Android app activity thread

Activity

Activity и жизненный цикл приложения

Ключевым компонентом для создания визуального интерфейса в приложении Android является activity (активность). Нередко activity ассоциируется с отдельным экраном или окном приложения, а переключение между окнами будет происходить как перемещение от одной activity к другой. Приложение может иметь одну или несколько activity. Например, при создании проекта с пустой Activity в проект по умолчанию добавляется один класс Activity — MainActivity, с которого и начинается работа приложения:

Все объекты activity представляют собой объекты класса android.app.Activity , которая содержит базовую функциональность для всех activity. В приложении из прошлой темы мы напрямую с этим классом не работали, а MainActivity наследовалась от класса AppCompatActivity . Однако сам класс AppCompatActivity, хоть и не напрямую, наследуется от базового класса Activity.

Жизненный цикл приложения

Все приложения Android имеют строго определенный системой жизненный цикл. При запуске пользователем приложения система дает этому приложению высокий приоритет. Каждое приложение запускается в виде отдельного процесса, что позволяет системе давать одним процессам более высокой приоритет, в отличие от других. Благодаря этому, например, при работе с одними приложениями Android позволяет не блокировать входящие звонки. После прекращения работы с приложением, система освобождает все связанные ресурсы и переводит приложение в разряд низкоприоритетного и закрывает его.

Все объекты activity, которые есть в приложении, управляются системой в виде стека activity, который называется back stack . При запуске новой activity она помещается поверх стека и выводится на экран устройства, пока не появится новая activity. Когда текущая activity заканчивает свою работу (например, пользователь уходит из приложения), то она удаляется из стека, и возобновляет работу та activity, которая ранее была второй в стеке.

После запуска activity проходит через ряд событий, которые обрабатываются системой и для обработки которых существует ряд обратных вызовов:

Схематично взаимосвязь между всеми этими обратными вызовами можно представить следующим образом

onCreate()

onCreate — первый метод, с которого начинается выполнение activity. В этом методе activity переходит в состояние Created. Этот метод обязательно должен быть определен в классе activity. В нем производится первоначальная настройка activity. В частности, создаются объекты визуального интерфейса. Этот метод получает объект Bundle , который содержит прежнее состояние activity, если оно было сохранено. Если activity заново создается, то данный объект имеет значение null. Если же activity уже ранее была создана, но находилась в приостановленном состоянии, то bundle содержит связанную с activity информацию.

После того, как метод onCreate() завершил выполнение, activity переходит в состояние Started , и и система вызывает метод onStart()

onStart

В методе onStart() осуществляется подготовка к выводу activity на экран устройства. Как правило, этот метод не требует переопределения, а всю работу производит встроенный код. После завершения работы метода activity отображается на экране, вызывается метод onResume , а activity переходит в состояние Resumed.

onResume

При вызове метода onResume activity переходит в состояние Resumed и отображается на экране устройства, и пользователь может с ней взаимодействовать. И собственно activity остается в этом состоянии, пока она не потеряет фокус, например, вследствии переключения на другую activity или просто из-за выключения экрана устройства.

onPause

Если пользователь решит перейти к другой activity, то система вызывает метод onPause , а activity переходит в состояние Paused . В этом методе можно освобождать используемые ресурсы, приостанавливать процессы, например, воспроизведение аудио, анимаций, останавливать работу камеры (если она используется) и т.д., чтобы они меньше сказывались на производительность системы.

Но надо учитывать, что в этот состоянии activity по прежнему остается видимой на экране, и на работу данного метода отводится очень мало времени, поэтому не стоит здесь сохранять какие-то данные, особенно если при этом требуется обращение к сети, например, отправка данных по интернету, или обращение к базе данных — подобные действия лучше выполнять в методе onStop() .

После выполнения этого метода activity становится невидимой, не отображается на экране, но она все еще активна. И если пользователь решит вернуться к этой activity, то система вызовет снова метод onResume , и activity снова появится на экране.

Другой вариант работы может возникнуть, если вдруг система видит, что для работы активных приложений необходимо больше памяти. И система может сама завершить полностью работу activity, которая невидима и находится в фоне. Либо пользователь может нажать на кнопку Back (Назад). В этом случае у activity вызывается метод onStop .

onStop

В этом методе activity переходит в состояние Stopped. В этом состоянии activity полностью невидима. В методе onStop следует особождать используемые ресурсы, которые не нужны пользователю, когда он не взаимодействует с activity. Здесь также можно сохранять данные, например, в базу данных.

При этом во время состояния Stopped activity остается в памяти устройства, сохраняется состояние всех элементов интерфейса. К примеру, если в текстовое поле EditText был введен какой-то текст, то после возобновления работы activity и перехода ее в состояние Resumed мы вновь увидим в текстовом поле ранее введенный текст.

