你对Context了解多少呢

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前言

在Android应用进程的创建 — Activity的启动流程中我们发现，Application和Activity都是由系统创建的，它们并不能像其他java类一样，由应用层通过new操作创建出对象，且它们都继承自Context，那么大家有没有想过，这个Context到底有什么作用呢？它在Android应用中扮演了一个怎么样的角色呢？

Context继承关系

这里整理了一张Context的继承关系类图，从这个图中可以看出，Context是一个接口，ContextImp和ContextWrapper都是其实现类，我们常用的Activity、Service、Application都直接或间接继承自ContextWrapper

通过这张图，我们可以整理出几个问题：

  1. 一个应用程序有几个Context？

  2. 为什么Activity、Service、Application都继承自Context，Context的作用是什么呢？

  3. 为什么Activity需要继承自ContextThemeWrapper，而Service和Application直接继承自ContextWrapper呢？

  4. 为什么ContextWrapper中存在一个ContextImp类型的变量mBase，且同时它又实现了Context呢？

问题分析

问题一

一个应用程序有几个Context？

Application，Activity，Service都继承自Context，而应用有几个进程，就会存在几个Application对象

Context个数 = Activity个数 + Service个数 + 进程个数

问题二

为什么Activity、Service、Application都继承自Context，Context的作用是什么呢？

Context是一个接口，所以要想知道Context的作用，其实就是看它有哪些接口，这些接口的功能是什么

/**
* 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 {
    
    // 四大组件相关
    public abstract void startActivity(@RequiresPermission Intent intent);
    public abstract void sendBroadcast(@RequiresPermission Intent intent);
    public abstract Intent registerReceiver(@Nullable BroadcastReceiver receiver,
                                            IntentFilter filter);
    public abstract void unregisterReceiver(BroadcastReceiver receiver);
    public abstract ComponentName startService(Intent service);
    public abstract boolean stopService(Intent service);
    public abstract boolean bindService(@RequiresPermission Intent service,
            @NonNull ServiceConnection conn, @BindServiceFlags int flags);
    public abstract void unbindService(@NonNull ServiceConnection conn);
    public abstract ContentResolver getContentResolver();
    
    // 获取系统/应用资源
    public abstract AssetManager getAssets();
    public abstract Resources getResources();
    public abstract PackageManager getPackageManager();
    public abstract Context getApplicationContext();
    public abstract ClassLoader getClassLoader();
    public final @Nullable <T> T getSystemService(@NonNull Class<T> serviceClass) { ... }
    
    public final String getString(@StringRes int resId) { ... }
    public final int getColor(@ColorRes int id) { ... }
    public final Drawable getDrawable(@DrawableRes int id) { ... }
    public abstract Resources.Theme getTheme();
    public abstract void setTheme(@StyleRes int resid);
    public final TypedArray obtainStyledAttributes(@StyleableRes int[] attrs) { ... }
    
    // 获取应用相关信息
    public abstract ApplicationInfo getApplicationInfo();
    public abstract String getPackageName();
    public abstract Looper getMainLooper();
    public abstract int checkPermission(@NonNull String permission, int pid, int uid);
    
    // 文件相关
    public abstract File getSharedPreferencesPath(String name);
    public abstract File getDataDir();
    public abstract boolean deleteFile(String name);
    public abstract File getExternalFilesDir(@Nullable String type);
    public abstract File getCacheDir();
    ...
    public abstract SharedPreferences getSharedPreferences(String name, @PreferencesMode int mode);
    public abstract boolean deleteSharedPreferences(String name);
    
    // 数据库相关
    public abstract SQLiteDatabase openOrCreateDatabase(...);
    public abstract boolean deleteDatabase(String name);
    public abstract File getDatabasePath(String name);
    ...
    
    // 其它
    public void registerComponentCallbacks(ComponentCallbacks callback) { ... }
    public void unregisterComponentCallbacks(ComponentCallbacks callback) { ... }
    ...
}

public interface ComponentCallbacks {
    void onConfigurationChanged(Configuration newConfig);
    void onLowMemory();
}

结合代码可以看出，Context就像是应用的大管家，正是因为有了Context，各种应用组件才有意义，他们才能访问系统服务，系统资源

Context的作用总结为如下几个方面：

  1. 四大组件的交互，包括启动 Activity、Broadcast、Service，获取 ContentResolver 等
  2. 获取系统/应用资源，包括 AssetManager、PackageManager、Resources、System Service 以及 color、string、drawable 等
  3. 文件，包括获取缓存文件夹、删除文件、SharedPreference 相关等
  4. 数据库（SQLite）相关，包括打开数据库、删除数据库、获取数据库路径等
  5. 其它辅助功能，比如设置 ComponentCallbacks，即监听配置信息改变、内存不足等事件的发生

问题三

为什么Activity需要继承自ContextThemeWrapper，而Service和Application直接继承自ContextWrapper呢？

下面来看一下ContextThemeWrapper的源码

public class ContextThemeWrapper extends ContextWrapper {
    private int mThemeResource;
    private Resources.Theme mTheme;
    private LayoutInflater mInflater;
    private Configuration mOverrideConfiguration;
    private Resources mResources;

    public ContextThemeWrapper() {
        super(null);
    }

    public ContextThemeWrapper(Context base, @StyleRes int themeResId) {
        super(base);
        mThemeResource = themeResId;
    }

    public ContextThemeWrapper(Context base, Resources.Theme theme) {
        super(base);
        mTheme = theme;
    }

