Task and Back Stack

Task and Back Stack  如需轉載，請注明轉載位址： http://blog.csdn.net/carrey1989/article/details/9056501      一個Application通常包含多個acitvities。每一個activity應該被設計為實作使用者想做的一些列互相相關的操作，并且可以啟動其他的activities。例如，一個email應用可能會有一個顯示email清單的Activity，當使用者選擇了一封email，一個顯示email内容的新activity就打開了。        一個Activity甚至可以打開同一部裝置中存在于其他Application中的activities。例如，如果你的應用想要發送一封email，你可以定義一個intent來執行"send" action，并添加一些data，比如email address和message，然後調用startActivity()。另一個應用中如果有一個Activity聲明了它可以處理這種類型的intent，那麼這個activity就會打開。在這種情況下，這個intent想要發送email，于是一個email application内部的activity啟動（如果有多個activity支援這種相同的intent，那麼系統會讓使用者來選擇使用哪一個）。當郵件被發送出去了，你的activity繼續工作就好像之前那個email activity是你的application的一部分一樣，盡管這些activity可能來自于不同的application。Android提供了這種無縫的使用者體驗，可以讓這些activity保持在同一個task中。

     一個task是一系列activity的集合，使用者可以與這一系列的activity進行互動來完成某一項工作。這些activity排列在一個棧中(the "back stack")，按照它們被打開的順序進行排列。

     裝置的Home Screen是大多數task的起點。當使用者在launcher中觸摸application的圖示的時候（或者在Home screen中的快捷方式），那個application的task就會來到foreground，如果目前不存在這個application的task（這個application最近沒有被用過），那麼一個新的task就會被建立，并且那個application的 "main" activity就會被建立打開作為 stack 中的 root activity。

     如果目前的activity啟動了另一個activity，新的activity就會被push到stack的頂部并且獲得焦點，之前的activity繼續儲存在stack中，但是處于stopped狀态。當一個activity stop的時候，系統會儲存其目前的user interface狀态，當使用者按下Back按鈕，目前的Activity會被popped from棧的頂部（這個activity會被destroyed）,并且之前的activity會resumes（之前儲存的UI狀态會被恢複）。stack中的activities永遠不會重新排列，隻會被從stack中pushed和popped—— 當一個activity被從目前的activity啟動的時候會被pushed onto the stack，當使用者點選Back按鍵的時候被popped off。back stack是一個類似 "last in，first out"的結構。圖檔1展示了在目前的back stack中，activities在不同的時間點互相之間的變化情況。

圖1.顯示了一個建立的activity如何添加到back stack。當使用者點選Back按鈕，目前的activity被destroyed，前一個activity resumes。

     如果使用者繼續點選Back，那麼stack中的每一個activity都被popped off，之前的activity顯示，直到使用者回到了Home screen（或者啟動task的那個activity）。當所有的activities被從stack中移除之後，task就不複存在。

     一個task是一個可以移動到background的整體單元，當使用者開始一個新的task或者通過Home鍵前往Home screen的時候，目前的task會被移動到background。當處于background的時候，task中所有的activities都處于stopped狀态，但是task的back stack保持完整——在另一個task獲得焦點的時候這個task失去焦點，就像圖檔2中顯示的一樣。

圖2.兩個task：Task B位于foreground接受使用者的互動，Task A 位于 background，等待重新被resumed。

     一個background task可以回到foreground，這樣使用者就可以從離開時的狀态繼續進行操作。例如，目前的task（Task A）的stack中有三個activities——目前的activity下面還有兩個activities。使用者點選Home鍵，然後從application launcher啟動一個新的application。當Home screen出現的時候，Task A進入background。當新的application啟動，系統為那個application啟動一個新的task（Task B）,這個task有自己的stack of activities。當使用者與新開啟的application互動完畢之後，回到了Home screen 然後選擇最初啟動Task A的那個應用。現在Task A來到了foreground——它的stack中的所有三個activities都是完整的并且處于stack頂部的那個activity resumes（進入resumed狀态）。這個時候，使用者也可以通過回到Home screen并選擇啟動Task B的那個application來切換回Task B（或者通過長按Home 按鈕來檢視最近的 tasks 然後選擇一個）。這是Android上多任務的一個例子。

注意：多個tasks可以同時被保持在background。但是，如果使用者同時運作了很多background tasks，系統可能會在記憶體不足的時候destroying background activities 來回收記憶體，這會造成activity states的丢失。具體請閱讀下面的章節。