Если после вызова метода onStop пользователь решит вернуться к прежней activity, тогда система вызовет метод onRestart . Если же activity вовсе завершила свою работу, например, из-за закрытия приложения, то вызывается метод onDestroy() .

onDestroy

Ну и завершается работа activity вызовом метода onDestroy , который возникает либо, если система решит убить activity в силу конфигурационных причин (например, поворот экрана или при многоконном режиме), либо при вызове метода finish() .

Также следует отметить, что при изменении ориентации экрана система завершает activity и затем создает ее заново, вызывая метод onCreate .

В целом переход между состояниями activity можно выразить следующей схемой:

Расмотрим несколько ситуаций. Если мы работаем с Activity и затем переключаемся на другое приложение, либо нажимаем на кнопку Home, то у Activity вызывается следующая цепочка методов: onPause -> onStop . Activity оказывается в состоянии Stopped. Если пользователь решит вернуться к Activity, то вызывается следующая цепочка методов: onRestart -> onStart -> onResume .

Другая ситуация, если пользователь нажимает на кнопку Back (Назад), то вызывается следующая цепочка onPause -> onStop -> onDestroy . В результате Activity уничтожается. Если мы вдруг захотим вернуться к Activity через диспетчер задач или заново открыв приложение, то activity будет заново пересоздаваться через методы onCreate -> onStart -> onResume

Управление жизненным циклом

Мы можем управлять этими событиями жизненного цикла, переопределив соответствующие методы. Для этого возьмем из прошлой главы класс MainActivity и изменим его следующим образом:

Для логгирования событий здесь используется класс android.util.Log .

В данном случае обрабатываются все ключевые методы жизненного цикла. Вся обработка сведена к вызову метода Log.d() , в который передается TAG — случайное строковое значение и строка, которая выводится в консоли Logcat в нижней части Android Studio, выполняя роль отладочной информации. Если эта консоль по умолчанию скрыта, то мы можем перейти к ней через пункт меню View -> Tool Windows -> Logcat .

И при запуске приложения мы сможем увидеть в окне Logcat отладочную информацию, которая определяется в методах жизненного цикла activity:

Источник

Android UI thread

Большая часть кода Android приложения работает в контексте компонент, таких как Activity, Service, ContentProvider или BroadcastReceiver. Рассмотрим, как в системе Android организованно взаимодействие этих компонент с потоками.

При запуске приложения система выполняет ряд операций: создаёт процесс ОС с именем, совпадающим с наименованием пакета приложения, присваивает созданному процессу уникальный идентификатор пользователя, который по сути является именем пользователя в ОС Linux. Затем система запускает Dalvik VM где создаётся главный поток приложения, называемый также «поток пользовательского интерфейса (UI thread)». В этом потоке выполняются все четыре компонента Android приложения: Activity, Service, ContentProvider, BroadcastReceiver. Выполнение кода в потоке пользовательского интерфейса организованно посредством «цикла обработки событий» и очереди сообщений.

Рассмотрим взаимодействие системы Android с компонентами приложения.

Activity. Когда пользователь выбирает пункт меню или нажимает на экранную кнопку, система оформит это действие как сообщение (Message) и поместит его в очередь потока пользовательского интерфейса (UI thread).

Service. Исходя из наименования, многие ошибочно полагают, что служба (Service) работает в отдельном потоке (Thread). На самом деле, служба работает так же, как Activity в потоке пользовательского интерфейса. При запуске локальной службы командой startService, новое сообщение помещается в очередь основного потока, который выпонит код сервиса.

BroadcastReceiver. При создании широковещательного сообщения система помещает его в очередь главного потока приложения. Главный поток позднее загрузит код BroadcastReceiver который зарегистрирован для данного типа сообщения, и начнёт его выполнение.

ContentProvider. Вызов локального ContentProvider немного отличается. ContentProvider также выполняется в основном потоке но его вызов является синхронным и для запуска кода ContentProvider не использует очередь сообщений.

Исходя из вышесказанного можно заметить, что если главный поток в данный момент обрабатывает пользовательский ввод или выполняет иное действие, выполнение кода, полученного в новом сообщении, начнётся только после завершения текущей операции. Если какая либо операция в одном из компонентов потребует значительного времени выполнения, пользователь столкнётся или с анимацией с рывками, или с неотзывчивыми элементами интерфейса или с сообщением системы «Приложение не отвечает» (ANR).

Для решения данной проблемы используется парадигма параллельного программирования. В Java для её реализации используется понятие потока выполнения (Thread).

