Android context源碼詳解及深入分析

Android context詳解

前言：

Context都沒弄明白，還怎麼做Android開發？

Activity mActivity =new Activity()

作為Android開發者，不知道你有沒有思考過這個問題，Activity可以new嗎？Android的應用程序開發采用Java語言，Activity本質上也是一個對象，那上面的寫法有什麼問題呢？估計很多人說不清道不明。Android程序不像Java程序一樣，隨便創建一個類，寫個main()方法就能運行，Android應用模型是基於組件的應用設計模式，組件的運行要有一個完整的Android工程環境，在這個環境下，Activity、Service等系統組件才能夠正常工作，而這些組件並不能采用普通的Java對象創建方式，new一下就能創建實例了，而是要有它們各自的上下文環境，也就是我們這裡討論的Context。可以這樣講，Context是維持Android程序中各組件能夠正常工作的一個核心功能類。

Context到底是什麼

Context的中文翻譯為：語境; 上下文; 背景; 環境，在開發中我們經常說稱之為“上下文”，那麼這個“上下文”到底是指什麼意思呢？在語文中，我們可以理解為語境，在程序中，我們可以理解為當前對象在程序中所處的一個環境，一個與系統交互的過程。比如微信聊天，此時的“環境”是指聊天的界面以及相關的數據請求與傳輸，Context在加載資源、啟動Activity、獲取系統服務、創建View等操作都要參與。
那Context到底是什麼呢？一個Activity就是一個Context，一個Service也是一個Context。Android程序員把“場景”抽象為Context類，他們認為用戶和操作系統的每一次交互都是一個場景，比如打電話、發短信，這些都是一個有界面的場景，還有一些沒有界面的場景，比如後台運行的服務（Service）。一個應用程序可以認為是一個工作環境，用戶在這個環境中會切換到不同的場景，這就像一個前台秘書，她可能需要接待客人，可能要打印文件，還可能要接聽客戶電話，而這些就稱之為不同的場景，前台秘書可以稱之為一個應用程序。

如何生動形象的理解Context

上面的概念中采用了通俗的理解方式，將Context理解為“上下文”或者“場景”，如果你仍然覺得很抽象，不好理解。在這裡我給出一個可能不是很恰當的比喻，希望有助於大家的理解：一個Android應用程序，可以理解為一部電影或者一部電視劇，Activity，Service，Broadcast Receiver，Content Provider這四大組件就好比是這部戲裡的四個主角：胡歌，霍建華，詩詩，Baby。他們是由劇組（系統）一開始就定好了的，整部戲就是由這四位主演領銜擔綱的，所以這四位主角並不是大街上隨隨便便拉個人（new 一個對象）都能演的。有了演員當然也得有攝像機拍攝啊，他們必須通過鏡頭（Context）才能將戲傳遞給觀眾，這也就正對應說四大組件（四位主角）必須工作在Context環境下（攝像機鏡頭）。那Button，TextView，LinearLayout這些控件呢，就好比是這部戲裡的配角或者說群眾演員，他們顯然沒有這麼重用，隨便一個路人甲路人乙都能演（可以new一個對象），但是他們也必須要面對鏡頭（工作在Context環境下），所以Button mButton=new Button（Context）是可以的。雖然不很恰當，但還是很容易理解的，希望有幫助。

源碼中的Context

/** 
 * Interface to global information about an application environment. This is 
 * an abstract class whose implementation is provided by 
 * the Android system. It 
 * allows access to application-specific resources and classes, as well as 
 * up-calls for application-level operations such as launching activities, 
 * broadcasting and receiving intents, etc. 
 */ 
public abstract class Context { 
  /** 
   * File creation mode: the default mode, where the created file can only 
   * be accessed by the calling application (or all applications sharing the 
   * same user ID). 
   * @see #MODE_WORLD_READABLE 
   * @see #MODE_WORLD_WRITEABLE 
   */ 
  public static final int MODE_PRIVATE = 0x0000; 
 
  public static final int MODE_WORLD_WRITEABLE = 0x0002; 
 
  public static final int MODE_APPEND = 0x8000; 
 
  public static final int MODE_MULTI_PROCESS = 0x0004; 
  } 

源碼中的注釋是這麼來解釋Context的：Context提供了關於應用環境全局信息的接口。它是一個抽象類，它的執行被Android系統所提供。它允許獲取以應用為特征的資源和類型，是一個統領一些資源（應用程序環境變量等）的上下文。就是說，它描述一個應用程序環境的信息（即上下文）；是一個抽象類，Android提供了該抽象類的具體實現類；通過它我們可以獲取應用程序的資源和類（包括應用級別操作，如啟動Activity，發廣播，接受Intent等）。既然上面Context是一個抽象類，那麼肯定有他的實現類咯，我們在Context的源碼中通過IDE可以查看到他的子類

