android中正确保存view的状态

时间：2021-10-01 22:57:55

英文原文： http://trickyandroid.com/saving-android-view-state-correctly/

转载此译文须注明出处。

今天我们聊一聊安卓中保存和恢复view状态的问题。我刻意强调View状态是因为我发现这个过程要比保存 Activity 和 Fragment状态稍微复杂，还有一个原因是因为网上有太多“重复造的*”（有时还是奇丑无比的*）。

为什么我们需要保存View的状态？

这个问题问的好！我坚信移动应用应该帮助你解决问题，而不是制造问题。

想象一下一个非常复杂的设置页面：

android中正确保存view的状态

这并不是从一个移动应用的截图（这不是典型的win32程序吗。。），但是适合用于说明我们的问题：

这里有非常多的文字输入控件，多选框，开关（switch）等等，你花了15分钟填完所有这些格子，总算轮到点击"完成"按钮了，但是突然，你不小心旋转了下屏幕，omg，所有的改动都没了，一切都回归到了初始状态。

当然，总有一些用户喜欢你的app简直到不行，不在乎重新填一次。但是老实说，这样做真的正确吗？（原文有老外常喜欢的喋喋不休的幽默句子，略了）。

别犯傻，我们需要保存用户的修改，除非用户特意让我们不要这样做。

如何保存View的状态？

假设我们这里有一个带有图像，文字和 Switch toggle控件的简单布局：

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<LinearLayout  
    android:layout_width="match_parent"  
    android:layout_height="match_parent"  
    android:orientation="horizontal"  
    android:padding="@dimen/activity_horizontal_margin">  
    <ImageView  
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:src="@drawable/ic_launcher"/>  
    <TextView  
        android:layout_width="0dip"
        android:layout_weight="1"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:text="My Text"/>  
    <Switch  
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_margin="8dip"/>  
</LinearLayout>

看吧，非常简单的布局。但是当我们滑动一下switch开关然后旋转屏幕方向，switch又回到了原来的状态。

通常，安卓会自动保存这些View（一般是系统控件）的状态，但是为什么在我们的案例中不起作用了呢？

让我们先停下来，弄明白安卓是如何管理View状态的。这里是正常情况下保存与恢复的示意图：

android中正确保存view的状态

  • saveHierarchyState(SparseArray<Parcelable> container)

    - 当状态需要保存的时候被安卓framework调用，通常会调用dispatchSaveInstanceState() 。

  • dispatchSaveInstanceState(SparseArray<Parcelable> container)

    - 被saveHierarchyState()调用。 在其内部调用onSaveInstanceState()，并且返回一个代表当前状态的Parcelable。这个Parcelable被保存在container参数中，container参数是一个键值对的map集合。View的ID是加键Parcelable是值。如果这是一个ViewGroup，还需要遍历其子view，保存子View的状态。

  • Parcelable onSaveInstanceState()

    - 被 dispatchSaveInstanceState()调用。这个方法应该在View的实现中被重写以返回实际的View状态。

  • restoreHierarchyState(SparseArray<Parcelable> container)

    - 在需要恢复View状态的时候被android调用，作为传入的SparseArray参数，包含了在保存过程中的所有view状态。

  • dispatchRestoreInstanceState(SparseArray<Parcelable> container)

    - 被restoreHierarchyState()调用。根据View的ID找出相应的Parcelable，同时传递给onRestoreInstanceState()。如果这是一个ViewGroup，还要恢复其子View的数据。

  • onRestoreInstanceState(Parcelable state)

    - 被dispatchRestoreInstanceState()调用。如果container中有某个view，ViewID所对应的状态被传递在这个方法中。

理解这个过程的重点是，container在整个view层级中是被共享的。我们将看到为什么它这么重要。

既然View的状态是基于它的ID存储的 ， 因此如果一个VIew没有ID，那么将不会被保存到container中。没有保存的支点（id），我们也无法恢复没有ID的view的状态，因为不知道这个状态是属于哪个View的。