     因為back stack中的activities永遠都不會重新排列，如果你的應用允許使用者從不止一個activity中啟動一個特殊的activity，那麼一個新的特殊的activity的執行個體會被建立并被pushed onto the stack（而不是将之前的執行個體移動到棧頂）。也就是說，你應用中的一個activity可能會被執行個體化很多次（甚至是從不同的tasks裡）,如圖3中所示。

圖3.一個activity被執行個體化多次。

     這樣一來，當使用者通過使用Back button來傳回之前的頁面的時候，每一個這個特殊activity的執行個體都會按照他們被打開的順序重新呈現給使用者（每一個都有自己的UI state）。但是，如果你不想要讓一個activity執行個體化多次，你可以更改這種行為。更改的方法在下面的文章中有所講解。

     總結一下activities 和 tasks的預設行為：

• 當Activity A 啟動了 Activity B，Activity A就處于 stopped狀态，但是系統會保持它的狀态（比如scroll position 和 text entered into forms）。如果使用者在Activity B顯示的時候點選Back按鈕，Activity A會以其之前保持的狀态resumes。
• 如果使用者通過點選Home button離開了一個task，目前的activity就會stopped，并且它的task會進入background。系統會保持task中的每一個activity的狀态。如果使用者通過選擇開始task的launcher icon來resumes the task，the task會回到foreground并且resumes the activity at the top of the stack（棧頂的activity顯示并回到resumed狀态）。
• 如果使用者點選了Back button，目前的activity會popped from the stack and destroyed（彈棧并銷毀）。在stack中的之前的activity會回到resumed狀态。當一個activity is destroyed，系統就不會保持這個activity的state了。
• Activities可以被執行個體化很多次，及時是從不同的tasks中。

Navigation設計      要學習更多關于Android應用中navigation的工作和設計方式，請閱讀Android Design's Navigation guide。

儲存Activity狀态      正如上面所讨論的，系統預設會在activity stop的時候儲存它的狀态。這樣一來，當使用者傳回之前的activity的時候，它的使用者界面會顯示為使用者離開它時候的樣子。然而，你也可以并且應該主動地通過callback方法來儲存activities的狀态，以防activity被destroyed而必須recreated。

     當系統stops one of your activities（比如當一個新的activity啟動或者task移動到background），系統在記憶體不足的時候可能會destroy這個activity。當這種情況發生時，activity的state資訊就丢失了。如果這種情況發生了，系統還是會知道這個被destroy的activity在back stack中有一個位置，但是在activity被帶回the top of the stack（棧頂）的時候，系統必須要recreate it（而不是resume it）。為了避免丢失使用者的操作資訊，你應該通過實作onSaveInstanceState() callback方法來在你的activity中主動儲存狀态。

     要學習更多關于儲存activity state的内容，請閱讀Activities文檔。

管理Tasks      正如上面所提到的，Android管理tasks和back stack的方式是——按照同一個task中的成功啟動的activities的順序将其填入一個"後進先出"的stack——在大多數的應用中都足以滿足需要，你并不需要去關心你的activities與tasks之間的關系或者它們在back stack中的排列方式。然而，有的時候，你可能會想要改變這種預設的規則。你可能會想讓你應用中的某一個activity在一個新的task裡啟動（而不是在目前的task裡啟動）；或者，當你啟動一個activity，你想要使用一個已經存在的該activity的執行個體，并将其提升到棧頂（之前的activities将popped off），而不是在back stack的頂部建立一個新的activity執行個體；再或者，你希望在使用者離開目前的task的時候，back stack會把除了root activity之外的所有activities都clear。

     使用manifest檔案中的<activity>節點中的屬性以及通過向startActivity()方法的Intent參數設定flags，你可以實作以上的功能，還可以實作更多其他功能。

     與管理task相關的主要的<activity>節點屬性如下：

•      taskAffinity
•      launchMode
•      allowTaskReparenting
•      clearTaskOnLaunch
•      alwaysRetainTaskState
•      finishOnTaskLaunch

     與管理task相關的主要的intent flags如下：

• FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK
• FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP
• FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP

     在下面的章節中，你将會看到如何使用這些manifest屬性以及intent flags來定義activities與tasks之間的關系以及如何定義activity在back stack中的行為。

注意：大多數應用都不應該改變預設的activities和tasks行為。如果你确實認為有必要更改這種預設的行為，一定要確定測試activity在lanuch的時候以及從其他activities和tasks傳回的時候可用（有執行個體）。確定測試那些可能與使用者的期望相沖突的activities導航操作。

定義launch modes

     launch modes允許你定義一個建立的activity執行個體與current task的關系。你可以通過兩種不同的方式來定義不同的launch modes：

