Android 开源库

发表于

⭐️ 本文已收录到 AndroidFamily，技术和职场问题，请关注公众号 [彭旭锐] 和 [BaguTree Pro] 知识星球提问。

当一个开发者或团队的水平积累到一定程度，会有自内向外输出价值的需求。在这个专栏里，小彭将为你分享 Android 方向主流开源组件的实现原理，包括网络、存储、UI、监控等。

本文是 Android 开源库系列的第 6 篇文章，完整文章目录请移步到文章末尾~

前言

  • 图片模块是 App 中非常重要的一个组件，而 Glide 作为官方和业界双重认可的解决方案，其学习价值不必多言；
  • 在这篇文章里，我将分析 Glide 生命周期管理，主要分为三个层次的生命周期：Activity & 网络 & 内存。如果能帮上忙，请务必点赞加关注，这真的对我非常重要。

提示： 本文源码基于Glide 4.11

目录

  1. 概述

使用 Glide 加载图片非常简单，类似这样：

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scss复制代码Glide.with(activity)
    .load(url)
    .into(imageView)

相对地，取消加载也很简单，类似这样：

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scss复制代码Glide.with(activity).clear(imageView)

一般认为，应该及时取消不必要的加载请求，但这并不是必须的操作。因为 Glide 会在页面生命周期 / 网络变化时，自动取消加载或重新加载。

  • 页面生命周期

当页面不可见时暂停请求；页面可见时恢复请求；页面销毁时销毁请求。在 第 2 节，我将详细分析 Glide 的生命周期模块，主要包括了 Activity / Fragment 两个主体。

  • 网络连接状态

如果从 URL 加载图片，Glide 会监听设备的连接状态，并在重新连接到网络时重启之前失败的请求。在 第 3 节，我将详细分析 Glide 的网络连接状态监听模块

  • 内存状态

Glide 会监听内存状态，并根据不同的 level 来释放内存。在 第 4 节，我将详细分析 Glide 的内存状态监听模块

  1. Activity / Fragment 生命周期监听

2.1 为什么要监听页面生命周期？

主要基于以下两个目的：

  • 以确保优先处理前台可见的 Activity / Fragment，提高资源利用率；
  • 在有必要时释放资源以避免在应用在后台时被杀死，提高稳定性。

提示： Low Memory Killer 会在合适的时机杀死进程，杀死优先级为：空进程->后台进程->服务进程->可见进程->前台进程。

2.2 三种生命周期作用域

首先，我们从 Glide 的入口方法入手：

Glide.java

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csharp复制代码private final RequestManagerRetriever requestManagerRetriever;

入口方法：
public static RequestManager with(Context context) {
    return getRetriever(context).get(context);
}

入口方法：
public static RequestManager with(Activity activity) {
    return getRetriever(activity).get(activity);
}

此处省略参数为 FragmentActivity、Fragment、View 的类似方法...

private static RequestManagerRetriever getRetriever(Context context) {
    其中，Glide.get(context) 基于 DCL 单例
    return Glide.get(context).getRequestManagerRetriever();
}

public RequestManagerRetriever getRequestManagerRetriever() {
    return requestManagerRetriever;
}

可以看到，with(...)方法的返回值是RequestManager，而真正创建的地方在RequestManagerRetriever#get(...)中。

先说结论，根据传入的参数不同，将对应于 Application & Activity & Fragment 的作用域，具体如下：

线程 参数 作用域
子线程 / Application
主线程（下同） ApplicationContext/ServiceContext Application
/ FragmentActivity Activity
/ Activity Activity
/ Fragment Fragment
/ View Activity / Fragment
  • 1、Application 作用域

对于 Application 作用域的请求，它的生命周期是全局的，不与具体页面绑定。

RequestManagerRetriever.java

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less复制代码已简化

Application 域请求管理
private volatile RequestManager applicationManager;

private RequestManager getApplicationManager(@NonNull Context context) {
    源码基于 DCL 单例
    return applicationManager;
}

public RequestManager get(@NonNull Context context) {
    if (Util.isOnMainThread() && !(context instanceof Application)) {

        2、FragmentActivity
        if (context instanceof FragmentActivity) {
            return get((FragmentActivity) context);
        } 

