在各種Android項目中，我們不可避免要使用到Fragment，但很多地方其實我們只是習慣性或copy代碼來使用，很多地方并沒有深入去了解，今天就通過這篇文章整理和回顧一下關于Fragment的種種。而在自己總結的過程中，我也發現自己在很多細節方面有一些知識上的不足和理解上的錯誤，這也會讓我對整理的知識掌握得更全面。

Fragment的生命周期

生命周期自然是首先要弄清楚的，先上我們最經常見到的Android官網關于Fragment的生命周期圖：

Fragment的生命周期.png

關于Fragment最基本的生命周期大家應該都很熟悉，但有幾點需要詳細說一下：

1. 關于Fragment的回收

• 仔細看上圖中的英文提示，會發現在Fragment的onDestroyView()方法之后有兩個剪頭指向，一個是直接去執行onDestroy()方法，另一個是重新去走onCreateView()方法。造成這兩種情況的原因是因為FragmentManager對Fragment的不同管理方式。用一個我們最常用到的場景來說明：

ViewPager搭配Fragment來使用時，系統為我們提供了兩個適用的adapter：FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter，這兩個adapter最大的不同之處就是對Fragment的回收管理。在FragmentPagerAdapter的instantiateItem()和destroyItem方法中，對多個Fragment展示和回收的處理主要是通過FragmentTransaction的attach和detach方法來處理；而在FragmentStatePagerAdapter中，是通過通過FragmentTransaction的add和remove方法來處理。后者的Fragment在不可見時執行完onDestroyView()后直接去執行onDestroy()把當前Fragment完全銷毀；而前者的Fragment在執行完onDestroyView()后則不再執行，而會在下一次這個Fragment重新可見時，去通過onCreateView()來重新創建視圖，也就是說Fragment并沒有被完全銷毀而只是被回收了View而已。

這一點在后面關于ViewPager使用場景相關的文章中我會再在詳細說到。

2. Fragment和Activity生命周期的聯系

• 自然先看官方給出的聯系圖：

上圖雖然很清晰，但Activity和Fragment生命周期每個階段更細致的順序并看不出來。這點只有通過手動跑一下測試代碼來看了

Fragment啟動

Fragment銷毀

上面是我通過一個簡單的測試代碼來打印的生命周期log，啟動MainActivity，TestFragment顯示MainActivity中。值得注意的，除了onResume方法是Activity先執行而Fragment后執行外，其他階段的生命周期方法都是Fragment先執行之后，Activity再執行的。

3. Fragment的onSaveInstanceState方法**

onSaveInstanceState的調用時機Fragment通Activity是一樣的， 都是在當前界面進入可被系統回收狀態時就會被調用。看一下啟動MainActivity后按home鍵回到桌面時，onSaveInstanceState的調用情況：

onSaveInstanceState的調用

您可以在Fragment的onSaveInstanceState()回調期間保存狀態，并可在onCreate()、onCreateView() 或 onActivityCreated() 期間恢復狀態。

4. 關于Fragment的setUserVisibleHint方法**

這個方法嚴格來說不屬于Fragment生命周期的范疇，但有人把它比作是Fragment真正的onResume和onStop方法，主要是因為配合這個方法可以在使用ViewPager+Fragment時實現懶加載，因為Fragment的onResume方法與Activity的onResume方法是一致的，所以無法通過onResume方法來判斷Fragment是否可見，反而可以通過setUserVisibleHint來準確判斷（關于ViewPager的懶加載后續的文章中也會詳細講到），當然如果項目中有用到友盟統計，也可以通過該方法更加準確的上報Fragment的相關數據。

說setUserVisibleHint不屬于Fragment生命周期的范疇主要是因為它并不會被系統主動來回調。原先我也認為只要Fragment的可見性發生變化就會回調它，自己用代碼打印時才發現并非如此。如果Activity中有一個Fragment，無論是進入另一個Activity，還是按home鍵回到桌面，setUserVisibleHint方法都不會調用。Google一番外加看源碼，才明白原來這個方法是需要我們主動調用來告知系統當前Fragment的可見性，源碼注釋這樣說：