• 使用manifest檔案

     當你在你的manifest檔案中聲明activity的時候，你可以指定當activity啟動的時候應該如何與tasks關聯。

• 使用Intent flags

     當你調用startActivity()的時候，你可以為Intent對象設定一個flag，這個flag聲明了這個新的activity執行個體應該如何（或者是否）與current stack相關聯。

     如此一來，如果Activity A啟動Activity B，Activity B可以在它的manifest中定義它應該如何與current task（如果會關聯的話）相關聯，Activity A也可以主動來請求定義Activity B與current task之間的關聯方式。如果這兩個activities都定義了Activity B與tasks的關聯方式，那麼Activity A的請求（定義在intent中）會 優先于Activity B的請求（定義在manifest中）。

注意：有一些launch modes在manifest檔案中能夠定義但是在intent對象的flags中沒有對應的定義方式。同樣的，有一些launch mode在intent對象的flags中可以定義但是在manifest檔案裡沒有對應的定義方式。

使用manifest檔案

     當在manifest檔案中聲明一個activity的時候，你可以通過使用<activity>标簽的launchMode屬性來設定這個activity應該如何與tasks關聯。

     launchMode屬性指定了activity如何launch into a task（在一個task中啟動）。你可以指定四種不同的launch modes 給launchMode屬性：

      "standard"（預設mode）           預設模式。系統會在啟動這個activity的task中建立這個activity的一個執行個體并将intent傳遞給該執行個體。這個activity可以被執行個體化很多次，每一個執行個體可以屬于不同的tasks，一個task也可以有多個執行個體。

      "singleTop"           如果目前的task已經有了一個activity的執行個體并且處于目前task頂部，系統會通過調用該執行個體的onNewIntent()方法來把intent傳遞給該執行個體，而不是建立這個activity的一個新的執行個體。這個activity依然可以被執行個體化很多次，這些執行個體可以屬于不同的tasks，一個task也可以擁有多個執行個體（ 但是隻有在back stack頂部的activity并不是要啟動的這個activity的執行個體的情況下）。

          例如，假設一個task的back stack是這樣排列的：一個root activity A 上面是 activities B,C 頂部是D（這個stack是 A-B-C-D；D位于頂部）。這時收到一個要啟動activity D的intent。如果D的launchMode是預設的"standard"，那麼一個新的activity D的執行個體會被建立，并被launched，stack變成A-B-C-D-D。然而，如果D的launchMode是"singleTop"，那麼頂部已存在的D的執行個體會通過onNewIntent()方法收到intent，stack保持A-B-C-D。但是，如果收到一個啟動activity B的intent，那麼一個新的B的執行個體會被添加到stack中，就算B的launchMode是"singleTop"。

          注意：當一個 Activity的新的執行個體被建立，使用者可以通過按Back button來傳回到之前的activity。但是當一個已經存在的activity執行個體處理了a new intent（onNewIntent()），使用者不可能通過按Back button來傳回到這個activity在onNewIntent()回調處理new intent之前的狀态。

     "singleTask"           系統會建立一個新的task并執行個體化activity作為這個新的task的root activity。但是，如果這個activity的一個執行個體已經在一個task中存在了，那麼系統會把intent傳遞給那個執行個體并調用其onNewIntent()方法。而不是建立一個新的執行個體，在同一時間隻能有一個該activity的執行個體存在。

          注意：盡管這個activity在一個新的task中啟動，Back button還是會把使用者帶回到之前啟動它的activity，而不是Home screen。

     ”singleInstance“           跟"singleTask"很類似，不同的是，系統不會在保持”singleInstance“類型activity的task中再launch任何的activities。也就是說這個"singleInstance" activity永遠是它所在的task内唯一的activity；這個activity啟動并打開的所有的activities都會在另一個task中啟動。

          舉個例子，Android Browser application聲明了它的web browser activity應該永遠在它自己的task中運作——通過在<activity>标簽中指定singleTask launch mode來實作。這意味着如果你在自己的application中釋出一個打開Android Browser的intent，那麼啟動的 activity不會進入你自己的application的task中。可能的情況是，要麼一個新的task為Browser開啟，要麼如果Browser已經有一個task在background running，那個背景的task會被帶到前端來處理the new intent（onNewIntent()）。

          不管一個activity是在一個新的task中啟動還是與啟動它的activity在同一個task。按Back button總會把使用者帶回到之前的activity。然而，如果你啟動的activity指定了singleTask launch mode，而且在background task中已經存在一個這個activity的執行個體，那麼整個background task都會被帶到foreground。這樣的話，back stack中将包含所有brought forward的那個task中的activities，位于stack的頂部，圖4說明了這種場景。