        3、Activity
        else if (context instanceof Activity) {
            return get((Activity) context);
        }
    }
    1、Application
    return getApplicationManager(context);
  }

public RequestManager get(@NonNull FragmentActivity activity) {
    if (Util.isOnBackgroundThread()) {
        return get(activity.getApplicationContext());
    } else {
        见下文 ...
    }
}

上面的代码已经非常简化了，主要关注以下几点：

1、Application 域对应的是 applicationManager，它是与RequestManagerRetriever 对象绑定的；

2、在子线程调用get(...)，或者传入参数是 ApplicationContext & ServiceContext 时，对应的请求是 Application 域。

  • 2、Activity 作用域

RequestManagerRetriever.java

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java复制代码已简化，并略去子线程的分支

public RequestManager get(FragmentActivity activity) {
    FragmentManager fm = activity.getSupportFragmentManager();
    return supportFragmentGet(activity, fm, null, isActivityVisible(activity));
  }

public RequestManager get(Activity activity) {
    android.app.FragmentManager fm = activity.getFragmentManager();
    return fragmentGet(activity, fm, null, isActivityVisible(activity));
}

可以看到，这里先获得了 FragmentActivity 的 FragmentManager，之后调用supportFragmentGet(...)获得 RequestManager。

提示：Activity 分支与 FragmentActivity 分支类似，我不重复分析了。

  • 3、Fragment 作用域

RequestManagerRetriever.java

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scss复制代码已简化，并略去子线程的分支

public RequestManager get(Fragment fragment) {
    FragmentManager fm = fragment.getChildFragmentManager();
    return supportFragmentGet(fragment.getContext(), fm, fragment, fragment.isVisible());
}

可以看到，这里先获得了 Fragment 的 FragmentManager（getChildFragmentManager()），之后调用supportFragmentGet(...)获得 RequestManager。

2.3 生命周期绑定

从上一节的分析知道，Activity 域和 Fragment 域都会调用supportFragmentGet(...)来获得 RequestManager，这一节我们专门分析这个方法：

RequestManagerRetriever.java

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ini复制代码已简化（提示：这个方法必在主线程执行）

用于临时记录 FragmentManager - SupportRequestManagerFragment 的映射关系
final Map<FragmentManager, SupportRequestManagerFragment> pendingSupportRequestManagerFragments = new HashMap<>();

private RequestManager supportFragmentGet(
      Context context,
      FragmentManager fm,
      Fragment parentHint,
      boolean isParentVisible) {
    
    1、从 FragmentManager 中获取 SupportRequestManagerFragment
    SupportRequestManagerFragment current =
        getSupportRequestManagerFragment(fm, parentHint, isParentVisible);

    2、从该 Fragment 中获取 RequestManager
    RequestManager requestManager = current.getRequestManager();

    3、首次获取，则实例化 RequestManager
    if (requestManager == null) {

        3.1 实例化
        Glide glide = Glide.get(context);
        requestManager = factory.build(...);

        3.2 设置 Fragment 对应的 RequestMananger
        current.setRequestManager(requestManager);
    }

    return requestManager;
}

->  1、从 FragmentManager 中获取 SupportRequestManagerFragment
private SupportRequestManagerFragment getSupportRequestManagerFragment(FragmentManager fm, Fragment parentHint, boolean isParentVisible) {

    1.1 尝试获取 FRAGMENT_TAG 对应的 Fragment
    SupportRequestManagerFragment current =
        (SupportRequestManagerFragment) fm.findFragmentByTag(FRAGMENT_TAG);

    if (current == null) {
        1.2 尝试从临时记录中获取 Fragment
        current = pendingSupportRequestManagerFragments.get(fm);

        1.3 实例化 Fragment
        if (current == null) {
            
            1.3.1 创建对象
            current = new SupportRequestManagerFragment();
            current.setParentFragmentHint(parentHint);

            1.3.2 如果父层可见，则调用 onStart() 生命周期
            if (isParentVisible) {
                current.getGlideLifecycle().onStart();
            }
        
            1.3.3 临时记录映射关系
            pendingSupportRequestManagerFragments.put(fm, current);
          
            1.3.4 提交 Fragment 事务
            fm.beginTransaction().add(current, FRAGMENT_TAG).commitAllowingStateLoss();
            