其实这是安卓的策略，假如我们来做也许会这样设计，大致这样：所有view按照一定的顺序依次存储，在恢复的时候只需知道这个View在保存的时候的顺序就可以了，不过显然这样要耗费更多的开销。- 译者注。

看样子这就是switch开关状态没有被保存的原因。那我们试试在switch开关上添加id（其他的View也加上id）：

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<LinearLayout  
    android:layout_width="match_parent"  
    android:layout_height="match_parent"  
    android:orientation="horizontal"  
    android:padding="@dimen/activity_horizontal_margin">  
    <ImageView  
        android:id="@+id/image"
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:src="@drawable/ic_launcher"/>  
    <TextView  
        android:id="@+id/text"
        android:layout_width="0dip"  
        android:layout_weight="1"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:text="My Text"/>  
    <Switch  
        android:id="@+id/toggle"
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_margin="8dip"/>  
</LinearLayout>

ok，看结果，确实可行。在configuration changes期间状态是可以保持的。下面是SparseArray的示意图：

android中正确保存view的状态

就如你看到的那样，每个view都有一个id来把状态保存在container的SparseArray中。

你可能会问这是如何发生的 - 我们并没有提供任何Parcelable来代表状态啊。答案是 - 安卓处理好了这个事情，安卓知道如何保存系统自带控件的状态。 在经过上面的一番解释之后，这句话来的太迟了吧 -译者注。

除了ID之外，你还需要明确的告诉安卓你的view需要保存状态，调用setSaveEnabled(true)就可以了。通常你不需要对自带的控件这样做，但是如果你从零开始开发一个自定义的view，则需要手动设置（setSaveEnabled）。

要保存view的状态，至少有两点需要满足：

  1. view要有id

  2. 要调用setSaveEnabled(true)

现在我们知道如何保存自带控件的状态，但是如果我们有一些自定义的状态，想在configuration变化的时候保持这些状态又该如何呢？

保存自定义的状态

下面，让我们举一个更为复杂的例子。我想在继承自Switch的的类中添加一个自定义的状态：

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public class CustomSwitch extends Switch {
 
    private int customState;//所谓状态其实就是数据
 
    .......
 
    public void setCustomState(int customState) {
        this.customState = customState;
    }  
}

下面是我们将如何保存这个状态的过程：

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public class CustomSwitch extends Switch {
 
    private int customState;
 
    .............
 
    public void setCustomState(int customState) {
        this.customState = customState;
    }
 
    @Override
    public Parcelable onSaveInstanceState() {
        Parcelable superState = super.onSaveInstanceState();
        SavedState ss = new SavedState(superState);  
        ss.state = customState;  
        return ss;  
    }
 
    @Override
    public void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {
        SavedState ss = (SavedState) state;
        super.onRestoreInstanceState(ss.getSuperState());  
        setCustomState(ss.state);  
    }
 
    static class SavedState extends BaseSavedState {
        int state;
 
        SavedState(Parcelable superState) {  
            super(superState);
        }
 
        private SavedState(Parcel in) {
            super(in);
            state = in.readInt();  
        }
 
        @Override
        public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
            super.writeToParcel(out, flags);
            out.writeInt(state);  
        }
 
        public static final Parcelable.Creator<SavedState> CREATOR
                = new Parcelable.Creator<SavedState>() {
            public SavedState createFromParcel(Parcel in) {
                return new SavedState(in);
            }
 
            public SavedState[] newArray(int size) {
                return new SavedState[size];
            }  
        };
    }  
}

让我来解释一下上面所做的事情。

首先，既然重写了onSaveInstanceState，我就必须调用其父类的相应方法让父类保存它想保存的所有东西。在我的情况中，Switch将创建一个Parcelable，将状态放进去然后返回给自己。不幸的是，我们无法在这个parcelable中添加更多的状态，因此需要创建一个封装类来封装这个父类的状态，然后放入额外的状态。在安卓中有一个类(View.BaseSavedState)专门做这件事情 - 通过继承它来实现保存上一级的状态同时允许你保存自定义的属性。

在onRestoreInstanceState()期间我们则需要做相反的事情 - 从指定的Parcelable中获取上一级的状态 ，同时让你的父类通过调用super.onRestoreInstanceState(ss.getSuperState())来恢复它的状态。之后我们才能恢复我们自己的状态。

Since you override onSaveInstanceState() - always save super state - state of your super class.

