基于AOP设计的Fragment框架

JingYeoh
9,068 阅读11分钟

知乎的单Activity+多Fragment客户端在使用的时候真的是如丝袜版顺滑，给知乎团队笔芯，但是Fragment在使用过程中会遇到各种各样的问题，平时使用都费劲，要写这么一个客户端不得吐血？

本篇文章介绍一个关于Fragment的管理框架FragmentRigger。
这个框架的目标只有两个：1、让Fragment的使用更简单。2、使用成本最低的Fragment框架。
本篇先对该框架产生的背景进行说明，接着介绍该框架解决的问题并给出部分解决方案，最后，介绍该框架的用法（水star三部曲）。

一、抛出诱饵

疑问一： 你可能会问了，网上关于Fragment的框架不是一抓一大把，为什么还要重复造轮子呢？

是的，关于Fragment的框架在网上是比较多的，如比较出名的YoKeyword大神的Fragmentation，解决了各个场景下的Fragment问题，并添加了左滑退出等额外的支持，不可谓不强大，请收下我的膝盖。

疑问二： 请正面回答疑问一，这个框架有什么不一样的地方吗？难道是老农民吗？重复造轮子闲的蛋疼？

网上大多数的Fragment框架都是写了一个Fragment和Activity父类，并添加了相应的方法支持，所以在使用那些框架的时候需要你的Activity和Fragment继承他们框架提供的父类（不知怎么的，笔者对继承别人的父类老是有点排斥）。
是啊，Fragment的很多操作都是生命周期相关的，所以不继承父类按理说是无法进行Fragment的管理的，但是FragmentRigger就是可以让你在集成的时候不需要继承任何类就可以对Fragment进行操作！！！（当然，你自己的父类还是要继承的= =）

疑问三： 啥？不继承？？那怎么使用？？？会不会更复杂？

复杂？？本框架的目的就是让Fragment的使用更加简单，好了，废话不BB，还是来一行代码最省事。

//在Activity中add并show BFragment.
@Puppet(containerViewId = R.id.container)
public class AActivity extend AppcompatActivity{
    //触发显示操作
    Rigger.getRigger(this).startFragment(BFragment.newInstance());
}

没骗你吧，上述的代码有没继承，调用一行代码，成本只有一行注解就可以使用！！！

疑问四： 代码这么少，也不继承，靠不靠谱啊？

重温一下本框架的目的：让Fragment的使用更加简单，不继承是因为确实有很多人排斥使用第三方的父类，笔者也不例外，就算知道里面没什么要紧的事，但还是极度没有安全感，框架的原理是：使用AOP把Activity/Fragment的生命周期等方法定义为切点，插入到代理类中，一切操作都通过代理类来进行！！！

二、赢得信任

上节扯的自己框架多牛逼多牛逼，但都是纸上谈兵，还不如来点实际的，这节将列举平时遇到的问题并给出其中一些问题的解决方案，这样你总该放心了吧！！！我不只是来骗star的！！！

1、常见难点

因为在使用Fragment的时候经常遇到错误，而且有些场景在实现的时候无从下手，那么在Fragment使用过程中让我们头痛的问题有哪些呢？下面我们一一列举一下。

难点一： 在使用过程中遇到让人抓狂的异常抛出！！

  • Can not perform this action after onSaveInstanceState
  • Can not perform this action inside of
  • Activity has been destroyed
  • FragmentManager is already executing transactions

难点二： 使用Fragment本身遇到的错误

  • getActivity()返回null
  • remove一个Fragment之后转场动画不执行问题
  • Fragment栈的各种问题
  • Fragment多层嵌套的问题
  • Fragment重叠显示
  • 屏幕翻转时（内存重启）后Fragment遇见的问题
  • 在一个ContainerView中添加两个Fragment，第一个Fragment还可以被点击问题
  • 提交事物后无法立即执行导致的各种问题

难点三： 其他问题

  • 无法监听onBackPressed
  • 在ViewPager中使用懒加载
  • Fragment多层嵌套时入栈出栈问题
  • Fragment事物提交失败
  • 多个Fragment同时入栈/出栈问题

上述只是在使用Fragment中遇到的部分问题，种种恶行，罄竹难书！！！ 但是这些问题都在FragmentRigger中被解决了！！！

2、解决方案

那么这些问题是如何解决的呢？由于篇章限制，下面列举几个特别常见的问题的解决方法。

已解决：Can not perform this action after onSaveInstanceState

我们先来看看这个异常的抛出的出处，这是在FragmentManager中被抛出的，源码如下：

private void checkStateLoss() {
    if (mStateSaved) {
        throw new IllegalStateException(
                "Can not perform this action after onSaveInstanceState");
    }
}