    @Override
    protected void attachBaseContext(Context newBase) {
        super.attachBaseContext(newBase);
    }

    public void applyOverrideConfiguration(Configuration overrideConfiguration) {...}

    public Configuration getOverrideConfiguration() {...}

    @Override
    public AssetManager getAssets() {...}

    @Override
    public Resources getResources() {...}

    private Resources getResourcesInternal() {...}

    @Override
    public void setTheme(int resid) {...}

    @Override
    public int getThemeResId() {...}

    @Override
    public Resources.Theme getTheme() {...}

    @Override
    public Object getSystemService(String name) {...}

    protected void onApplyThemeResource(Resources.Theme theme, int resId, boolean first) {

    private void initializeTheme() {...}
}

ContextThemeWrapper类，从它的命名就可以看出，其内部包含了与Theme相关的接口，当然，只有Activity才需要主题，Service和Application是不需要主题的，因为Service是没有界面的后台场景，所以Service和Application直接继承于ContextWrapper

问题四

为什么ContextWrapper中存在一个ContextImp类型的变量mBase，且同时它又实现了ContextWrapper呢？

下面来看ContextWrapper的代码

public class ContextWrapper extends Context {
    Context mBase;

    public ContextWrapper(Context base) {
        mBase = base;
    }
    
    protected void attachBaseContext(Context base) {
        if (mBase != null) {
            throw new IllegalStateException("Base context already set");
        }
        mBase = base;
    }

    public Context getBaseContext() {
        return mBase;
    }

    @Override
    public AssetManager getAssets() {
        return mBase.getAssets();
    }

    @Override
    public Resources getResources() {
        return mBase.getResources();
    }

    @Override
    public PackageManager getPackageManager() {
        return mBase.getPackageManager();
    }

    @Override
    public ContentResolver getContentResolver() {
        return mBase.getContentResolver();
    }
  
    ....
}

很显然，ContextWrapper只是一个Context静态代理类，所有的操作都是通过内部成员 mBase 完成的，而mBase就是ContextImp对象。为什么要这么设计呢？如果Application直接继承ContextImp会不会有什么问题呢？

一般情况下，使用代理而不直接使用某个对象，目的可能有两个：

  1. 定制自己的行为
  2. 不影响原对象

其中 Servcie 和 Application 的父类 ContextWrapper 完全没有自定义的行为，而 Activity 的父类 ContextThemeWrapper 则自定义了 Resource 以及 Theme 的相关行为，因此：

  1. 对于 Service 和 Application 而言，不直接继承ContextImp，是担心用户修改了ContextImp而导致错误的发生
  2. 对于 Activity 而言，除了担心用户的修改之外，ContextImp和 Activity 本身对于 Reource 以及 Theme 的相关行为是不同的

其他使用Context注意点

  1. 在单例模式中使用Context要注意内存泄漏问题

我们知道，单例模式的生命周期是和应用的生命周期保持一致的，所以在单例模式中使用Context，不能使用Activity Context，需要使用Application Context

  1. 创建dialog需要使用Activtiy Context

果我们使用Application的Context，或者说Token可以不是Activity的Token，那么用户可能已经跳转到别的应用的Activity界面了，但我们却可以在别人的界面上弹出我们的Dialog，想想就觉得很危险

具体可以参考：https://www.jianshu.com/p/628ac6b68c15

  1. Activity的this和getBaseContext()有什么区别？

Activity就是继承Context的，所以this是返回Activity自己

getBaseContext()返回的是ContextWrapper里面的mBase

  1. getApplication()和getApplicationContext()有什么区别？

都是返回Applicatoin对象，但是他们的作用域不一样

getApplicatoin()是Activity和Service里面特有的，其他地方不能用

BroadcastReceiver的onReceive()中的第一个参数，拿到的Context对象是不能调用getApplication()的只能调getApplicationContext()

  1. Application构造方法中调用父类方法会发生闪退（如getResource()等）

Application的创建过程主要是下面三步

//1.创建ContextImpl
ContextImpl appContext = ContextImpl.createAppContext(mActivityThread, this);
//2.创建Application
Application app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(cl, appClass, appContext);
//3.调用Application#onCreate()
app.onCreate();

Instrumentation#newApplication()

public Application newApplication(ClassLoader cl, String className, Context context)
        throws InstantiationException, IllegalAccessException, 
        ClassNotFoundException {
    Application app = getFactory(context.getPackageName())
            .instantiateApplication(cl, className);
    app.attach(context);
    return app;
}

Application#attach()

final void attach(Context context) {
        attachBaseContext(context);
        mLoadedApk = ContextImpl.getImpl(context).mPackageInfo;
    }

Application#attachBaseContext()

protected void attachBaseContext(Context base) {
    if (mBase != null) {
        throw new IllegalStateException("Base context already set");
    }
    mBase = base;
}

从上面的代码中可以看出，在Application对象刚被创建的时候，其内部的mBase变量是空的，直到执行attachBaseContext()后，mBase才会有值，之后才会调用Application#onCreate()。所以在Application中使用Context接口中的相关方法，可以在onCreate()里面调用，而不能在构造方法中调用

总结

Context是一个抽象类，我们开发过程中几乎每天都要和它打交道，但是我相信很多人都说不出他是个什么东西，很多只是知道它叫做上下文。其实当我们觉得一个东西很抽象很难理解的时候，无外乎就是看一下它的创建过程以及它具备哪些方法

这里做一个比喻，对于我们应用层开发来说，Activity就像是一个”皇帝“，Activity可以做很多很多的事情，但是Context就像是他手中的权利，如果没有Context，Activity其实只是一个”普通人“（普通java类）而已

我们很多人往往把Activity理解成它继承了Context，是的没错，它确实继承自Context，但我认为，把Activity理解成它代理了Context，会更贴合实际意义一些

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