" android:layout_height="match_parent" /> </LinearLayout>

 

中的 android:name 屬性指定要在佈局中實例化的 Fragment 類。

系統建立此 Activity 佈局時，會實例化在佈局中指定的每一個片斷，併爲每一個片斷調用 onCreateView() 方法，以檢索每一個片斷的佈局。系統會直接插入片斷返回的 View 來替代 元素。

注：每一個片斷都須要一個惟一的標識符，重啓 Activity 時，系統可使用該標識符來恢復片斷（您也可使用該標識符來捕獲片斷以執行某些事務，如將其刪除）。 能夠經過三種方式爲片斷提供 ID： 
- 爲 android:id 屬性提供惟一 ID 
- 爲 android:tag 屬性提供惟一字符串 
- 若是您未給以上兩個屬性提供值，系統會使用容器視圖的 ID

• 或者經過編程方式動態地將片斷添加到某個現有 ViewGroup 
  咱們能夠在 Activity 運行期間隨時將片斷添加到 Activity 佈局中。 
  咱們只需指定要將片斷放入哪一個 ViewGroup。 
  要想在咱們的 Activity 中執行片斷事務（如添加、刪除或替換片斷），咱們必須使用 FragmentTransaction 中的 API。咱們能夠像下面這樣從 Activity 獲取一個 FragmentTransaction 實例：

FragmentManager fragmentManager = getFragmentManager() FragmentTransaction fragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction();

 

而後，您可使用 add() 方法添加一個片斷，指定要添加的片斷以及將其插入哪一個視圖。例如：

ExampleFragment fragment = new ExampleFragment(); fragmentTransaction.add(R.id.fragment_container, fragment); fragmentTransaction.commit();

 

傳遞到 add() 的第一個參數是 ViewGroup，即應該放置片斷的位置，由資源 ID 指定，第二個參數是要添加的片斷。 
一旦您經過 FragmentTransaction 作出了更改，就必須調用 commit() 以使更改生效。

沒有UI的fragment有什麼用

例展現瞭如何向咱們的 Activity 添加片斷以提供 UI。不過，咱們還可使用片斷爲 Activity 提供後臺行爲，而不顯示額外 UI。

要想添加沒有 UI 的片斷，請使用 add(Fragment, String) 從 Activity 添加片斷（爲片斷提供一個惟一的字符串「標記」，而不是視圖 ID）。這會添加片斷，但因爲它並不與 Activity 佈局中的視圖關聯，所以不會收到對 onCreateView() 的調用。所以，咱們不須要實現該方法。

並不是只能爲非 UI 片斷提供字符串標記—咱們也能夠爲具備 UI 的片斷提供字符串標記—但若是片斷沒有 UI，則字符串標記將是標識它的惟一方式。若是咱們想稍後從 Activity 中獲取片斷，則須要使用 findFragmentByTag()。

如需查看將沒有 UI 的片斷用做後臺工做線程的示例 Activity，請參閱 FragmentRetainInstance.Java 示例，該示例包括在 SDK 示例（經過 Android SDK 管理器提供）中，以 /APIDemos/app/src/main/java/com/example/android/apis/app/FragmentRetainInstance.java 形式位於您的系統中。

管理片斷

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要想管理咱們的 Activity 中的片斷，咱們須要使用 FragmentManager。要想獲取它，請從咱們的 Activity 調用 getFragmentManager()。

咱們可使用 FragmentManager 執行的操做包括：

經過 findFragmentById()（對於在 Activity 佈局中提供 UI 的片斷）或 findFragmentByTag()（對於提供或不提供 UI 的片斷）獲取 Activity 中存在的片斷 
經過 popBackStack()（模擬用戶發出的 Back 命令）將片斷從返回棧中彈出 
經過 addOnBackStackChangedListener() 註冊一個偵聽返回棧變化的偵聽器 
如需瞭解有關這些方法以及其餘方法的詳細信息，請參閱 FragmentManager 類文檔。

如上文所示，咱們也可使用 FragmentManager 打開一個 FragmentTransaction，經過它來執行某些事務，如添加和刪除片斷。

執行片斷事務

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在 Activity 中使用片斷的一大優勢是，能夠根據用戶行爲經過它們執行添加、刪除、替換以及其餘操做。 咱們提交給 Activity 的每組更改都稱爲事務，咱們可使用 FragmentTransaction 中的 API 來執行一項事務。咱們也能夠將每一個事務保存到由 Activity 管理的返回棧內，從而讓用戶可以回退片斷更改（相似於回退 Activity）。

咱們能夠像下面這樣從 FragmentManager 獲取一個 FragmentTransaction 實例：

FragmentManager fragmentManager = getFragmentManager(); FragmentTransaction fragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction();

 

每一個事務都是您想要同時執行的一組更改。咱們可使用 add()、remove() 和 replace() 等方法爲給定事務設置咱們想要執行的全部更改。而後，要想將事務應用到 Activity，咱們必須調用 commit()。

不過，在咱們調用 commit() 以前，咱們可能想調用 addToBackStack()，以將事務添加到片斷事務返回棧。 該返回棧由 Activity 管理，容許用戶經過按「返回」 按鈕返回上一片斷狀態。