而这个方法是在方法enqueueAction(Runnable,boolean)中被调用的，调用代源码如下：

 public void enqueueAction(Runnable action, boolean allowStateLoss) {
    if (!allowStateLoss) {
        checkStateLoss();
    }
}

这个方法会在提交事物的时候调用，并且参数也是在那时候传递的，所以，使用commitAllowingStateLoss方法确实可以避免该异常的抛出，但是这次提交可能丢失，所以这并不是最好的解决方案。 使用该方法只能说是避免异常，并不是解决异常！！！

所以要解决该异常，我们需要知道mStateSaved方法是什么时候被置为true的 ，通过源码分析（请自行分析，此处对分析过程不进行阐述），发现mStateSaved会在Activity#onStop调用时被置为true。而onSaveInstanceState是在onStop之前被调用的，那么这个错误的意思也是没毛病的。
那么我们如何解决这个问题呢，Activity生命周期中onSaveInstanceState方法之前执行的是onPause方法，所以我们只需要判断onPause是否被执行，并在已经被执行的时候不进行事物提交即可！！！ 贴心的是在Fragment中提供了方法isResumed()可以判断该状态，我们可以手动在Activity中实现该方法。
那么最终解决方案就是：在Activity/Fragment非onResume的状态下不要提交事物，保存下来，在onResum的情况下重新提交，就可以确保事物一定提交成功，并且不会丢失！！！

已解决：Fragment重叠显示

Fragment重叠显示的原因就很明显了，多个Fragment被add在同一个container中，并且都是show的状态，所以会导致重叠！！！ 这个的解决方案 在YoKeyword的文章《9行代码让你App内的Fragment对重叠说再见》中已经解决，就不在此进行重复了。

已解决：无法监听onBackPressed

这个问题相比是大多数人都有的需求，但是奈何Fragment中并没有该方法的支持，所以我们只能手动去实现该功能。
解决方案：在Fragment中定义方法onBackPressed，并在Activity中遍历所持有的Fragment并对该方法进行调用。
一切看似很简单，但是时候存在一系列新的问题，如：在Fragment入栈之后多级嵌套后的传递顺序问题、在栈内该方法的拦截问题等。 实现起来成本还是很大的。不过，在FragmenTRigger 中这个问题得到了合理的解决。

已解决：在ViewPager中使用懒加载

ViewPager为我们提供了预加载的机制，但这种机制在使用的时候有时候反而不是好事，如果我们通过setOffscreenPageLimit设置的条目少了会让在切换的时候重新生成Fragment实例，但要是添加的多了则会让好多Fragment同时被初始化，所以此时，使用懒加载可以有效处理该场景，只有在显示的时候进行数据加载等行为，并且在正常情况下只加载一次。
那么我们如何在ViewPager中加入懒加载呢？通过源码分析，ViewPager是通过setUserVisibleHint(boolean)来控制Fragment是否显示的，所以我们可以在Fragment中重写该方法，并根据传入的boolean值判断Fragment是否显示的状态，但是需要注意的是，我们需要进行Fragment是否手机加载的判断进行是否懒加载的调用，否则，ViewPager每次切换都会调用setUserVisibleHint。
解决方案：在Fragment中重写setUserVisibleHint()方法，并且定义一个懒加载的方法如：onLazyLoad()，根据setUserVisibleHint()传入的值判断Fragment是否显示，并调用懒加载方法。
样例代码如下：

@Override
public void setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser) {
  if (!mHasInitView||!isVisibleToUser) return;
  //make sure the method onLazyViewCreated will be called only once.
  if (mHasInvokeLazyLoad) return;
  onLazyLoad();
}

当然，上述只是伪代码，不过进行懒加载的原理就是这样。

三、上勾

上面列举了部分Fragment在使用过程中遇到的问题给给出部分解决方案，看上去好像是这么解决的啊，所以，我不是骗子啦～接下来正式对框架FragmentRigger进行介绍。

一个强大的Fragment框架，目标：让Fragment的使用更简单！！

这可能是使用成本最低的Fragment框架了。
无需继承！！！无需继承！！！无需继承！！！ 重要的话说三遍！！
在使用FragmentRigger的时候，使用成本只有一行注解！！！
原理是把Fragment/Activity生命周期相关方法定义为切点，通过ASpectJ绑定并使用代理类进行操作。