 /* Set a hint to the system about whether this fragment's UI is currently visible
 * to the user. This hint defaults to true and is persistent across fragment instance
 * state save and restore.
 *
 * <p>An app may set this to false to indicate that the fragment's UI is
 * scrolled out of visibility or is otherwise not directly visible to the user.
 * This may be used by the system to prioritize operations such as fragment lifecycle updates
 * or loader ordering behavior.</p>
 *
 * @param isVisibleToUser true if this fragment's UI is currently visible to the user (default),
 *                        false if it is not.
 */
public void setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser) {
    if (!mUserVisibleHint && isVisibleToUser && mState < STARTED) {
        mFragmentManager.performPendingDeferredStart(this);
    }
    mUserVisibleHint = isVisibleToUser;
    mDeferStart = !isVisibleToUser;
}

系統為我們提供的配合ViewPager+Fragment的適配器FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter中，也是在ViewPager的fragment item進行初始化和切換時主動調用了該方法。

public Object instantiateItem(ViewGroup container, int position) {
    if (mCurTransaction == null) {
        mCurTransaction = mFragmentManager.beginTransaction();
    }

    final long itemId = getItemId(position);

    // Do we already have this fragment?
    String name = makeFragmentName(container.getId(), itemId);
    Fragment fragment = mFragmentManager.findFragmentByTag(name);
    if (fragment != null) {
        if (DEBUG) Log.v(TAG, "Attaching item #" + itemId + ": f=" + fragment);
        mCurTransaction.attach(fragment);
    } else {
        fragment = getItem(position);
        if (DEBUG) Log.v(TAG, "Adding item #" + itemId + ": f=" + fragment);
        mCurTransaction.add(container.getId(), fragment,
                makeFragmentName(container.getId(), itemId));
    }
    // 此處主動調用了setUserVisibleHint方法
    if (fragment != mCurrentPrimaryItem) {
        fragment.setMenuVisibility(false);
        fragment.setUserVisibleHint(false);
    }

    return fragment;
}

5. 其他
Activity 生命周期與Fragment生命周期之間的最顯著差異在于它們在其各自返回棧中的存儲方式。 默認情況下，Activity 停止時會被放入由系統管理的 Activity 返回棧（以便用戶通過“返回”按鈕回退到Activity，任務和返回棧對此做了闡述）。不過，僅當您在刪除Fragment的事務執行期間通過調用 addToBackStack() 顯式請求保存實例時，系統才會將Fragment放入由宿主 Activity 管理的返回棧。
在其他方面，管理Fragment生命周期與管理 Activity 生命周期非常相似。 因此，管理 Activity 生命周期的做法同樣適用于Fragment。

注意：如需 Fragment 內的某個 Context 對象，可以調用 getActivity()。但要注意，請僅在Fragment附加到 Activity 時調用 getActivity()。如果Fragment尚未附加，或在其生命周期結束期間分離，則 getActivity() 將返回 null。

Fragment的使用

Fragment必須始終嵌套在Activity中，其生命周期直接受宿主 Activity 生命周期的影響。 例如，當 Activity 暫停時，其中的所有的Fragment也會暫停；當 Activity 被銷毀時，所有的Fragment也會被銷毀。 不過，當 Activity 正在運行（處于onResume狀態）時，您可以獨立操縱每個Fragment，如添加或移除它們。 當您執行此類Fragment事務時，您也可以將其添加到由 Activity 管理的返回棧—Activity 中的每個返回棧條目都是一條已發生Fragment事務的記錄。 返回棧讓用戶可以通過按“返回”按鈕撤消Fragment事務（后退）。
當您將Fragment作為 Activity 布局的一部分添加時，它存在于 Activity 視圖層次結構的某個 ViewGroup 內部，并且Fragment會定義其自己的視圖布局。您可以通過在 Activity 的布局文件中聲明Fragment，將其作為 <fragment>
元素插入您的 Activity 布局中，或者通過將其添加到某個現有 ViewGroup，利用應用代碼進行插入。不過，Fragment并非必須成為 Activity 布局的一部分；您還可以將沒有自己 UI 的Fragment用作 Activity 的不可見工作線程。