Context類本身是一個純abstract類，它有兩個具體的實現子類：ContextImpl和ContextWrapper。其中ContextWrapper類，如其名所言，這只是一個包裝而已，ContextWrapper構造函數中必須包含一個真正的Context引用，同時ContextWrapper中提供了attachBaseContext（）用於給ContextWrapper對象中指定真正的Context對象，調用ContextWrapper的方法都會被轉向其所包含的真正的Context對象。ContextThemeWrapper類，如其名所言，其內部包含了與主題（Theme）相關的接口，這裡所說的主題就是指在AndroidManifest.xml中通過android：theme為Application元素或者Activity元素指定的主題。當然，只有Activity才需要主題，Service是不需要主題的，因為Service是沒有界面的後台場景，所以Service直接繼承於ContextWrapper，Application同理。而ContextImpl類則真正實現了Context中的所以函數，應用程序中所調用的各種Context類的方法，其實現均來自於該類。一句話總結：Context的兩個子類分工明確，其中ContextImpl是Context的具體實現類，ContextWrapper是Context的包裝類。Activity，Application，Service雖都繼承自ContextWrapper（Activity繼承自ContextWrapper的子類ContextThemeWrapper），但它們初始化的過程中都會創建ContextImpl對象，由ContextImpl實現Context中的方法。

一個應用程序有幾個Context

其實這個問題本身並沒有什麼意義，關鍵還是在於對Context的理解，從上面的關系圖我們已經可以得出答案了，在應用程序中Context的具體實現子類就是：Activity，Service，Application。那麼Context數量=Activity數量+Service數量+1。當然如果你足夠細心，可能會有疑問：我們常說四大組件，這裡怎麼只有Activity，Service持有Context，那Broadcast Receiver，Content Provider呢？Broadcast Receiver，Content Provider並不是Context的子類，他們所持有的Context都是其他地方傳過去的，所以並不計入Context總數。上面的關系圖也從另外一個側面告訴我們Context類在整個Android系統中的地位是多麼的崇高，因為很顯然Activity，Service，Application都是其子類，其地位和作用不言而喻。

Context能干什麼

Context到底可以實現哪些功能呢？這個就實在是太多了，彈出Toast、啟動Activity、啟動Service、發送廣播、操作數據庫等等都需要用到Context。

TextView tv = new TextView(getContext()); 
 
ListAdapter adapter = new SimpleCursorAdapter(getApplicationContext(), ...); 
 
AudioManager am = (AudioManager) getContext().getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE);getApplicationContext().getSharedPreferences(name, mode); 
 
getApplicationContext().getContentResolver().query(uri, ...); 
 
getContext().getResources().getDisplayMetrics().widthPixels * 5 / 8; 
 
getContext().startActivity(intent); 
 
getContext().startService(intent); 
 
getContext().sendBroadcast(intent); 

Context作用域

雖然Context神通廣大，但並不是隨便拿到一個Context實例就可以為所欲為，它的使用還是有一些規則限制的。由於Context的具體實例是由ContextImpl類去實現的，因此在絕大多數場景下，Activity、Service和Application這三種類型的Context都是可以通用的。不過有幾種場景比較特殊，比如啟動Activity，還有彈出Dialog。出於安全原因的考慮，Android是不允許Activity或Dialog憑空出現的，一個Activity的啟動必須要建立在另一個Activity的基礎之上，也就是以此形成的返回棧。而Dialog則必須在一個Activity上面彈出（除非是System Alert類型的Dialog），因此在這種場景下，我們只能使用Activity類型的Context，否則將會出錯。

發現Activity所持有的Context的作用域最廣，無所不能。因為Activity繼承自ContextThemeWrapper，而Application和Service繼承自ContextWrapper，很顯然ContextThemeWrapper在ContextWrapper的基礎上又做了一些操作使得Activity變得更強大，這裡我就不再貼源碼給大家分析了，有興趣的童鞋可以自己查查源碼。上圖中的YES和NO我也不再做過多的解釋了，這裡我說一下上圖中Application和Service所不推薦的兩種使用情況。

1：如果我們用ApplicationContext去啟動一個LaunchMode為standard的Activity的時候會報錯android.util.AndroidRuntimeException: Calling startActivity from outside of an Activity context requires the FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag. Is this really what you want?這是因為非Activity類型的Context並沒有所謂的任務棧，所以待啟動的Activity就找不到棧了。解決這個問題的方法就是為待啟動的Activity指定FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK標記位，這樣啟動的時候就為它創建一個新的任務棧，而此時Activity是以singleTask模式啟動的。所有這種用Application啟動Activity的方式不推薦使用，Service同Application。