1、Wiki

2、特性

  • 超强大Api支持
  • 足够多的英文注释
  • 严格的异常抛出
  • 解决Fragment中常见的异常及Bug
  • 事务提交永不丢失
  • 扩展原生方法，添加onBackPressed等常见的方法支持
  • 当前栈成员树状图打印
  • Fragment懒加载
  • Fragment转场动画
  • Fragment间共享元素转场动画（TODO）
  • Kotlin支持（TODO）

3、解决的问题

  • Fragment界面重叠
  • Fragment多级嵌套
  • Fragment栈的管理问题
  • Fragment事务提交失败
  • Activity在非onResume状态下提交事务
  • Fragment事务提交不能立即执行导致两次提交事件冲突
  • 内存重启时的一系列异常
  • 屏幕翻转时的数据保存及恢复
  • Can not perform this action after onSaveInstanceState
  • 在ViewPager中的懒加载及其他场景下的懒加载
  • 不同场景下转场动画不执行问题

4、Demo演示

栈管理 懒加载 同级显示
支持Fragment同级\多层嵌套，并提供返回自动显示栈顶成员等一系列场景支持 支持ViewPager等场景下的懒加载机制，使用简单，一行注解就可以支持 通过show方法显示Fragment，支持预加载，懒加载等场景

为了保持篇章的简洁和美观性，其他的场景具体请在项目中查看！！！

5、超强大Api支持演示

本框架在开始的时候就声明强大的Api支持，那么本节举例几个场景。

场景一： Fragment懒加载

在前面也对懒加载提出了相应的解方案，那么在本框架中是怎样使用的呢？请看下面代码：

@LazyLoad
@Puppet
public class ContainerFragment extends Fragment{
  public void onLazyLoadViewCreated(Bundle savedInstanceState) {
    //do something in here
  }    
}

使用成本： 两行注解，一个方法，不需要继承父类！！！

场景二： 转场动画

Fragment为我们提供了转场动画机制，但是在使用的时候需要和事物提交一起使用，并且在remove的时候不支持转场动画。

@Animator(enter=R.anim.enter,exit=R.anim.exit,popEnter=R.anim.popEnter,popExit=R.anim.popExit)
@Puppet
public class AnimatorFragment extends Fragment{
}

使用成本： 两行注解，一个方法，不需要继承父类！！！
那么问题来了，如何在library使用该注解呢，因为在library中R中的资源id都是变量，无法直接在注解中使用，本框架对此也进行了相应的解决方案。

@Puppet
public class AnimatorFragment extends Fragment{
  public int[] getPuppetAnimations(){
    return new int[]{
        R.anim.enter, R.anim.exit, 0, 0
    };
  } 
}

不需要支持某场景的转场动画就置为0，但是返回参数必须为长度为4的int数组。无需继承，直接添加该方法即可！！！

场景三： 栈管理

本框架完全摒弃了原生的栈，内部自己维护了栈进行管理！！！那么如何打开一个Fragment进行入栈操作呢？请看下面代码：

@Puppet(containerViewId = R.id.container)
public class AActivity extend AppcompatActivity{
    //触发显示操作
    Rigger.getRigger(this).startFragment(BFragment.newInstance());
}

使用成本： 一行注解，一行代码，不需要继承父类！！！
本框架甚至提供了栈的树状图的打印，可以实时查看内部栈的成员！！出栈的时候默认会显示栈顶的成员，无需再进行额外的显示操作，还有onBackPress在栈成员中的调用并支持任意层级的拦截！！！

场景四： onBackPressed及其拦截

本框架为栈内的Fragment提供onBackPressed方法的支持！！并支持任意层级的拦截，传递顺序由外至内！！！

@Puppet
public class StackFragment extends Fragment{
  public void onRiggerBackPressed(){
    //Rigger.getRigger(this).onBackPressed();
    //不拦截不需要写该方法，若有该方法则可在此方法中进行拦截，上行代码为调用默认的返回代码。
  }
}

使用成本： 一行注解，一个方法，不需要继承父类！！！
如果需要调用默认的返回方法，使用Rigger.getRigger(this).onBackPressed()即可。

上述场景支持该框架的一部分使用方式，具体使用请看Wiki

6、开源协议

本项目遵循MIT开源协议. 浏览LICENSE查看更多信息.

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