Thread: поток, поток выполнения, иногда ещё упоминается как нить, можно рассматривать как отдельную задачу, в которой выполняется независимый набор инструкций. Если в вашей системе только один процессор то потоки выполняются поочередно (но быстрое переключение системы между ними создает впечатление параллельной или одновременной работы). На диаграмме показано приложение, которое имеет три потока выполнения:

Но, к сожалению, для взаимодействия с пользователем, от потока мало пользы. На самом деле, если вы внимательно посмотрите на диаграмму выше, вы поймёте, что как только поток выполнить все входящие в него инструкции он останавливается и перестаёт отслеживать действия пользователя. Чтобы избежать этого, нужно в наборе инструкций реализовать бесконечный цикл. Но возникает проблема как выполнить некое действие, например отобразить что-то на экране из другого потока, иными словами как вклиниться в бесконечный цикл. Для этого в Android можно использовать Android Message System. Она состоит из следующих частей:

Looper: который ещё иногда ещё называют «цикл обработки событий» используется для реализации бесконечного цикла который может получать задания используется. Класс Looper позволяет подготовить Thread для обработки повторяющихся действий. Такой Thread, как показано на рисунке ниже, часто называют Looper Thread. Главный поток Android на самом деле Looper Thread. Looper уникальны для каждого потока, это реализованно в виде шаблона проектирования TLS или Thread Local Storage (любопытные могут посмотреть на класс ThreadLocal в Java документации или Android).

Message: сообщение представляет собой контейнер для набора инструкций которые будут выполнены в другом потоке.

Handler: данный класс обеспечивает взаимодействие с Looper Thread. Именно с помощью Handler можно будет отправить Message с реализованным Runnable в Looper, которая будет выполнена (сразу или в заданное время) потоком с которым связан Handler. Код ниже иллюстрирует использование Handler. Этот код создаёт Activity которая завершиться через определённый период времени.

HandlerThread: написание кода потока реализующего Looper может оказаться не простой задачей, чтобы не повторять одни и те же ошибки система Android включает в себя класс HandlerThread. Вопреки названию этот класс не занимается связью Handler и Looper.

Практическую реализацию данного подхода можно изучить на примере кода класса IntentService, данный класс хорошо подходит для выполнения асинхронных сетевых или иных запросов, так как он может принимать задания одно за другим, не дожидаясь полной обработки текущего, и завершает свою работу самостоятельно.

Выполнение операций в отдельном потоке, не означает, что вы можете делать все что угодно, не влияя на производительность системы. Никогда не забывайте, что написанный вами код работает на машинах, как правило, не очень мощных. Поэтому всегда стоит использовать возможности предоставляемые системой для оптимизации.

Подготовлено на основе материалов AndroidDevBlog

Источник

Что такое Activity и его жизненный цикл в Android

Russian (Pусский) translation by Ellen Nelson (you can also view the original English article)

Из моей предыдущей статьи вы узнали, что Intents позволяют отправлять сообщения с одного компонента Android на другой. А очень важным компонентом является Activity.

Activities являются основной частью разработки приложений для Android. И невозможно понять Activity, не понимая их жизненных циклов. В этом материале вы узнаете всё о жизненном цикле Activity.

Жизненный цикл Activity

Activity — это отдельный экран в Android. Это как окно в приложении для рабочего стола, или фрейм в программе на Java. Activity позволяет вам разместить все ваши компоненты пользовательского интерфейса или виджеты на этом экране.

Важно понимать, что у Activity есть жизненный цикл, проще говоря, это означает, что она может быть в одном из различных стадий, в зависимости от того, что происходит с приложением при действиях пользователя.

Методы жизненного цикла

Давайте поближе рассмотрим жизненный цикл Android Activity. Каждый раз, когда Activity меняет стадию, вызывается один из следующих методов жизненного цикла для класса Activity.

onCreate() : вызывается при первой инициализации Activity. Вам нужно выполнить этот метод для выполнения любой инициализации в вашей Activity.

onStart() : это вызывается, когда Activity готова и отображается пользователю в первый раз, так как Activity готовится стать интерактивной и выйти на передний план. После завершения вызова этого метода, будет вызван метод onResume() .

onResume() : когда Activity переходит в это состояние, оно начинает взаимодействовать с пользователем. Activity продолжает работать в этом состоянии, пока что-либо не уведёт фокус от приложения или Activity (например, входящий звонок). Если это произойдет, будет вызван метод onPause() .

onPause() : этот метод используется для приостановки действий, которые не должны происходить, пока Activity в стадии паузы. Вызов этого метода указывает на то, что пользователь покинул приложение. К примеру, входящий звонок может перевести, проигрыватель музыки в состояние паузы. Это должно заглушить или остановить воспроизводящуюся музыку. Когда пользователь возвращается в приложение, вызывается метод onResume() .

onStop() : этот метод вызывается, если Activity больше не видна в приложении. Такое может случится, если подгружена другая Activity и она занимает весь экран устройства. Когда вызывает этот метод, Activity сообщается перейти в состояние прекращения работы. В этом состоянии, система либо вызывает onRestart() для возврата взаимодействия с Activity, либо вызывает метод onDestroy() , чтобу убрать Activity.

onDestroy() : этот метод вызывается перед тем, как Activity будет завершена. Система вызывает этот метод, когда пользователь завершает Activity, или если система временно убирает процесс, содержащий Activity, для высвобождения места. С этом методом, обязательно освободите любые ресурсы, созданные вашей Activity, иначе ваше приложение будет иметь утечку памяти.

onRestart() : это вызывается, если Activity перезапускается, после того, как было остановлено.

