Android中Context的详细介绍

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写过Java程序的都知道,我们在开发Java程序的时候,程序的入口在main()方法里面,在main()方法里面开始写我们程序就可以了,随便创建类就可以,但是在Android开发中,你见过 new Activity()、new Service()吗?没有把,这些Android中的组件不会像普通的Java对象一样new一下就可以创建实例然后自己调用相对应的方法执行了,这就是Android不同于普通的Java开发之处,因为Android系统给你定义了一个环境,这些组件都是在这个环境下运行的,有属于他们的生命周期,这些都是在Android系统中定义好的。这就是Android系统的环境,而这个环境中最重要的就是Context。

Context的官方介绍

Context介绍

这是在Android开发者官网中关于Context的介绍,很简单的几句介绍。
连接着有关应用程序的全局信息,这是一个通过Android系统实现的抽象类,它允许访问特定应用程序的资源和类,以及对应用程序级的操作(比如启动活动,广播和接受意图等等)。它来允许获取以当前应用为特征的资源类型,是一个掌握着一些
资源(系统级别的,比如获取资源包里面的内容,图片,getSystemService等等一类);是一个抽象类,Android系统提供了该抽象类的具体实现类(ContextImpl);通过它我们就可以获取应用程序的资源和类(包括我们最常用的比如启动Activity,发广播等等)。
这样的描述是不是还是很抽象啊,慢慢往下来看。

先看一下Context类的继承关系
context继承关系

context继承关系
这是在Android Studio中查看的继承关系,在这个继承关系中,我把几个我们常用的圈了出来,Application、Activity、Service
这几个都是属于Context的子类。
Context的中文翻译为:上下文;语境;环境;背景,那么在我们开发中我们常常把他称为“上下文”,那么到底什么意思呢?我们在程序中可以这么理解,就是我们的当前对象(Activity、Server、Application等等这些都是对象)在这个程序中所运行的环境,也就是在整个程序中的环境,这些类都是在这个环境中进行运行,完成自己的生命周期的同样他们也都是这个环境中的一员。

这样抽象的介绍可能不利于理解,我来举一个栗子(可能会有点不恰当,但是会便于理解):

通过API对Context的介绍,我们可以知道他掌握着应用程序的全局信息,通过他我们才可以访问使用应用程序的资源和类。把Android系统比如成一个公司,那么Context可以认为是这个公司的老板直接掌握着公司的资源,Application,Activity、Service等等其他的一些Context的子类,这些都是老板找的员工,有老板会给他们制定特定的工作和作息时间(对应它们的生命周期),这些员工可不是随随便便就找的都是需要系统(也就是公司)指定的负责特定的工作任务,所以不能像别的对象一样随便new一个,而TextView、View等等可以看做是这些主要员工工作的时候所需要的用品(比如:书本、桌子、电脑、鼠标等等一些工作辅助用品),相对来说可以根据所需的功能随便制定,需要了就可以new一个(相当于随便在市场上买一个)。这些所有的员工只有在老板的带领下,利用公司的资源才可以完成工作(开发一个APP)。这样的栗子应该会更加形象一些吧。

为了便于理解我简单画了一下Context的继承关系图

Context继承关系图

当然这里画的只是重点把我们常用的类画了出来,Context的直接和间接的子类很多的。可能有人会说了为什么我在Android Studio中查看的时候没有看到ContextImpl呢,是这样的:

ContextImpl关系

图片(ContextImpl)

上面是我在Android源码中的截图ContextImpl其实并不是以public class的形式存在,而是class继承了Context,这个文件是保护文件,就是注解了内部保护文件,所以我
们在IDE中是没有显示的,可以去源码中查看。

ContextImpl类介绍:

图片(ContextImpl源码介绍)

ContextImpl是Context API的常见实现,它为Activity和其他应用程序组件提供基本上下文对象,说的通俗一点就是ContextImpl实现了抽象类的方法,我们在使用Context的时候的方法就是它实现的。

ContextWrapper类介绍:

图片(ContextWrapper源码介绍)

ContextWrapper类代理Context的实现,将其所有调用简单地委托给另一个Context对象(ContextImpl),可以被分类为修饰行为而不更改原始Context的类,其实就Context类的修饰类。真正的实现类是ContextImpl,ContextWrapper里面的方法调用也是调用
ContextImpl里面的方法。