1. 創建Fragment的視圖
要想為Fragment提供布局，就必須實現onCreateView()回調方法，Android系統會在Fragment需要繪制其布局時調用該方法。對此方法的實現返回的View必須是片段布局的根視圖。
要想從onCreateView()返回布局，可以通過xml中定義的布局資源來擴展布局。為此，onCreateView()專門提供了一個LayoutInflater對象。
例如，以下這個Fragment子類從 example_fragment.xml文件加載布局：

public static class ExampleFragment extends Fragment {
    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, 
                            Bundle savedInstanceState) {
        // Inflate the layout for this fragment
        return inflater.inflate(R.layout.example_fragment, container, false);
    }
}

傳遞至onCreateView()的container參數是你的Fragment布局將插入到的父ViewGroup（來自Activity的布局）。savedInstanceState是在恢復Fragment時，提供上一Fragment實例相關數據的Bundle。

inflate()方法帶有三個參數：

• 你想要擴展的布局的資源ID；
• 將作為擴展布局父項的ViewGroup。傳遞 container
  對系統向擴展布局的根視圖（由其所屬的父視圖指定）應用布局參數具有重要意義；
• 指示是否應該在擴展期間將擴展布局附加至 ViewGroup
  （第二個參數）的布爾值。（在本例中，其值為 false，因為系統已經將擴展布局插入container
  —傳遞 true 值會在最終布局中創建一個多余的視圖組。）

關于inflate常用的三個方法的總結：

• 調用LayoutInflater.inflate方法，并且將root參數設置為null，就等于忽略了xml布局文件中的layout_×參數（而如gravity、background等這樣的非layout參數則依然會生效），并返回布局文件對應的忽略layout_×參數的view對象；
• 如果root不為null的話，就根據root會為xml布局文件生成一個LayoutParam對象，如果attachToRoot參數為false，那么就將這個param對象設置給這個布局文件的View；
• 如果root不為null，并且attachRoot=true，那么就會根據root生成一個布局文件View的LayoutParam對象，并且將這個View添加到root中去，并返回這個root的View。

看inflate的源碼可以看出對三種不同情況的處理：

// resource為inflate方法中傳入的xml布局資源參數
final XmlResourceParser parser = res.getLayout(resource); 
……
final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);
……

final View temp = createViewFromTag(root, name, inflaterContext, attrs);

ViewGroup.LayoutParams params = null;

if (root != null) {
    if (DEBUG) {
        System.out.println("Creating params from root: " +
                root);
    }
    // Create layout params that match root, if supplied
    params = root.generateLayoutParams(attrs);
    if (!attachToRoot) {
        // Set the layout params for temp if we are not
        // attaching. (If we are, we use addView, below)
        temp.setLayoutParams(params);
    }
}

……

// We are supposed to attach all the views we found (int temp)
// to root. Do that now.
if (root != null && attachToRoot) {
    root.addView(temp, params);
}

// Decide whether to return the root that was passed in or the
// top view found in xml.
if (root == null || !attachToRoot) {
    result = temp;
}

2. 向Activity中添加Fragment
a. 在 Activity 的布局文件內聲明片段

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

        <fragment
            android:id="@+id/list"
            android:name="com.example.news.ArticleListFragment"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1" />

        <fragment
            android:id="@+id/viewer"
            android:name="com.example.news.ArticleReaderFragment"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="2" />
    </LinearLayout>

Fragment的android:name屬性指定要在布局中實例化的Fragment。
當系統創建此 Activity 布局時，會實例化在布局中指定的每個Fragment，并為每個Fragment調用 onCreateView() 方法，以檢索每個Fragment的布局。系統會直接插入Fragment返回的 View
來替代 fragment 元素。
使用這種方式時，fragment元素的id是必須設置的，否則會crash

每個Fragment都需要一個唯一的標識符，重啟 Activity 時，系統可以使用該標識符來恢復Fragment（您也可以使用該標識符來捕獲Fragment以執行某些事務，如將其刪除）。 可以通過三種方式為Fragment提供 ID：