2：在Application和Service中去layout inflate也是合法的，但是會使用系統默認的主題樣式，如果你自定義了某些樣式可能不會被使用。所以這種方式也不推薦使用。
一句話總結：凡是跟UI相關的，都應該使用Activity做為Context來處理；其他的一些操作，Service,Activity,Application等實例都可以，當然了，注意Context引用的持有，防止內存洩漏。

如何獲取Context

通常我們想要獲取Context對象，主要有以下四種方法

1：View.getContext,返回當前View對象的Context對象，通常是當前正在展示的Activity對象。

2：Activity.getApplicationContext,獲取當前Activity所在的(應用)進程的Context對象，通常我們使用Context對象時，要優先考慮這個全局的進程Context。

3：ContextWrapper.getBaseContext():用來獲取一個ContextWrapper進行裝飾之前的Context，可以使用這個方法，這個方法在實際開發中使用並不多，也不建議使用。

4：Activity.this 返回當前的Activity實例，如果是UI控件需要使用Activity作為Context對象，但是默認的Toast實際上使用ApplicationContext也可以。

getApplication()和getApplicationContext()

上面說到獲取當前Application對象用getApplicationContext，不知道你有沒有聯想到getApplication()，這兩個方法有什麼區別？相信這個問題會難倒不少開發者。

程序是不會騙人的，我們通過上面的代碼，打印得出兩者的內存地址都是相同的，看來它們是同一個對象。其實這個結果也很好理解，因為前面已經說過了，Application本身就是一個Context，所以這裡獲取getApplicationContext()得到的結果就是Application本身的實例。那麼問題來了，既然這兩個方法得到的結果都是相同的，那麼Android為什麼要提供兩個功能重復的方法呢？實際上這兩個方法在作用域上有比較大的區別。getApplication()方法的語義性非常強，一看就知道是用來獲取Application實例的，但是這個方法只有在Activity和Service中才能調用的到。那麼也許在絕大多數情況下我們都是在Activity或者Service中使用Application的，但是如果在一些其它的場景，比如BroadcastReceiver中也想獲得Application的實例，這時就可以借助getApplicationContext()方法了。

publicclassMyReceiverextendsBroadcastReceiver{ 
 
@Override 
publicvoidonReceive(Contextcontext,Intentintent){ 
ApplicationmyApp=(Application)context.getApplicationContext(); 
} 
} 

Context引起的內存洩露

但Context並不能隨便亂用，用的不好有可能會引起內存洩露的問題，下面就示例兩種錯誤的引用方式。
錯誤的單例模式

public class Singleton { 
  private static Singleton instance; 
  private Context mContext; 
 
  private Singleton(Context context) { 
    this.mContext = context; 
  } 
 
  public static Singleton getInstance(Context context) { 
    if (instance == null) { 
      instance = new Singleton(context); 
    } 
    return instance; 
  } 
} 

這是一個非線程安全的單例模式，instance作為靜態對象，其生命周期要長於普通的對象，其中也包含Activity，假如Activity A去getInstance獲得instance對象，傳入this，常駐內存的Singleton保存了你傳入的Activity A對象，並一直持有，即使Activity被銷毀掉，但因為它的引用還存在於一個Singleton中，就不可能被GC掉，這樣就導致了內存洩漏。

View持有Activity引用

public class MainActivity extends Activity { 
  private static Drawable mDrawable; 
 
  @Override 
  protected void onCreate(Bundle saveInstanceState) { 
    super.onCreate(saveInstanceState); 
    setContentView(R.layout.activity_main); 
    ImageView iv = new ImageView(this); 
    mDrawable = getResources().getDrawable(R.drawable.ic_launcher); 
    iv.setImageDrawable(mDrawable); 
  } 
} 

有一個靜態的Drawable對象當ImageView設置這個Drawable時，ImageView保存了mDrawable的引用，而ImageView傳入的this是MainActivity的mContext，因為被static修飾的mDrawable是常駐內存的，MainActivity是它的間接引用，MainActivity被銷毀時，也不能被GC掉，所以造成內存洩漏。

正確使用Context

一般Context造成的內存洩漏，幾乎都是當Context銷毀的時候，卻因為被引用導致銷毀失敗，而Application的Context對象可以理解為隨著進程存在的，所以我們總結出使用Context的正確姿勢：

1：當Application的Context能搞定的情況下，並且生命周期長的對象，優先使用Application的Context。

2：不要讓生命周期長於Activity的對象持有到Activity的引用。

3：盡量不要在Activity中使用非靜態內部類，因為非靜態內部類會隱式持有外部類實例的引用，如果使用靜態內部類，將外部實例引用作為弱引用持有。

總結

總之Context在Android系統中的地位很重要，它幾乎無所不能，但它也不是你想用就能隨便用的，謹防使用不當引起的內存問題。

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