ContextThemeWrapper

就是一个带有主题的封装类,比ContextWrapper多了主题,它的一个直接子类就是Activity。

通过Context的继承关系图结合我们几个开发中比较熟悉的类,Activity、Service、Application,所以我们可以认为Context一共有三种类型,分别是Application、Activity和Service,他们分别承担不同的作用,但是都属于Context,而他们具有Context的功能则是由ContextImpl类实现的。

Context的功能

Context作为应用程序的运行环境,拥有的功能非常多,弹出Toast、启动Activity、启动Service、发送广播、操作数据库、获取资源文件等等还有许多都需要用到Context,由于Context的具体能力是由ContextImpl类去实现的,因此在绝大多数情况下,Activity、Service和Application这三种类型的Context是可以通用的,不过有几种场景比较特殊,比如启动Activity,还有弹出Dialog,这个时候由于安全等原因的考虑,Android不允许Activity或者Dialog凭空出现,一个Activity的启动必须要建立在另一个Activity的基础上,也就是以此形成的返回栈。而Dialog则必须在一个Activity上面弹出(除非是System Alert类型的Dialog),因此在这种场景下,我们只能使用Activity类型的Context,否则是会出错的。(其实使用Application类型的Context也是可以启动Activity的,但是不建议这么使用,会存在关于栈的问题)。

Context数量

上面已经说过了,Context在我们常用的类型中有Application、Activity、Service三种类型因此一个应用程序中Context的数量可以这么计算:
Context数量 = Activity数量 +Service数量 + 1(Application数量)

(注意在多进程状态下Application的数量,网上有人说,有几个进程就会产生几Application实例,但是通过输入getApplicationContext的地址,我发现在不同进程中Application的地址是相同的,于是我认为多进程中Application其实还是一个,只是在新的进程中Application会重新调用onCreate()进行实例化)

分别分析一下Context的这几种类型

Application Context的设计

Application这个类也是很常见的,翻译过来就是应用程序,首先我们来看关于Application Android源码是怎么介绍的。

(图片 Application源码)

维持着全局应用程序状态的基础类,你可以通过继承Application创建一个你自己的Application类。这个类要在AndroidMainfest.xml中的android:name属性中声明,并且这个类在任何其他类被实例化之前被实例化,换句话说Application这个类在我们打开应用程序的时候会被第一个实例化,Application是单例模式的,通过一些模块化的方式可以给你提供许多方法,如果你的单例模式需要一个全局的Context(比如注册broadcast receive的时候)
包括getApplicationContext()作为一个参数可以调用你的单例的getInstance方法。
下面进行代码测试:
我们新建一个自己的Application继承Application,并且在AndroidMainfest.xml文件中声明一下。

(图片 Application声明)

这样在我们启动我们的APP的时候Android系统就会首先为我们创建一个MyApplication我们在代码中是如何获取我们的Application实例的呢?其实很简单,Android API给我提供了getApplication方法来获取

(图片==MainActivity_getApplication)

这样我们就会获取我们的Application对象实例了,我们看一下打印结果:

(图片==MainActivity_log)

这是在MainActivity中的打印结果。这样看不刺激,我把与Context有关的几个方法都写上,我们来看一看结果(下面有具体的解释)

(图片==Application相关方法)

(图片==MainActivity_log_内容)

(图片==ActivitySecond_log_全部内容)

(图片==ActivityThird_log_全部)

首先说明在这个程序是多进程,在启动ActivitySecond的时候启动了一个新的进程,也就是说ActivitySecond是属于com.syd.mystudydemo:second这个进程。
从结果来看:
getApplication、getApplicationContext无论在哪个Activity中或者在不同的进程中得到的结果都是一样的。对应的都是MyApplicaton这个对象,不过需要注意的一点是在不同的进程中,开启新的进程的时候MyApplication是会重新调用onCreate方法的。这是需要注意的(有可能在不同进程中Application中的变量会赋予不同的值)。

那么getApplication和getApplicationContext有什么不同呢?
这两个方法所处的类不同,getApplicationContext的范围更大一点,它是在Context里面的方法,而getApplication这个方法,在Activity中。也就是所任何一个Context对象通过getApplicationContext都可以获取Context对象,而getApplication只是在Activity对象中可以获得。

