【Android基础】Fragment组件进阶

26 Oct 2022 in 博客目录

本文介绍了Fragment组件的进阶知识，包括Fragment的生命周期、Fragment间的通信方式等。

Fragment 是 Android UI 开发中一个非常重要的组件，用于构建模块化、可复用且灵活的用户界面。

Fragment 可以被视为一个Activity 的一部分或行为。它拥有自己的生命周期、布局和输入事件，但它必须托管在一个 Activity 中。一个 Activity 可以包含一个或多个 Fragment，也可以在不同的 Activity 中复用同一个 Fragment。

Fragment 的主要作用

模块化 UI： 可以将一个复杂的用户界面分解成独立的、可管理的模块。
UI 可复用性： 可以在不同的 Activity 或同一 Activity 的不同配置（如横竖屏）中复用 Fragment。
适应不同屏幕尺寸： 尤其在平板电脑等大屏幕设备上，可以同时显示多个 Fragment，例如列表-详情布局（List-Detail Flow）。
简化 Activity 代码： 将 UI 逻辑和行为从 Activity 中分离出来，使 Activity 变得更轻量和专注于协调。
支持回退栈： 可以像 Activity 一样管理 Fragment 的回退栈，实现前进和后退导航。

生命周期

Fragment 的生命周期与它所依附的 Activity 的生命周期紧密相关。理解这些回调方法对于正确管理 Fragment 的状态至关重要。

以下是 Fragment 生命周期中几个关键的方法及其大致顺序：

onAttach(): 当 Fragment 与 Activity 关联时调用。此时可以获取到 Context 对象。
onCreate(): Fragment 被创建时调用。在这里进行非 UI 的初始化，如变量设置、数据加载等。
onCreateView(): 创建 Fragment 的用户界面（View）。在这里膨胀（inflate）布局并返回根视图。
onViewCreated(): onCreateView() 返回后调用。在这里可以初始化 View 组件，设置监听器等。
onActivityCreated(): 当宿主 Activity 的 onCreate() 方法完成时调用。可以在这里执行依赖于 Activity 已创建的代码。
onStart(): Fragment 可见时调用。
onResume(): Fragment 获得焦点并可与用户交互时调用。
onPause(): Fragment 失去焦点，但仍然部分可见时调用（例如，另一个 Fragment 覆盖了它）。
onStop(): Fragment 不再可见时调用。
onDestroyView(): Fragment 的视图被移除时调用。在这里释放与 View 相关的资源。
onDestroy(): Fragment 实例被销毁时调用。在这里释放所有非 View 相关的资源。
onDetach(): Fragment 与 Activity 解除关联时调用。

使用流程

1. 创建 Fragment

创建一个继承自 androidx.fragment.app.Fragment 的 Java/Kotlin 类，并通常重写 onCreateView() 方法来提供其布局：

class MyFragment : Fragment() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        // Fragment 初始化逻辑
    }

    override fun onCreateView(
        inflater: LayoutInflater, container: ViewGroup?,
        savedInstanceState: Bundle?
    ): View? {
        // 膨胀 Fragment 的布局
        return inflater.inflate(R.layout.fragment_my, container, false)
    }

    override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onViewCreated(view, savedInstanceState)
        // 初始化 View 组件
        // val myTextView = view.findViewById<TextView>(R.id.myTextView)
        // myTextView.text = "Hello from Fragment!"
    }
}

对应的 fragment_my.xml 布局文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <TextView
        android:id="@+id/myTextView"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="My Fragment Content"
        android:textSize="24sp"
        android:layout_gravity="center" />

</FrameLayout>

2. 将 Fragment 添加到 Activity

有两种主要方式将 Fragment 添加到 Activity 中：

a. 在布局 XML 中声明

你可以在 Activity 的布局 XML 文件中直接声明一个 Fragment。这是 静态添加 Fragment 的方式。

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

    <fragment
        android:id="@+id/my_static_fragment"
        android:name="com.example.yourapp.MyFragment" // 完整的 Fragment 类名
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />

