Android - Fragment

Android - Fragments

一个 Fragment 代表应用 UI 或行为中可重用的部分，位于 Activity 内部。你可以将 Fragment 视为 Activity 的一个模块化部分，它拥有自己的生命周期，接收自己的输入事件，并且可以在 Activity 运行时添加或移除。

使用 Fragment 的主要特点和优势：

模块化（Modularity）：Fragment 允许你将 Activity 的 UI 和逻辑分解为独立的、可重用的组件。
自适应 UI（Adaptable UIs）：你可以在单个 Activity 中组合多个 Fragment 来构建多窗格 UI（例如，用于平板电脑），并为单窗格 UI（例如，用于手机）单独重用这些相同的 Fragment。
生命周期（Lifecycle）：Fragment 有自己的生命周期，它与宿主 Activity 的生命周期紧密相关。当 Activity 暂停时，其中的所有 Fragment 也会暂停，依此类推。
可重用性（Reusability）：一个 Fragment 可以在多个 Activity 中使用。
无 UI Fragment（Headless Fragments）：Fragment 不一定需要有 UI。你可以创建无 UI Fragment 来封装与 Activity 生命周期绑定的后台行为或数据处理。
与现代 Android Jetpack 集成：Fragment 是 Android Jetpack 的核心部分，与 ViewModel、LiveData 和 Navigation Component 等组件良好集成。

通过扩展 androidx.fragment.app.Fragment 类来创建 Fragment。然后，你可以通过在 XML 布局文件中使用 <fragment> 标签（已弃用，推荐使用 <androidx.fragment.app.FragmentContainerView>）声明式地将 Fragment 插入到 Activity 的布局中，或者通过 FragmentManager 和 FragmentTransaction 以编程方式进行操作。

使用场景：自适应 UI

想象一个显示文章列表的应用。在手机上，选择一篇文章可能会导航到一个新屏幕（Activity）来显示文章内容。在平板电脑上，由于屏幕空间更大，文章列表可以在左侧的一个 Fragment 中，而所选文章的内容可以在右侧的另一个 Fragment 中显示，所有这些都在同一个 Activity 中。Fragment 使这种自适应设计更容易实现。

Fragment 生命周期

Fragment 的生命周期直接受其宿主 Activity 生命周期影响。例如，当 Activity 接收到 onPause() 时，Activity 中的每个 Fragment 也会接收到 onPause()。

以下是你可以在 Fragment 类中重写的关键生命周期回调方法（来自 androidx.fragment.app.Fragment）：

onAttach(Context context): Fragment 与 Activity 关联时调用（Activity 在此处通过 context 传递，使用 context 更安全）。在 onCreate() 之前调用。
onCreate(Bundle savedInstanceState): 系统在创建 Fragment 时调用此方法。你应该在此初始化 Fragment 中需要保留的关键组件，以便在 Fragment 暂停或停止后恢复时使用。这是初始化 ViewModel 的好地方。
onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState): 系统在 Fragment 首次绘制其用户界面时调用此方法。你必须从此方法返回一个 View，作为 Fragment 布局的根视图。如果 Fragment 不提供 UI，可以返回 null。你在此处加载（inflate）你的布局 XML。
onViewCreated(View view, Bundle savedInstanceState): 在 onCreateView() 返回后立即调用，但在任何保存的状态恢复到视图之前。你应在此设置视图（例如，通过 ID 查找视图，设置监听器，观察 LiveData）。
onStart(): 当 Fragment 对用户可见时调用（其所在的 Activity 已启动）。
onResume(): 当 Fragment 可见并正在积极运行时调用（其所在的 Activity 已恢复）。Fragment 现在可以与用户交互。
onPause(): 系统调用此方法作为用户离开 Fragment 的首个指示（尽管这并不总是意味着 Fragment 将被销毁）。通常，你应在此处提交任何应在当前用户会话结束后持久化的更改（例如，保存用户输入）。
onStop(): 当 Fragment 对用户不再可见时调用。这可能是因为 Activity 正在停止或有新的 Fragment 覆盖了它。
onDestroyView(): 当与 Fragment 关联的视图层次结构被移除时调用。你应在此清理与 Fragment 视图关联的资源（例如，清除对视图的引用以防止内存泄漏）。
onDestroy(): 调用此方法进行 Fragment 状态的最终清理。在 Fragment 不再使用时调用。如果进程被终止，不保证会调用此方法。
onDetach(): Fragment 与 Activity 解除关联时调用。这是 onAttach() 的对应方法。