            1.3.5 post 一个消息
            handler.obtainMessage(ID_REMOVE_SUPPORT_FRAGMENT_MANAGER, fm).sendToTarget();
        }
    }
    return current;
}

-> 1.3.5 post 一个消息
case ID_REMOVE_SUPPORT_FRAGMENT_MANAGER:

    1.3.6 移除临时记录中的映射关系
    FragmentManager supportFm = (FragmentManager) message.obj;
    key = supportFm;
    removed = pendingSupportRequestManagerFragments.remove(supportFm);
break;

上面的代码已经非常简化了，主要关注以下几点：

  • 1、从 FragmentManager 中获取 SupportRequestManagerFragment；
  • 2、从该 Fragment 中获取 RequestManager；
  • 3、首次获取，则实例化 RequestManager，后续从同一个 SupportRequestManagerFragment 中都获取的是这个 RequestManager。

其中，获取 SupportRequestManagerFragment 的方法更为关键：

  • 1.1 尝试获取FRAGMENT_TAG对应的 Fragment
  • 1.2 尝试从临时记录中获取 Fragment
  • 1.3 实例化 Fragment
    • 1.3.1 创建对象
    • 1.3.2 如果父层可见，则调用 onStart() 生命周期
    • 1.3.3 临时记录映射关系
    • 1.3.4 提交 Fragment 事务
    • 1.3.5 post 一个消息
    • 1.3.6 移除临时记录中的映射关系

其实一步步看下来，逻辑上不算复杂了，只有 “临时记录” 比较考验源码框架理解度。即：在提交 Fragment 事务之前，为什么需要先保存记录？

这是 为了避免 SupportRequestManagerFragment 在一个作用域中重复创建。 因为commitAllowingStateLoss()是将事务 post 到消息队列中的，也就是说，事务是异步处理的，而不是同步处理的。假设没有临时保存记录，一旦在事务异步等待执行时调用了Glide.with(...)，就会在该作用域中重复创建 Fragment。

提示： 需要注意的是，异步不一定需要多线程，异步往往伴随着并发，但不是必须的，近期我将会分享一篇 Kotlin 协程的文章，会具体谈到这个观点，请关注！

2.4 生命周期监听

从上面的分析我们得知，Glide 为每个Activity 和 Fragment 作用域创建了一个无界面的 Fragment，这一节我们来分析 Glide 如何监听这个无界面 Fragment 的生命周期。

SupportRequestManagerFragment.java

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typescript复制代码private final ActivityFragmentLifecycle lifecycle;

public SupportRequestManagerFragment() {
    this(new ActivityFragmentLifecycle());
}

@Override
public void onStart() {
    super.onStart();
    lifecycle.onStart();
}

@Override
public void onStop() {
    super.onStop();
    lifecycle.onStop();
}

@Override
public void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    lifecycle.onDestroy();
    unregisterFragmentWithRoot();
}

@NonNull
ActivityFragmentLifecycle getGlideLifecycle() {
    return lifecycle;
}

RequestManagerRetriever.java

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java复制代码-> 3.1 实例化 RequestManager
Glide glide = Glide.get(context);
requestManager = factory.build(glide, current.getGlideLifecycle(), 
    current.getRequestManagerTreeNode(), context);

RequestManager 工厂接口
public interface RequestManagerFactory {
    RequestManager build(
        Glide glide,
        Lifecycle lifecycle,
        RequestManagerTreeNode requestManagerTreeNode,
        Context context);
    }

默认 RequestManager 工厂接口实现类
private static final RequestManagerFactory DEFAULT_FACTORY = new RequestManagerFactory() {
    @Override
    public RequestManager build(
        Glide glide,
        Lifecycle lifecycle,
        RequestManagerTreeNode requestManagerTreeNode,
        Context context) {
            return new RequestManager(glide, lifecycle, requestManagerTreeNode, context);
        }
    };
}

RequestManager.java

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java复制代码已简化

final Lifecycle lifecycle;

RequestManager(Glide glide, Lifecycle lifecycle, ...){
    ...
    this.lifecycle = lifecycle;
    
    添加监听
    lifecycle.addListener(this);
}

@Override
public synchronized void onDestroy() {
    ...
    移除监听
    lifecycle.removeListener(this);
}

