Android中正确保存view的状态

今天我们聊一聊安卓中保存和恢复view状态的问题。我刻意强调View状态是因为我发现这个过程要比保存 Activity 和 Fragment状态稍微复杂，还有一个原因是因为网上有太多“重复造的轮子”（有时还是奇丑无比的轮子）。

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：

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：

<LinearLayout??
????xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
????android:layout_width="match_parent"??
????android:layout_height="match_parent"??
????android:orientation="horizontal"??
????android:padding="@dimen/activity_horizontal_margin">??
????<ImageView??
????????android:layout_width="wrap_content"
????????android:layout_height="wrap_content"??
????????android:src="@drawable/ic_launcher"/>??
????<TextView??
????????android:layout_width="0dip"
????????android:layout_weight="1"??
????????android:layout_height="wrap_content"??
????????android:text="My?Text"/>??
????<Switch??
????????android:layout_width="wrap_content"
????????android:layout_height="wrap_content"??
????????android:layout_margin="8dip"/>??
</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。假如这是一个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()。假如这是一个ViewGroup，还要恢复其子View的数据。 onRestoreInstanceState(Parcelable state)- 被dispatchRestoreInstanceState()调用。假如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 ， 因此假如一个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）：

<LinearLayout??
????xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
????android:layout_width="match_parent"??
????android:layout_height="match_parent"??
????android:orientation="horizontal"??
????android:padding="@dimen/activity_horizontal_margin">??
????<ImageView??
????????android:id="@+id/image"
????????android:layout_width="wrap_content"??
????????android:layout_height="wrap_content"??
????????android:src="@drawable/ic_launcher"/>??
????<TextView??
????????android:id="@+id/text"
????????android:layout_width="0dip"??
????????android:layout_weight="1"??
????????android:layout_height="wrap_content"??
????????android:text="My?Text"/>??
????<Switch??
????????android:id="@+id/toggle"
????????android:layout_width="wrap_content"??
????????android:layout_height="wrap_content"??
????????android:layout_margin="8dip"/>??
</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，但是假如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：

view要有id 要调用setSaveEnabled(true)

现在我们知道如何保存自带控件的状态，但是假如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：

public?class?CustomSwitch?extends?Switch?{

????private?int?customState;//所谓状态其实就是数据

????.......

????public?void?setCustomState(int?customState)?{
????????this.customState?=?customState;
????}??
}

下面是我们将如何保存这个状态的过程：

public?class?CustomSwitch?extends?Switch?{

????private?int?customState;

????.............

????public?void?setCustomState(int?customState)?{
????????this.customState?=?customState;
????}

????@Override
????public?Parcelable?onSaveInstanceState()?{
????????Parcelable?superState?=?super.onSaveInstanceState();
????????SavedState?ss?=?new?SavedState(superState);??
????????ss.state?=?customState;??
????????return?ss;??
????}

????@Override
????public?void?onRestoreInstanceState(Parcelable?state)?{
????????SavedState?ss?=?(SavedState)?state;
????????super.onRestoreInstanceState(ss.getSuperState());??
????????setCustomState(ss.state);??
????}

????static?class?SavedState?extends?BaseSavedState?{
????????int?state;

????????SavedState(Parcelable?superState)?{??
????????????super(superState);
????????}

????????private?SavedState(Parcel?in)?{
????????????super(in);
????????????state?=?in.readInt();??
????????}

????????@Override
????????public?void?writeToParcel(Parcel?out,?int?flags)?{
????????????super.writeToParcel(out,?flags);
????????????out.writeInt(state);??
????????}

????????public?static?final?Parcelable.Creator<SavedState>?CREATOR
????????????????=?new?Parcelable.Creator<SavedState>()?{
????????????public?SavedState?createFromParcel(Parcel?in)?{
????????????????return?new?SavedState(in);
????????????}

????????????public?SavedState[]?newArray(int?size)?{
????????????????return?new?SavedState[size];
????????????}??
????????};
????}??
}

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：

public?class?MyCustomLayout?extends?LinearLayout?{

.........

????@Override
????public?Parcelable?onSaveInstanceState()?{
????????Parcelable?superState?=?super.onSaveInstanceState();
????????SavedState?ss?=?new?SavedState(superState);??
????????ss.childrenStates?=?new?SparseArray();??
????????for?(int?i?=?0;?i?<?getChildCount();?i++)?{??
????????????getChildAt(i).saveHierarchyState(ss.childrenStates);
????????}??
????????return?ss;
????}

????@Override
????public?void?onRestoreInstanceState(Parcelable?state)?{
????????SavedState?ss?=?(SavedState)?state;
????????super.onRestoreInstanceState(ss.getSuperState());??
????????for?(int?i?=?0;?i?<?getChildCount();?i++)?{??
????????????getChildAt(i).restoreHierarchyState(ss.childrenStates);
????????}??
????}

????@Override
????protected?void?dispatchSaveInstanceState(SparseArray<Parcelable>?container)?{
????????dispatchFreezeSelfOnly(container);
????}

????@Override
????protected?void?dispatchRestoreInstanceState(SparseArray<Parcelable>?container)?{
????????dispatchThawSelfOnly(container);
????}

????static?class?SavedState?extends?BaseSavedState?{
????????SparseArray?childrenStates;

????????SavedState(Parcelable?superState)?{??
????????????super(superState);
????????}

????????private?SavedState(Parcel?in,?ClassLoader?classLoader)?{
????????????super(in);
????????????childrenStates?=?in.readSparseArray(classLoader);??
????????}

????????@Override
????????public?void?writeToParcel(Parcel?out,?int?flags)?{
????????????super.writeToParcel(out,?flags);
????????????out.writeSparseArray(childrenStates);??
????????}

????????public?static?final?ClassLoaderCreator<SavedState>?CREATOR
????????????????=?new?ClassLoaderCreator<SavedState>()?{
????????????@Override
????????????public?SavedState?createFromParcel(Parcel?source,?ClassLoader?loader)?{
????????????????return?new?SavedState(source,?loader);
????????????}

????????????@Override
????????????public?SavedState?createFromParcel(Parcel?source)?{
????????????????return?createFromParcel(null);
????????????}

????????????public?SavedState[]?newArray(int?size)?{
????????????????return?new?SavedState[size];
????????????}??
????????};
????}??
}

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。 记住假如这是一个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！

该文的代码可以在 GitHub上 找到。