圖4.launch mode定義為"singleTask"的activity是如何被添加進back stack的。如果這個activity已經有一個執行個體，并且這個執行個體是一個擁有自己的back stack的background task的一部分，那麼整個的back stack都會comes forward，位于current task的頂部。

          關于更多的關于manifest檔案中的launch mode的内容可以檢視<activity>節點的文檔，關于launchMode屬性和其屬性值有更詳細的讨論。           注意：通過launchMode屬性為activity指定的行為可以被啟動該activity的intent中設定的flags所 影響，下面将對這種情況進行讨論。

使用Intent flags

     當要啟動一個activity的時候，你可以通過給傳遞給startActivity()方法的intent添加flags來修改預設的activity與task之間的關聯。可以用來修改預設行為的flags如下：

      FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK

          在新的task裡啟動the activity。如果已經有一個背景運作的task裡面有要啟動的activity的執行個體，那麼這個task将來到foreground并恢複之前儲存的state，其中的activity将會在onNewIntent()回調中收到intent。

          這種設定方式與前面在launchMode中設定"singleTask"将産生相同的效果。

      FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP

          如果要啟動的activity是current activity（在back stack的頂部），那麼頂部的執行個體将在onNewIntent()中收到intent，而不是建立一個新的activity執行個體。

          這種設定方式與之前在launchMode中設定"singleTop"将産生相同的效果。

     FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP

          如果在current task中已經有一個要啟動的activity的執行個體，那麼将 不會launch一個新的activity的執行個體，所有在已有的該activity的執行個體之上的activities都會被destroyed，the activity執行個體會回到resumed狀态并位于back stack頂部，intent會被傳遞給該activity的執行個體的onNewIntent()方法。

          在launchMode屬性中，沒有屬性值可以定義這種行為。

          FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP經常與FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK結合在一起使用。當這二者在一起用的時候，可以在其它的task中找到存在的activity執行個體并使其位于一個可以響應到intent的位置（彈空其上的activities）。

          注意：有一種情況的處理稍有特殊， 如果指定的activity的launchMode是"standard"，并且在task中已經有一個目标activity的執行個體，那麼這個執行個體（以及之上的activities）也會被從stack中移除，然後一個新的執行個體會在原來的執行個體的位置被launched并處理incoming intent。 這是因為在launchMode是"standard"的時候一定會建立一個新的activity執行個體來接受傳遞的intent并處理 。 （這說明Intent flags 和 launchMode 之間是結合起來影響task的）

處理affinities

     affinities表示一個activity更 傾向于從屬于哪一個task。預設情況下，相同application内的所有的activities彼此之間情投意合（互相相關）。是以，預設情況下，一個app内的所有的activities都傾向于相同的task。然而，你可以修改activity的 default affinity。不同app裡的activities可以共享相同的affinity，或者同一個app内的不同的activities可以被指定為不同的task affinities。

     你可以通過修改<activity>節點的taskAffinity屬性來修改指定activity的affinity。

     taskAffinity屬性設定一個string類型的值 （注意這個String的格式是有要求的，必須是x.x，比如a.b，而且每一個"."分割的部分必須用字母開頭不能用數字，簡單說，就是一個包結構類型的String），這個值必須不同于在<manifest>節點中定義的package name，因為系統預設會使用這個name作為本應用預設的task affinity。