可以看到，实例化 RequestManager 时需要一个 com.bumptech.glide.manager.Lifecycle对象，这个对象是在无界面 Fragment 中创建的。当 Fragment 的生命周期变化时，就是通过这个 Lifecycle 对象将事件分发到 RequestManager。

ActivityFragmentLifecycle.java

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typescript复制代码class ActivityFragmentLifecycle implements Lifecycle {

    private final Set<LifecycleListener> lifecycleListeners =
      Collections.newSetFromMap(new WeakHashMap<LifecycleListener, Boolean>());

    ...
}

2.5 生命周期回调

现在我们来看 RequestManager 收到生命周期回调后的处理。

LifecycleListener.java

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csharp复制代码public interface LifecycleListener {
    void onStart();
    void onStop();
    void onDestroy();
}

RequestManager.java

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scss复制代码private final RequestTracker requestTracker;

public class RequestManager
    implements ComponentCallbacks2, LifecycleListener, ... {

    @Override
    public synchronized void onStop() {
        1、onStop() 时暂停任务（页面不可见）
        pauseRequests();
        targetTracker.onStop();
    }

    @Override
    public synchronized void onStart() {
        2、onStart() 时恢复任务（页面可见）
        resumeRequests();
        targetTracker.onStart();
    }

    @Override
    public synchronized void onDestroy() {
        3、onDestroy() 时销毁任务（页面销毁）
        targetTracker.onDestroy();
        for (Target<?> target : targetTracker.getAll()) {
            clear(target);
        }
        targetTracker.clear();
        requestTracker.clearRequests();
        lifecycle.removeListener(this);
        lifecycle.removeListener(connectivityMonitor);
        mainHandler.removeCallbacks(addSelfToLifecycle);
        glide.unregisterRequestManager(this);
    }
    
    public synchronized void pauseRequests() {
        requestTracker.pauseRequests();
    }

    public synchronized void resumeRequests() {
        requestTracker.resumeRequests();
    }
}

主要关注以下几点：

  • 1、页面不可见时暂停请求（onStop() ）
  • 2、页面可见时恢复请求（onStart() ）
  • 3、页面销毁时销毁请求（onDestroy() ）
  1. 网络连接状态监听

Glide 会监听网络连接状态，并在网络重新连接时重新启动失败的请求。具体分析如下：

3.1 广播监听器

RequestManager.java

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scss复制代码private final ConnectivityMonitor connectivityMonitor;

RequestManager(...){
    ...
    监听器
    connectivityMonitor = factory.build(context.getApplicationContext(), new RequestManagerConnectivityListener(requestTracker));
    ...
}

可以看到，在 RequestManager 的构造器中，会构建一个ConnectivityMonitor对象。其中，默认的构建工厂是：

DefaultConnectivityMonitorFactory.java

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java复制代码public class DefaultConnectivityMonitorFactory implements ConnectivityMonitorFactory {

    private static final String TAG = "ConnectivityMonitor";
    private static final String NETWORK_PERMISSION = "android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE";

    @Override
    public ConnectivityMonitor build(Context context, ConnectivityMonitor.ConnectivityListener listener) {
      
        1、检查是否授予监控网络状态的权限
        int permissionResult = ContextCompat.checkSelfPermission(context, NETWORK_PERMISSION);
        boolean hasPermission = permissionResult == PackageManager.PERMISSION_GRANTED;
        
        2、实例化不同的 ConnectivityMonitor
        return hasPermission
            ? new DefaultConnectivityMonitor(context, listener)
            : new NullConnectivityMonitor();
  }
}

如果有网络监听权限，则实例化DefaultConnectivityMonitor：

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java复制代码已简化
final class DefaultConnectivityMonitor implements ConnectivityMonitor {

    private final Context context;
    final ConnectivityListener listener;

    boolean isConnected;
    private boolean isRegistered;

    1、广播监听器
    private final BroadcastReceiver connectivityReceiver =
        new BroadcastReceiver() {
            @Override
            public void onReceive(Context context, Intent intent) {
                boolean wasConnected = isConnected;
                isConnected = isConnected(context);

                5、状态变化，回调
                if (wasConnected != isConnected) {
                    listener.onConnectivityChanged(isConnected);
                }
            }
        };