</LinearLayout>

这种方式下，Fragment 的生命周期会与 Activity 的生命周期紧密耦合，并且在 Activity 创建时就被实例化。

b. 运行时动态添加（推荐）

通过 FragmentManager 和 FragmentTransaction 在 Activity 运行时动态添加、移除、替换或显示/隐藏 Fragment。这是最常用的方式，因为它提供了更大的灵活性。

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        // 检查 Fragment 是否已经添加，避免重复添加（例如在配置变化后）
        if (savedInstanceState == null) {
            val fragmentManager: FragmentManager = supportFragmentManager
            val fragmentTransaction: FragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction()

            val myFragment = MyFragment()
            // 将 Fragment 添加到一个容器视图中 (例如一个 FrameLayout)
            fragmentTransaction.add(R.id.fragment_container, myFragment)
            // fragmentTransaction.addToBackStack(null) // 可选：添加到回退栈
            fragmentTransaction.commit()
        }
    }
}

初始化添加时最好是先行检查一下 savedInstanceState 是否为 null，避免重复添加 Fragment。如果是系统的配置变更，如语言和主题，我们知道Activity会自动重建，而FagmentManager 会在 Activity 重建时，自动恢复那些在 Activity 被销毁前已经存在的 Fragment 实例。如果此时又调用了 fragmentTransaction.add() 方法添加 Fragment，就会导致重复添加，引发异常，界面内容可能会重叠显示多个fragment。

对应的 activity_main.xml 布局需要一个用于容纳 Fragment 的容器：

<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/fragment_container"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" />

Fragment 的通信

由于 Fragment 之间是独立的，它们之间以及与宿主 Activity 之间需要明确的通信机制。

Fragment 到 Activity：

推荐方式： 定义一个接口，让 Activity 实现该接口。Fragment 通过 onAttach() 获取 Activity 实例并将其转换为接口类型，然后调用接口方法。

// Fragment
class MyFragment : Fragment() {
    interface OnMessageListener {
        fun onMessageFromFragment(message: String)
    }

    private var listener: OnMessageListener? = null

    override fun onAttach(context: Context) {
        super.onAttach(context)
        if (context is OnMessageListener) {
            listener = context
        } else {
            throw RuntimeException("$context must implement OnMessageListener")
        }
    }

    // ... 某个事件触发时
    fun sendMessage() {
        listener?.onMessageFromFragment("Hello from Fragment!")
    }

    override fun onDetach() {
        super.onDetach()
        listener = null
    }
}

// Activity
class MainActivity : AppCompatActivity(), MyFragment.OnMessageListener {
    override fun onMessageFromFragment(message: String) {
        Log.d("MainActivity", "Received message: $message")
    }
    // ...
}

ViewModel (推荐，尤其是 Fragment 间通信)： 使用共享的 ViewModel 可以非常方便地在 Fragment 和 Activity 之间共享数据和通信，尤其是在导航组件的场景下。

Activity 到 Fragment：

调用 Fragment 公开方法： Activity 可以获取 Fragment 实例并直接调用其公共方法。

// Activity
fun sendMessageToFragment(message: String) {
    val myFragment = supportFragmentManager.findFragmentById(R.id.fragment_container) as? MyFragment
    myFragment?.updateText(message)
}

// Fragment
class MyFragment : Fragment() {
    fun updateText(message: String) {
        // 更新 TextView
    }
}

通过 Bundle 传递参数： 在创建 Fragment 实例时，通过 setArguments(Bundle) 方法传递参数。

// Activity
val args = Bundle().apply {
    putString("key_message", "Data from Activity")
}
val myFragment = MyFragment().apply {
    arguments = args
}

// Fragment
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    val message = arguments?.getString("key_message")
    // 使用 message
}

Fragment 到 Fragment：
- 通过宿主 Activity 中转（旧版，不推荐）： 一个 Fragment 通知 Activity，Activity 再通知另一个 Fragment。
- 共享 ViewModel (推荐)： 多个 Fragment 可以观察同一个 ViewModel 中的 LiveData，实现数据共享和通信。
- Parent-to-Child FragmentManager (如果存在嵌套 Fragment)： 可以通过 getParentFragmentManager() 或 getChildFragmentManager() 获取对应的 FragmentManager。
- Navigation Component (推荐)： 使用 Android Navigation 组件是处理 Fragment 之间导航和参数传递的现代化且强大的方式。

