Android view状态保存

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：

Page

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：

  1. <LinearLayout  
  2.     xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  3.     android:layout_width="match_parent"  
  4.     android:layout_height="match_parent"  
  5.     android:orientation="horizontal"  
  6.     android:padding="@dimen/activity_horizontal_margin">  
  7.     <ImageView  
  8.         android:layout_width="wrap_content"
  9.         android:layout_height="wrap_content"  
  10.         android:src="@drawable/ic_launcher"/>  
  11.     <TextView  
  12.         android:layout_width="0dip"
  13.         android:layout_weight="1"  
  14.         android:layout_height="wrap_content"  
  15.         android:text="My Text"/>  
  16.     <Switch  
  17.         android:layout_width="wrap_content"
  18.         android:layout_height="wrap_content"  
  19.         android:layout_margin="8dip"/>  
  20. </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：

  • 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）：

  1. <LinearLayout  
  2.     xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  3.     android:layout_width="match_parent"  
  4.     android:layout_height="match_parent"  
  5.     android:orientation="horizontal"  
  6.     android:padding="@dimen/activity_horizontal_margin">  
  7.     <ImageView  
  8.         android:id="@+id/image"
  9.         android:layout_width="wrap_content"  
  10.         android:layout_height="wrap_content"  
  11.         android:src="@drawable/ic_launcher"/>  
  12.     <TextView  
  13.         android:id="@+id/text"
  14.         android:layout_width="0dip"  
  15.         android:layout_weight="1"  
  16.         android:layout_height="wrap_content"  
  17.         android:text="My Text"/>  
  18.     <Switch  
  19.         android:id="@+id/toggle"
  20.         android:layout_width="wrap_content"  
  21.         android:layout_height="wrap_content"  
  22.         android:layout_margin="8dip"/>  
  23. </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：

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：

  1. public class CustomSwitch extends Switch {
  2.  
  3.     private int customState;//所谓状态其实就是数据
  4.  
  5.     .......
  6.  
  7.     public void setCustomState(int customState) {
  8.         this.customState = customState;
  9.     }  
  10. }

下面是我们将如何保存这个状态的过程：

  1. public class CustomSwitch extends Switch {
  2.  
  3.     private int customState;
  4.  
  5.     .............
  6.  
  7.     public void setCustomState(int customState) {
  8.         this.customState = customState;
  9.     }
  10.  
  11.     @Override
  12.     public Parcelable onSaveInstanceState() {
  13.         Parcelable superState = super.onSaveInstanceState();
  14.         SavedState ss = new SavedState(superState);  
  15.         ss.state = customState;  
  16.         return ss;  
  17.     }
  18.  
  19.     @Override
  20.     public void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {
  21.         SavedState ss = (SavedState) state;
  22.         super.onRestoreInstanceState(ss.getSuperState());  
  23.         setCustomState(ss.state);  
  24.     }
  25.  
  26.     static class SavedState extends BaseSavedState {
  27.         int state;
  28.  
  29.         SavedState(Parcelable superState) {  
  30.             super(superState);
  31.         }
  32.  
  33.         private SavedState(Parcel in) {
  34.             super(in);
  35.             state = in.readInt();  
  36.         }
  37.  
  38.         @Override
  39.         public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
  40.             super.writeToParcel(out, flags);
  41.             out.writeInt(state);  
  42.         }
  43.  
  44.         public static final Parcelable.Creator<SavedState> CREATOR
  45.                 = new Parcelable.Creator<SavedState>() {
  46.             public SavedState createFromParcel(Parcel in) {
  47.                 return new SavedState(in);
  48.             }
  49.  
  50.             public SavedState[] newArray(int size) {
  51.                 return new SavedState[size];
  52.             }  
  53.         };
  54.     }  
  55. }

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。


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：

哈哈！因为状态的保存是基于view id的，而SparseArray container是整个View层次结构中共享的 ，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：

  1. public class MyCustomLayout extends LinearLayout {
  2.  
  3. .........
  4.  
  5.     @Override
  6.     public Parcelable onSaveInstanceState() {
  7.         Parcelable superState = super.onSaveInstanceState();
  8.         SavedState ss = new SavedState(superState);  
  9.         ss.childrenStates = new SparseArray();  
  10.         for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {  
  11.             getChildAt(i).saveHierarchyState(ss.childrenStates);
  12.         }  
  13.         return ss;
  14.     }
  15.  
  16.     @Override
  17.     public void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {
  18.         SavedState ss = (SavedState) state;
  19.         super.onRestoreInstanceState(ss.getSuperState());  
  20.         for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {  
  21.             getChildAt(i).restoreHierarchyState(ss.childrenStates);
  22.         }  
  23.     }
  24.  
  25.     @Override
  26.     protected void dispatchSaveInstanceState(SparseArray<Parcelable> container) {
  27.         dispatchFreezeSelfOnly(container);
  28.     }
  29.  
  30.     @Override
  31.     protected void dispatchRestoreInstanceState(SparseArray<Parcelable> container) {
  32.         dispatchThawSelfOnly(container);
  33.     }
  34.  
  35.     static class SavedState extends BaseSavedState {
  36.         SparseArray childrenStates;
  37.  
  38.         SavedState(Parcelable superState) {  
  39.             super(superState);
  40.         }
  41.  
  42.         private SavedState(Parcel in, ClassLoader classLoader) {
  43.             super(in);
  44.             childrenStates = in.readSparseArray(classLoader);  
  45.         }
  46.  
  47.         @Override
  48.         public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
  49.             super.writeToParcel(out, flags);
  50.             out.writeSparseArray(childrenStates);  
  51.         }
  52.  
  53.         public static final ClassLoaderCreator<SavedState> CREATOR
  54.                 = new ClassLoaderCreator<SavedState>() {
  55.             @Override
  56.             public SavedState createFromParcel(Parcel source, ClassLoader loader) {
  57.                 return new SavedState(source, loader);
  58.             }
  59.  
  60.             @Override
  61.             public SavedState createFromParcel(Parcel source) {
  62.                 return createFromParcel(null);
  63.             }
  64.  
  65.             public SavedState[] newArray(int size) {
  66.                 return new SavedState[size];
  67.             }  
  68.         };
  69.     }  
  70. }

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：

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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