    DefaultConnectivityMonitor(Context context, ConnectivityListener listener) {
        this.context = context.getApplicationContext();
        this.listener = listener;
    }

    private void register() {
        if (isRegistered) {
            return;
        }

        2、注册广播监听器
        isConnected = isConnected(context);
        context.registerReceiver(connectivityReceiver, new IntentFilter(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION));
        isRegistered = true;
    }

    private void unregister() {
        if (!isRegistered) {
            return;
        }
        
        3、注销广播监听器
        context.unregisterReceiver(connectivityReceiver);
        isRegistered = false;
    }

    4、检查网络连通性
    boolean isConnected(Context context) {
        ConnectivityManager connectivityManager = (ConnectivityManager) context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
        NetworkInfo networkInfo = connectivityManager.getActiveNetworkInfo();
        return networkInfo.isConnected();
    }

    @Override
    public void onStart() {
        页面可见时注册
        register();
    }

    @Override
    public void onStop() {
        页面不可见时注销
        unregister();
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        // Do nothing.
    }
}

可以看到，在页面可见时注册广播监听器，而在页面不可见时注销广播监听器。

3.2 网络连接变化回调

现在我们看 RequestManager 中是如何处理网络连接状态变化的。

RequestManager.java

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java复制代码
private class RequestManagerConnectivityListener
      implements ConnectivityMonitor.ConnectivityListener {
    
    private final RequestTracker requestTracker;

    RequestManagerConnectivityListener(RequestTracker requestTracker) {
        this.requestTracker = requestTracker;
    }

    @Override
    public void onConnectivityChanged(boolean isConnected) {

        网络连接，重新开启请求
        if (isConnected) {
            synchronized (RequestManager.this) {
                requestTracker.restartRequests();
            }
        }
    }
}

小结：如果应用有监控网络状态的权限，那么 Glide 会监听网络连接状态，并在网络重新连接时重新启动失败的请求。

  1. 内存状态监听

这一节我们来分析 Glide 的内存状态监听模块，具体分析如下：

Glide.java

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scss复制代码private static void initializeGlide(...) {
    ...
    applicationContext.registerComponentCallbacks(glide);
}

1、内存紧张级别
@Override
public void onTrimMemory(int level) {
    trimMemory(level);
}

2、低内存状态
@Override
public void onLowMemory() {
    clearMemory();
}

public void trimMemory(int level) {
    1.1 确保是主线程
    Util.assertMainThread();

    1.2 每个 RequestManager 处理内存紧张级别
    for (RequestManager manager : managers) {
        manager.onTrimMemory(level);
    }
    
    1.3 内存缓存处理内存紧张级别
    memoryCache.trimMemory(level);
    bitmapPool.trimMemory(level);
    arrayPool.trimMemory(level);
}

public void clearMemory() {
    1.2 确保是主线程
    Util.assertMainThread();

    1.2 内存缓存处理低内存状态
    memoryCache.clearMemory();
    bitmapPool.clearMemory();
    arrayPool.clearMemory();
}

RequestManager.java

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java复制代码@Override
public void onTrimMemory(int level) {
    if (level == TRIM_MEMORY_MODERATE && pauseAllRequestsOnTrimMemoryModerate) {
        暂停请求
        pauseAllRequestsRecursive();
    }
}

小结：在构建 Glide 时，会调用registerComponentCallbacks()进行全局注册, 系统在内存紧张的时候回调onTrimMemory(level)。而 Glide 则根据系统内存紧张级别（level）进行 memoryCache / bitmapPool / arrayPool 的回收，而 RequestManager 在 TRIM_MEMORY_MODERATE 级别会暂停请求。

  1. 总结
  • 页面生命周期

当页面不可见时暂停请求；页面可见时恢复请求；页面销毁时销毁请求。

  • 网络连接状态

如果应用有监控网络状态的权限，那么 Glide 会监听网络连接状态，并在网络重新连接时重新启动失败的请求。

  • 内存状态

Glide 则根据系统内存紧张级别（level）进行 memoryCache / bitmapPool / arrayPool 的回收，而 RequestManager 在 TRIM_MEMORY_MODERATE 级别会暂停请求。

参考资料

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本文转载自: 掘金

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