例如，如下示例說明了如何將一個片斷替換成另外一個片斷，以及如何在返回棧中保留先前狀態：

// Create new fragment and transaction Fragment newFragment = new ExampleFragment(); FragmentTransaction transaction = getFragmentManager().beginTransaction(); // Replace whatever is in the fragment_container view with this fragment, // and add the transaction to the back stack transaction.replace(R.id.fragment_container, newFragment); transaction.addToBackStack(null); // Commit the transaction transaction.commit();

 

在上例中，newFragment 會替換目前在 R.id.fragment_container ID 所標識的佈局容器中的任何片斷（若有）。經過調用 addToBackStack() 可將替換事務保存到返回棧，以便用戶可以經過按「返回」 按鈕撤消事務並回退到上一片斷。

若是咱們向事務添加了多個更改（如又一個 add() 或 remove()），而且調用了 addToBackStack()，則在調用 commit() 前應用的全部更改都將做爲單一事務添加到返回棧，而且「返回」 按鈕會將它們一併撤消。

向 FragmentTransaction 添加更改的順序可有可無，不過：

咱們必須最後調用 commit() 
若是咱們要向同一容器添加多個片斷，則添加片斷的順序將決定它們在視圖層次結構中的出現順序 
若是咱們沒有在執行刪除片斷的事務時調用 addToBackStack()，則事務提交時該片斷會被銷燬，用戶將沒法回退到該片斷。 不過，若是咱們在刪除片斷時調用了 addToBackStack()，則系統會中止該片斷，並在用戶回退時將其恢復。

提示：對於每一個片斷事務，您均可以經過在提交前調用 setTransition() 來應用過渡動畫。

調用 commit() 不會當即執行事務，而是在 Activity 的 UI 線程（「主」線程）能夠執行該操做時再安排其在線程上運行。不過，若有必要，咱們也能夠從 UI 線程調用 executePendingTransactions() 以當即執行 commit() 提交的事務。一般沒必要這樣作，除非其餘線程中的做業依賴該事務。

注意：咱們只能在 Activity保存其狀態（用戶離開 Activity）以前使用 commit() 提交事務。若是您試圖在該時間點後提交，則會引起異常。 這是由於如需恢復 Activity，則提交後的狀態可能會丟失。 對於丟失提交可有可無的狀況，請使用 commitAllowingStateLoss()。

與 Activity 通訊

儘管 Fragment 是做爲獨立於 Activity 的對象實現，而且可在多個 Activity 內使用，但片斷的給定實例會直接綁定到包含它的 Activity。

具體地說，片斷能夠經過 getActivity() 訪問 Activity 實例，並輕鬆地執行在 Activity 佈局中查找視圖等任務。

View listView = getActivity().findViewById(R.id.list);

一樣地，咱們的 Activity 也可使用 findFragmentById() 或 findFragmentByTag()，經過從 FragmentManager 獲取對 Fragment 的引用來調用片斷中的方法。例如：

ExampleFragment fragment = (ExampleFragment) getFragmentManager().findFragmentById(R.id.example_fragment);

 

處理片斷生命週期

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管理片斷生命週期與管理 Activity 生命週期很類似。和 Activity 同樣，片斷也以三種狀態存在：

恢復

片斷在運行中的 Activity 中可見。

暫停

另外一個 Activity 位於前臺並具備焦點，但此片斷所在的 Activity 仍然可見（前臺 Activity 部分透明，或未覆蓋整個屏幕）。

中止

片斷不可見。宿主 Activity 已中止，或片斷已從 Activity 中刪除，但已添加到返回棧。 中止片斷仍然處於活動狀態（系統會保留全部狀態和成員信息）。 不過，它對用戶再也不可見，若是 Activity 被終止，它也會被終止。

一樣與 Activity 同樣，假使 Activity 的進程被終止，而咱們須要在重建 Activity 時恢復片斷狀態，咱們也可使用 Bundle 保留片斷的狀態。咱們能夠在片斷的 onSaveInstanceState() 回調期間保存狀態，並可在 onCreate()、onCreateView() 或 onActivityCreated() 期間恢復狀態。如需瞭解有關保存狀態的詳細信息，請參閱Activity文檔。

Activity 生命週期與片斷生命週期之間的最顯著差別在於它們在其各自返回棧中的存儲方式。 默認狀況下，Activity 中止時會被放入由系統管理的 Activity 返回棧（以便用戶經過「返回」 按鈕回退到Activity，任務和返回棧對此作了闡述）。不過，僅當咱們在刪除片斷的事務執行期間經過調用 addToBackStack() 顯式請求保存實例時，系統纔會將片斷放入由宿主 Activity 管理的返回棧。

在其餘方面，管理片斷生命週期與管理 Activity 生命週期很是類似。 所以，管理 Activity 生命週期的作法一樣適用於片斷。 但咱們還須要瞭解 Activity 的生命週期對片斷生命週期的影響。

注意：如需 Fragment 內的某個 Context 對象，能夠調用 getActivity()。但要注意，請僅在片斷附加到 Activity 時調用 getActivity()。若是片斷還沒有附加，或在其生命週期結束期間分離，則 getActivity() 將返回 null