• 為 android:id屬性提供唯一 ID
• 為 android:tag屬性提供唯一字符串
• 如果您未給以上兩個屬性提供值，系統會使用容器視圖的 ID

這里我測試發現，這樣的顯示Fragment時，inflate的xml中根ViewGroup的layout_×參數會被忽略掉：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="100dp"
    android:layout_height="100dp"
    android:background="@color/colorPrimary"
    android:gravity="center"
    android:orientation="vertical">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="@color/colorAccent"
        android:text="我是其他Fragment" />
</LinearLayout>

將上述布局的Fragment添加到一個Activity的布局中：

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

    <fragment
        android:id="@+id/otherFragment"
        android:name="holenzhou.com.aboutfragment.view.OtherFragment"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_weight="match_parent"/>
</LinearLayout>

會發現寬和高的參數被忽略掉了，而是以fragment元素的layout參數為準了。

Debug發現此時OtherFragment的onCreateView()方法中，傳進來的container參數為null，很奇怪，Google了一番，發現stackoverflow上面也有類似的問答，但都沒有說清楚是為什么。

b. 在代碼中動態添加Fragment到某個現有的ViewGroup

您可以在 Activity 運行期間隨時將Fragment添加到 Activity 布局中。您只需指定要將Fragment放入哪個 ViewGroup。
要想在您的 Activity 中執行Fragment事務（如添加、刪除或替換Fragment），您必須使用 FragmentTransaction中的 API。您可以像下面這樣從 Activity 獲取一個 FragmentTransaction 實例：

FragmentManager fragmentManager = getFragmentManager();
FragmentTransaction fragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction();

然后，您可以使用 add()方法添加一個Fragment，指定要添加的Fragment以及將其插入哪個視圖。例如

ExampleFragment fragment = new ExampleFragment();
fragmentTransaction.add(R.id.fragment_container, fragment);
fragmentTransaction.commit();

傳遞到 add() 的第一個參數是 ViewGroup ，即應該放置Fragment的位置，由資源 ID 指定，第二個參數是要添加的Fragment。
一旦您通過 FragmentTransaction 做出了更改，就必須調用 commit() 以使更改生效。

Fragment可以沒有UI，用作 Activity 的不可見工作線程。添加此類型的Fragment，使用add(Fragment, String)從 Activity 添加Fragment（為Fragment提供一個唯一的字符串“標記”，而不是視圖 ID）。這會添加Fragment，但由于它并不與 Activity 布局中的視圖關聯，因此不會收到對 onCreateView() 的調用。因此，您不需要實現該方法。

3. 管理Fragment
通過使用FragmentManager來管理Activity中的Fragment，可以執行的操作包括：

• 通過 findFragmentById()（對于在 Activity 布局中提供 UI 的Fragment）或 findFragmentByTag()（對于提供或不提供 UI 的Fragment）獲取 Activity 中存在的Fragment
• 通過 popBackStack()（模擬用戶發出的 Back 命令）將片段從返回棧中彈出
• 通過 addOnBackStackChangedListener() 注冊一個偵聽返回棧變化的偵聽器

4. 執行Fragment事務
在 Activity 中使用Fragment的一大優點是，可以根據用戶行為通過它們執行添加、刪除、替換以及其他操作。 您提交給 Activity 的每組更改都稱為事務，您可以使用 FragmentTransaction 中的 API 來執行一項事務。您也可以將每個事務保存到由 Activity 管理的返回棧內，從而讓用戶能夠回退Fragment更改（類似于回退 Activity）。

每個事務都是您想要同時執行的一組更改。您可以使用 add(), replace(), remove() 等方法為給定事務設置您想要執行的所有更改。然后，要想將事務應用到 Activity，您必須調用 commit() 。
不過，在您調用 commit() 之前，您可能想調用 addToBackStack()，以將事務添加到Fragment事務返回棧。 該返回棧由 Activity 管理，允許用戶通過按“返回”按鈕返回上一Fragment狀態。
例如，以下示例說明了如何將一個Fragment替換成另一個Fragment，以及如何在返回棧中保留先前狀態：