Запуск Activity

Большинство пользовательских взаимодействий приводит к изменению действующей Activity. Поэтому приложение моно раз переключается между Activity за свой жизненный цикл.

Необходимо связывать Activity друг с другом, если требуется чтобы одна Activity запускала другую. Для запуска Activity используйте либо startActivity() , либо startActivityForResult() . В обоих случаях вы должны передать Intent.

Запуск Activity без ожидаемого результата

startActivity() используется, если недавно запущенная Activity не должна возвращать результат.

Следующий фрагмент кода показывает как начать другую Activity, используя этот метод:

Можно также выполнять действия по передачи данных от одной Activity к другой. В этом случае, ваша текущая Activity (вызывающая Activity) хочет передать данные целевой Activity. Вот когда полезны Intents. Чтобы узнать больше об использовании Intents для запуска Activity, смотрите мой предыдущий урок.

Запуск Activity на результат

startActivityForResult() используется для запуска другой Activity и ожидает получение данных в эту свежезапущенную Activity. Другими словами, используйте это если хотите получить результат от целевой Activity в вызывающую Activity, т.е. если целевая Activity собирает некую пользовательскую информацию в модальном диалоговом окне.

Вы получите результат от Activity в методе onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) . Результат будет возвращен в качестве Intent.

Пример запуска Activity

Вот пример, который показывает как работает запуск Activity

Во-первых создайте MainActivity с вашим методом onCreate() , файл макета и кодом запроса.

В методе onCreate() вы создадите новый экземпляр намерения (intent) чтобы запустить вторую Activity.

Когда будете готовы к запуску Activity, скажем в ответ на нажатие кнопки, вы вызовете startActivityForResult() , которая передаст свеже-созданное намерение и код запроса.

В вашей MainActivity , вам всё же нужно обработать результат событий Activity. Это выполняется путём реализации метода onActivityResult() . Вот так вы и получите результат от другой Activity.

Вот как это должно выглядеть:

Теперь создайте вашу SecondActivity . Это должно быть похоже на код ниже.

Прерывание Activity

Перед завершением Activity, будут вызваны соответствующие методы жизненного цикла.

Метод onPause() должен остановить все «слушания» и обновления интерфейса. Метод onStop() должен сохранять данные приложения. И наконец, метод onDestroy() высвободит любые ресурсы, выделенные для Activity.

Когда пользователь переключается обратно на приложение, которое было прервано системным событием, вызывается метод onResume() . На основе сохраненных данных, могут перерегистрироваться «слушатели» и переключиться обновления интерфейса.

Стадия экземпляра Activity

Activity нужен способ сохранить полезное состояние и пользовательские данные, которые она получила. Эти данные могут быть получены от пользователя или созданы, пока Activity не отображалась на экране.

Например, изменение ориентации устройства могут вызвать крушение Activity и её повторное создание. В этом случае, нужно убедиться, что сохранены все состояния Activity, прежде чем она распадётся и снова перезапустится. В противном случае, любые данные, которые были у вашей Activity в это время будут полностью утеряны.

Чтобы сохранить состояние Activity, можно переопределить метод onSaveInstanceState(). Этот метод передаёт объект Bundle , в качестве параметра. Пакет (bundle) может содержать строки, простые типы данных или объекты. В этом методе, просто добавьте любые данные о важном состоянии в пакет (bundle). Позже этот пакет вернется Activity, так что вы сможете восстановить состояние Activity.

Чтобы извлечь сохраненное состояние из пакета и восстановить его (состояние), примените метод onRestoreInstanceState() . Этот callback вызывается между методами жизненного цикла onStart() и onResume() .

Мы получше рассмотрим состояние экземпляра Activity в будущих статьях.

Заключение

После просмотра этого материла, вы хорошо поймете, как работает жизненный цикл Activity. И вы узнали, что есть два способа запуска Activity, а также получение указателей на то, как обрабатывается состояние экземпляра в жизненном цикле Activity.

Спасибо за чтение, и пока вы здесь, ознакомьтесь с некоторыми другими нашими материалами о кодировании приложений для Android.

Источник