     affinity在兩種情況下會起作用：

• 當launch一個activity執行個體的intent包含FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag的時候。預設情況下，一個新的activity執行個體會被launched into到調用startActivity()的那個activity所在的task。它會被pushed onto調用者所在的back stack。然而，如果傳遞給startActivity()的intent包含FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag，系統會尋找一個不同的task來容納新的activity執行個體。通常，這是一個new task。但是，這也不一定。如果已經有了一個task并且這個task的與新的activity執行個體有相同的affinity，那麼這個新的activity執行個體會被launched into that task。如果不是這種情況，那就啟動一個新的task。如果設定了這個flag進而導緻一個activity執行個體在一個新的task裡啟動然後使用者按了Home button離開它傳回了主界面，此時應該有一種途徑可以讓使用者傳回之前的task。有一些對象（比如notification manager）總是在另外的task中來啟動activities，而不是作為定義Intent的activity所在的task的一部分，是以它們在調用startActivity()方法的時候，會給參數intent設定FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK。如果你有一個會被一個外部對象（比如上面說的notification manager）調用的activity，并且intent中會設定FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK，應該確定使用者有一種途徑可以傳回activity所在的這個task,比如通過launcher上的一個icon（task的root activity應該有CATEGORY_LAUNCHER intent filter；參見下面的讨論，有詳細的解釋）。
• 當一個activity有allowTaskReparenting屬性并且設定為"true"的時候。在這種情況下，這個activity可以從啟動它的task移動到affinity相同的task（the task it has an affinity for）——當這個有相同affinity的task來到foreground的時候。例如，假設有一個預報標明城市的天氣情況的activity，這個activity被定義為一個旅遊應用的一部分。它與它所在應用中的其他的activities有相同的affinity（預設的application affinity）并且它通過設定allowTaskReparenting屬性為true允許re-parenting。當你的應用中的activity啟動了這個天氣預報的activity，它最開始的時候會屬于你的應用中啟動它的activity所在的task。然而，當旅遊應用的task來到foreground，這個天氣預報的activity會被重新指定到旅遊應用的task（會直接添加到棧頂并顯示，但是測試後隻有在點選launcher中的圖示來使task來到foreground才能得到這種效果，通過Recents來打開最近任務卻不行）。

提示：如果想要實作從使用者的角度看來一個.apk檔案包含了多個"application"，可以使用taskAffinity屬性來為不同的activities指定不同的attinities，其中affinity相同的activities屬于同一"application"。

清空back stack

     如果使用者離開一個task很長很長時間沒有傳回（通常30min以上），系統将會清空task中除了root activity之外的所有的activities，當使用者傳回到task的時候，隻有root activity被恢複。系統會這樣做是因為，經過一個比較長的時間之後，使用者可能已經忘記了或者不再關心，放棄了他們之前做的操作，就算之後再次傳回task也是為了做一些重新開始的操作。

     如果想要修改這種預設的行為，可以通過下面的<activity>屬性：

      alwaysRetainTaskState

          如果在task的root activity中，這個屬性被設定為“true”，那麼上面描述的預設行為将不會發生。即使過了很長時間（30min）task還是會在stack中保持所有的activities。

      clearTaskOnLaunch

          如果在task的root activity中，這個屬性被設定為"true"，那麼無論何時，主要使用者離開了目前的task并傳回的時候，stack都已經被清空 包括root activity。也就是說，這個屬性剛好與alwaysRetainTaskState相反。使用者在傳回task的時候看到的永遠都是它的初始狀态，即使是使用者隻離開了一小段時間。

     finishOnTaskLaunch

          這個屬性與clearTaskOnLaunch類似，不同的是它影響的是特定的一個activity，而不像clearTaskOnLaunch影響的的是 整個的task。這個屬性可以使得任何一個activity消失，包括root activity。當這個屬性的值被設定為"true"的時候，隻有當activity所在的task依然屬于使用者的目前會話的時候（current session，簡單說就是使用者看得見的時候，foreground），這個activity才會被保持。如果使用者離開這個task然後傳回，這個activity将不再存在，不會出現了。

啟動一個task

     你可以通過intent filter來設定一個activity作為一個task的入口（entry point）。具體設定辦法是：在intent filter中設定"android.intent.action.MAIN"作為指定的action，設定"android.intent.category.LAUNCHER"作為指定的category。如下：

<activity ... >
    <intent-filter ... >
        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
    </intent-filter>
    ...
</activity>      

     這樣設定的intent filter會使得為<activity>設定的icon和label被顯示到application launcher（安裝即顯示），為使用者提供了啟動該activity以及傳回之前建立并啟動過的task的途徑（這個task的root activity應該是這裡的設定了intent filter的activity）。

     這樣的設定方式還有一個很重要的用途：使用者可以通過這個activity在launcher中的圖示，在離開相應的task之後通過點選圖示傳回該task。是以，launchMode中的那兩個表示activities啟動的時候可能會開始一個新的task的mode值：”singleTask“和"singleInstance"， 應該隻用在當activity有ACTION_MAIN和CATEGORY_LAUNCHER filter設定的情況下。想象一下，如果沒有這個filter設定：一個intent啟動了一個"singleTask"的activity，開啟了一個新的task，并且使用者在這個task中做了不少的操作。如果使用者按了Home button。這個task進入了background不可見了。此時使用者就沒有辦法來傳回這個task了，因為在application launcher中找不到代表該task或者說其root activity的圖示（入口）。

     如果你不希望使用者傳回已經進入background的activity，設定<activity>的finishOnTaskLaunch屬性為"true"（見上面關于”清空back stack“的讨論）。