View的ID必须唯一

现在我们决定将布局放在一个自定义的view中达到重用的效果，然后在其他的布局中include几次：

注：这里是include了两次。

android中正确保存view的状态

当我们改变configuration之后，所有的状态都一团糟了，让我们看看在SparseArray中是什么情况：

android中正确保存view的状态

哈哈！因为状态的保存是基于view id的，而SparseArray container是整个View层次结构*享的 ，所以view的id必须唯一。否则你的状态就会被另外一个具有相同id的view覆盖。在这里有两个view的id都是@id/toggle，而container只持有一个它的实例- 存储过程中最后到来的一个。

到了恢复数据的时候 - 这两个view都从container那里得到一个相同的状态。

那么该如何解决这个问题？

最直接的答案是  - 每个子view都具有独立的SparseArray container，这样就不会重叠了：

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public class MyCustomLayout extends LinearLayout {
 
.........
 
    @Override
    public Parcelable onSaveInstanceState() {
        Parcelable superState = super.onSaveInstanceState();
        SavedState ss = new SavedState(superState);  
        ss.childrenStates = new SparseArray();  
        for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {  
            getChildAt(i).saveHierarchyState(ss.childrenStates);
        }  
        return ss;
    }
 
    @Override
    public void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {
        SavedState ss = (SavedState) state;
        super.onRestoreInstanceState(ss.getSuperState());  
        for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {  
            getChildAt(i).restoreHierarchyState(ss.childrenStates);
        }  
    }
 
    @Override
    protected void dispatchSaveInstanceState(SparseArray<Parcelable> container) {
        dispatchFreezeSelfOnly(container);
    }
 
    @Override
    protected void dispatchRestoreInstanceState(SparseArray<Parcelable> container) {
        dispatchThawSelfOnly(container);
    }
 
    static class SavedState extends BaseSavedState {
        SparseArray childrenStates;
 
        SavedState(Parcelable superState) {  
            super(superState);
        }
 
        private SavedState(Parcel in, ClassLoader classLoader) {
            super(in);
            childrenStates = in.readSparseArray(classLoader);  
        }
 
        @Override
        public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
            super.writeToParcel(out, flags);
            out.writeSparseArray(childrenStates);  
        }
 
        public static final ClassLoaderCreator<SavedState> CREATOR
                = new ClassLoaderCreator<SavedState>() {
            @Override
            public SavedState createFromParcel(Parcel source, ClassLoader loader) {
                return new SavedState(source, loader);
            }
 
            @Override
            public SavedState createFromParcel(Parcel source) {
                return createFromParcel(null);
            }
 
            public SavedState[] newArray(int size) {
                return new SavedState[size];
            }  
        };
    }  
}

让我们过一遍这段乱麻了的代码：

  • 在自定义的布局中没我创建了一个特殊的SaveState类，它持有父类状态以及保存子view状态的独立SparseArray。

  • 在onSaveInstanceState()中我主动存储父类与子view的状态到独立的SparseArray中。

  • 在onRestoreInstanceState()中我主动从保存期间创建的SparseArray中恢复父类和子view的状态。

  • 记住如果这是一个ViewGroup - dispatchSaveInstanceState()还需要遍历子View然后保存它们的状态吗？既然我们现在是手动的了，我需要废弃这种行为。幸运的是使用dispatchFreezeSelfOnly()方法可以告诉安卓只保存viewGroup的状态，不要碰它的子View（在dispatchSaveInstanceState()中调用）。

  • dispatchRestoreInstanceState()需要做同样的事情 - 调用dispatchThawSelfOnly()。告诉安卓只恢复自身的状态 ，子view我们自己来处理。

下面是SparseArray的示意图：

android中正确保存view的状态

正如你看到的每个view group都有了独自的SparseArray，因此他们就不会重叠和覆盖彼此了。

状态保存了 赚大了！

这篇文章的代码可以在 GitHub上 找到。

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