// Create new fragment and transaction
Fragment newFragment = new ExampleFragment();
FragmentTransaction transaction = getFragmentManager().beginTransaction();

// Replace whatever is in the fragment_container view with this fragment,
// and add the transaction to the back stack
transaction.replace(R.id.fragment_container,newFragment);
transaction.addToBackStack(null);

// Commit the transaction
transaction.commit();

在上例中，newFragment會替換目前在 R.id.fragment_container ID 所標識的布局容器中的任何Fragment（如有）。通過調用 addToBackStack() 可將替換事務保存到返回棧，以便用戶能夠通過按“返回”按鈕撤消事務并回退到上一Fragment。

如果您向事務添加了多個更改（如又一個 add() 或 remove()），并且調用了 addToBackStack()，則在調用 commit() 前應用的所有更改都將作為單一事務添加到返回棧，并且“返回”按鈕會將它們一并撤消。

向FragmentTransaction添加更改的順序無關緊要，不過：

• 必須最后調用 commit();
• 如果您要向同一容器添加多個Fragment，則您添加Fragment的順序將決定它們在視圖層次結構中的出現順序。

如果您沒有在執行刪除Fragment的事務時調用 addToBackStack()，則事務提交時該Fragment會被銷毀，用戶將無法回退到該Fragment。 不過，如果您在刪除Fragment時調用了 addToBackStack()，則系統會停止該Fragment，并在用戶回退時將其恢復。

提示：對于每個Fragment事務，您都可以通過在提交前調用 setTransition() 來應用過渡動畫。

調用 commit() 不會立即執行事務，而是在 Activity 的 UI 線程（主線程）可以執行該操作時再安排其在線程上運行。不過，如有必要，您也可以從 UI 線程調用 executePendingTransactions() 以立即執行 commit() 提交的事務。通常不必這樣做，除非其他線程中的作業依賴該事務。

注意：您只能在 Activity保存其狀態（用戶離開 Activity）之前使用 commit() 提交事務。如果您試圖在該時間點后提交，則會引發異常。 這是因為如需恢復 Activity，則提交后的狀態可能會丟失。 對于丟失提交無關緊要的情況，請使用 commitAllowingStateLoss()。

5. 與Activity通信

1. Fragment通過getActivity()訪問Activity實例，并輕松地執行在Activity布局中查找視圖等任務；

View listView = getActivity().findViewById(R.id.list);

2.Activity中通過findFragmentById()或者findFragmentByTag()，通過從FragmentManager獲得對Fragment的引用來調用Fragment中的方法。例如：

ExampleFragment fragment = (ExampleFragment) getFragmentManager().findFragmentById(R.id.example_fragment);

6. 創建對 Activity 的事件回調
為了在Fragment和Activity間共享數據，可以在Fragment內定義一個回調接口。并要求宿主 Activity 實現它。 當 Activity 通過該接口收到回調時，可以根據需要與布局中的其他Fragment共享這些信息。（比如左邊FragmentA中顯示文章列表，右邊FragmentB中顯示相對應文章內容的場景）

public static class FragmentA extends ListFragment {
    ...
    // Container Activity must implement this interface
    public interface OnArticleSelectedListener {
        public void onArticleSelected(Uri articleUri);
    }
    ...
}

在onAttach()回調中強轉宿主Activity為指定接口，Activity實現接口時，mListener成員會保留對 Activity 的OnArticleSelectedListener 實現的引用，以便FragmentA 可以通過調用 OnArticleSelectedListener 定義的方法與 Activity 共享事件。

public static class FragmentA extends ListFragment {
    OnArticleSelectedListener mListener;
    ...
    @Override
    public void onAttach(Activity activity) {
        super.onAttach(activity); 
       try {
            mListener = (OnArticleSelectedListener) activity;
        } catch (ClassCastException e) {
            throw new ClassCastException(activity.toString() + "must implement OnArticleSelectedListener");
        }
    }
    ...
}