(图片==getApplicationContextAPI说明)

getApplicationContext的API就说的很明白了,获取一个当前进程的Application对象,它应该被用在这种情况下,如果你需要这个Context对象和当前所在的context生命周期分离的话(也就是用getApplicationContext获取的Application生命周期和当前组件没有关系是和当前进程有关系的)用registerReceive(BroadcastReceiver,IntentFilter)来举个例子。如果你用一个来自Activity的Context(就是当前Activity,前面说了Activity是Context的子类)去注册一个receive的话,这个receiver是在这个Activity这个范围内的,这样的话就是意味着你在此Activity被销毁前就要unregister。事实上如果你不这样做的话,Android系统将会清除你泄露的注册,移除这个Activity然后log一个错误信息。因此,如果你使用Activity上下文来注册一个静态的接收者(对进程是全局的,而不是与一个Activity实例关联的),那么在你使用的活动被销毁的任何点上,你的注册将被删除。如果你使用getApplicationContext方法返回的Context,这个receiver被注册在全局状态在全局状态下和你的Application有有关联。因此它将永远不会被系统unregistered。在receiver与静态数据有关,而不是某一个特殊的组件的时候这样做是有必要的。然而使用getApplicationContext在别的地方是很容易引起内存泄露的如果你忘记了unregister,unbind,等等。

所以我们可以知道使用getApplicationContext所获取的Context是和具体某一个组件是没有关系的,而他和你的整个进程有关系,作用的范围很大,但是如果你不计条件场景乱用的话,很容易造成内存的泄露。

(图片==getApplication-API说明)
API说的很明确也很简单就是返回属于当前Activity的Application对象,这样也说明了getApplication是Activity类的方法。

(图片==getContext--API说明)

返回基础context对象,通过构造方法或者setBaseContext设置值的context。
其实获取的这个context对象就是ContextImpl对象,没错就是抽象类Context的实现类,其实Context里面的方法都是在ContextImpl里面完成的,而Application、Activity、Service这些Context的类型并没有实现Context里面的方法,而是调用的ContextImpl里面实现的方法。我们来看看代码是怎么实现的吧,Application、Service的父类就是ContextWrapper,而ContextWrapper就是Context的装饰类,它并没有具体的实现Context里面的抽象方法,而是这样调用的,上源码。

(图片==ContextWrapper源码)

(图片==ContextWrapper源码)

可以看到ContextWrapper里面的方法的实现都是mBase.method(),其实调用的都是mBase里面的方法,而这个地方的mBase就是ContextImpl对象。

我们可以看一下这个方法

(图片 ==ContextWrapper-att方法)

其实mBase都是通过这个方法来赋值的,而这个方法系统会自动调用,在onCreate之前就会调用。我们需要知道的是,类似于Application、Activity、Service这几种系统组件,不是通过构造方法new出来的,而是系统调用的,我们可以认为Application是在onCreate后便由Android系统生成了一个Application对象(单例,onCreate不会重复调用,除非多进程中)。

总结:

Context作为应用程序的运行环境,拥有的功能非常多,弹出Toast、启动Activity、启动Service、发送广播、操作数据库、获取资源文件等等这些方法都是在Context中的。

比如我们常见的方法:
getResources(),getPackageManager(),getContentResolver(),getApplicationContext(),getColor(),getDrawable(),obtainStyledAttributes(),getPackageName(),getPackageResourcePath(),getSharedPreferences(),deleteFile(),getExternalCacheDir()
等等方法,你可以这么想,Context表示Android系统中我们所编写的APP程序的运行环境,它掌握着App的运行资源,所有这些与我们APP程序有关的资源方法都在Context里面(这样我们在Context的所有子类中就可以使用了),只有一些很具体的方法在具体的某个组件中比如Activity是与页面有关的所以关于窗口的方法在Activity(getWindowsManager()等等类似)里面。
Context作为Android中程序的运行环境是Android系统定制的,所有关于他的子类我们就不要再通过new来生成了,就算你使用new生成了,那样生成的也仅仅是普通对象,而不是Android系统中的组件,他没有被系统赋予生命周期,所以是没有任何价值的。要对Android系统的运行环境有个认识,我们的App是在一个Context环境下运行的,这些组件是由系统定制的,在环境下赋予的生命周期,这一点是和Java不同的。



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