FragmentTransaction 和回退栈

当使用 FragmentManager 动态管理 Fragment 时，FragmentTransaction 是执行操作（如添加、移除、替换）的批处理API。

add(containerId, fragment): 将一个 Fragment 添加到容器中。
remove(fragment): 移除一个 Fragment。
replace(containerId, fragment): 移除容器中现有 Fragment，然后添加新的 Fragment。
hide(fragment) / show(fragment): 隐藏或显示一个 Fragment，但不会销毁其 View。
addToBackStack(name): 将当前 FragmentTransaction 添加到 Activity 的回退栈中。当用户按返回键时，会依次弹出栈中的 Fragment 事务，回退到之前的 Fragment 状态。
commit(): 提交事务。这是异步操作。
commitNow(): 提交事务。这是同步操作，但可能会阻塞 UI 线程，除非确定操作很快。通常不推荐。
commitAllowingStateLoss(): 提交事务，即使 Activity 状态已保存，允许状态丢失。一般不推荐，除非你清楚这样做的后果。

最佳实践与注意事项

避免 Fragment 嵌套过多： 复杂的 Fragment 嵌套会导致生命周期管理变得困难，并可能引入性能问题。
使用 setArguments() 传递参数： 避免在 Fragment 构造函数中传递参数，因为系统可能会在屏幕旋转等情况下重新创建 Fragment 而不调用自定义构造函数。
Fragment 应该尽可能独立和可复用： 它们不应该直接依赖于特定的 Activity 类型，而是通过接口或 ViewModel 进行通信。
处理配置变更： Fragment 在 Activity 重建时也会重建。确保在 onSaveInstanceState() 和 onCreate()/onCreateView() 中正确保存和恢复 Fragment 的状态。
内存泄漏： 注意在 onDestroyView() 或 onDestroy() 中释放不再需要的引用（尤其是对 View 的引用），以避免内存泄漏。例如，清理在 onCreateView() 中创建的监听器。
getChildFragmentManager() vs getFragmentManager() / getParentFragmentManager()：
- getParentFragmentManager() (原 getFragmentManager())：用于获取管理当前 Fragment 的 FragmentManager。
- getChildFragmentManager()：用于获取管理当前 Fragment 内部嵌套 Fragment 的 FragmentManager。
- 在使用 FragmentContainerView 或 supportFragmentManager.beginTransaction() 动态添加 Fragment 时，请确保使用正确的 FragmentManager。
Navigation Component： 对于复杂的导航和 Fragment 间的通信，强烈推荐使用 Android Jetpack 的 Navigation Component。它简化了 Fragment 的管理、深层链接和安全参数传递。
View Binding 或 Data Binding： 在 Fragment 中使用 View Binding 或 Data Binding 可以更安全、高效地访问 View 组件，避免 findViewById 带来的空指针异常。

常见用例

标签页（Tabbed Layouts）： 每个标签页内容可以是一个 Fragment。
滑动视图（Swipe Views / ViewPager2）： ViewPager2 经常与 FragmentStateAdapter 结合使用，每个页面都是一个 Fragment。
大屏幕设备布局： 例如，在平板上，一个 Fragment 显示列表，另一个 Fragment 显示详情。
底部导航栏（Bottom Navigation）： 每个导航项对应一个 Fragment。
向导流（Wizard Flows）： 多个 Fragment 按顺序引导用户完成任务。

【Android基础】Fragment组件进阶

Fragment 的主要作用

生命周期

使用流程

1. 创建 Fragment

2. 将 Fragment 添加到 Activity

a. 在布局 XML 中声明

b. 运行时动态添加（推荐）

Fragment 的通信

FragmentTransaction 和回退栈

最佳实践与注意事项

常见用例

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Fragment 的主要作用

生命周期

使用流程

1. 创建 Fragment

2. 将 Fragment 添加到 Activity

a. 在布局 XML 中声明

b. 运行时动态添加（推荐）

Fragment 的通信

FragmentTransaction 和回退栈

最佳实践与注意事项

常见用例

Templates (for web app):

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