如何使用 Fragment？

实现 Fragment 需要几个关键步骤：

定义 Fragment 类：创建一个扩展 androidx.fragment.app.Fragment 的类。实现必要的生命周期回调，特别是 onCreateView() 以提供 Fragment 的布局。
创建 Fragment 的布局：为 Fragment 的 UI 设计一个 XML 布局文件。
将 Fragment 添加到 Activity：你可以通过两种方式完成此操作：
管理 Fragment 事务：使用 getSupportFragmentManager()（来自 FragmentActivity 或 AppCompatActivity）开始添加、替换或移除 Fragment 的事务。

示例：动态添加 Fragment

让我们创建一个简单示例，其中 Activity 动态地将一个 Fragment 加载到一个容器中。

创建 MyFragment.java：

package com.example.fragmentapp;

import android.os.Bundle;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.TextView;
import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.annotation.Nullable;
import androidx.fragment.app.Fragment;

public class MyFragment extends Fragment {

    private static final String ARG_MESSAGE = "message";

    public static MyFragment newInstance(String message) {
        MyFragment fragment = new MyFragment();
        Bundle args = new Bundle();
        args.putString(ARG_MESSAGE, message);
        fragment.setArguments(args);
        return fragment;
    }

    @Nullable
    @Override
    public View onCreateView(@NonNull LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
        // Inflate the layout for this fragment
        return inflater.inflate(R.layout.fragment_my, container, false);
    }

    @Override
    public void onViewCreated(@NonNull View view, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onViewCreated(view, savedInstanceState);
        TextView textView = view.findViewById(R.id.fragment_textview);
        if (getArguments() != null) {
            String message = getArguments().getString(ARG_MESSAGE);
            textView.setText(message != null ? message : "Hello from MyFragment!");
        }
    }
}

创建布局 res/layout/fragment_my.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:gravity="center"
    android:padding="16dp"
    android:background="#E0E0E0">

    <TextView
        android:id="@+id/fragment_textview"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:textSize="20sp"
        android:text="Hello from MyFragment!" />

</LinearLayout>

修改 MainActivity.java 和 res/layout/activity_main.xml：

res/layout/activity_main.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context=".MainActivity">

    <androidx.fragment.app.FragmentContainerView
        android:id="@+id/fragment_container"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_weight="1" />

    <Button
        android:id="@+id/button_load_fragment"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Load Fragment" />

</LinearLayout>

MainActivity.java：

package com.example.fragmentapp;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.fragment.app.FragmentManager;
import androidx.fragment.app.FragmentTransaction;

import android.os.Bundle;
import android.widget.Button;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Button loadFragmentButton = findViewById(R.id.button_load_fragment);
        loadFragmentButton.setOnClickListener(v -> {
            loadFragment();
        });

        // Optionally load fragment initially
        if (savedInstanceState == null) { // Ensure fragment is added only once
            loadFragmentWithMessage("Initial Fragment Load");
        }
    }

    private void loadFragment() {
        loadFragmentWithMessage("Fragment Loaded by Button");
    }

    private void loadFragmentWithMessage(String message) {
        // Create an instance of the fragment
        MyFragment myFragment = MyFragment.newInstance(message);

        // Get the FragmentManager and start a transaction
        FragmentManager fragmentManager = getSupportFragmentManager();
        FragmentTransaction fragmentTransaction = fragmentManager.beginTransaction();

        // Replace whatever is in the fragment_container view with this fragment,
        // and add the transaction to the back stack so the user can navigate back
        fragmentTransaction.replace(R.id.fragment_container, myFragment);
        fragmentTransaction.addToBackStack(null); // Optional: if you want back navigation

        // Commit the transaction
        fragmentTransaction.commit();
    }
}

现代 Fragment 实践

使用 androidx.fragment.app.FragmentContainerView 作为动态添加 Fragment 的容器。它提供更好的 Fragment 动画和 Z 轴顺序处理。
使用 Bundle 通过 Fragment.setArguments(Bundle) 将参数传递给 Fragment。在 Fragment 类内部使用静态 newInstance() 工厂方法封装参数创建过程。
使用 ViewModel 和 LiveData（或 Kotlin 的 Flow）在 Fragment 和 Activity 之间进行通信。这可以解耦组件并处理生命周期复杂性。
使用 Navigation Component 管理 Fragment 导航并在目的地之间传递数据。它简化了复杂的导航图。
对于简单的对话框，使用 DialogFragment。
确保你使用的是 androidx.fragment 库，而不是已弃用的平台版本。

Fragment 是构建灵活和自适应 Android UI 的强大工具。掌握其生命周期和交互模式是开发健壮的 Android 应用的关键。