大前端开发中的路由管理之三：Android篇

        我们通常认为Android开发中的路由管理主要分为两部分，Android原生页面栈和混合开发页面栈。在native原生页面中，使用最多的是四大组件之一的Activity和依托于其的Fragment。在混合开发页面中，通常又分为Activity-H5(WebView)，Activity-Weex/React-Native，和Activity-Flutter这几种跨平台的页面交互方式。

1、原生之Activity的页面跳转与管理

1.1 从Activity启动模式入手

        在Android开发中，在默认的情况下（Standard 标准启动模式），如果我们多次启动同一个Activity，系统会创建多个实例并把它们一一放入任务栈中。当我们点击返回键进行页面切换时，会将这些Activity实例从任务栈中逐个移除，遵循先进后出的原则。出于多次启动同一个Activity，系统创建多个实例放入任务栈中会耗费内存资源的考虑，Android为Actiivty提供了启动模式，不同的模式会影响Activity返回时的页面跳转行为。

        我们知道Activity的启动模式有4种，具体如下：

        Standard 标准启动模式。每启动Activity都会创建一个新的实例置于任务栈栈顶。如图当页面返回时，Activity B出栈销毁，会进入当前Activity A任务栈新的栈顶Activity。

        Single Top 栈顶复用模式。当需要新建的Activity处于栈顶，则重用该Activity实例，否则新建该Activity并将其置于栈顶。该模式不会对任务栈中存在的Activity实例造成顺序上的影响，当页面返回时，会按照先进后出的顺序跳转进新的栈顶Activity。     

        Single Task 栈内复用模式。当需要新建的Activity想要的任务栈（通过TaskAffinity指定）不存在，则先创建该任务栈，新建该Activity实例并将其置于栈顶；若该任务栈存在，判断该Activity是否存在于栈中，若存在，则将其之上的Activity实例全部出栈，使其置于栈顶，重用该Activity实例；否则新建该Activity并将其置于栈顶。

        该模式可能会对任务栈中存在的Activity实例造成顺序上的影响，若将目标Activity之上的实例全部出栈，当页面返回时，会按照先进后出的顺序跳转进剩余的任务栈实例中。

Single Instance 单例复用模式。新建一个任务栈B并新建该Activity实例并置于栈顶。当页面返回时，会返回并使用打开该Activity之前的任务栈A，按照先进后出的顺序跳转进任务栈A的栈顶Activity。

        可以看到，不同的启动模式会影响Activity返回时的页面跳转行为，一些模式下会对任务栈及其内的Activity顺序产生改变，开发过程中需要根据不同场景选择不同模式，同时充分考虑其产生的对返回时页面跳转行为的影响。

        在Activity页面之间的跳转管理中，对于这些Activity的创建、回退、跳转、复用等，Android提供了完备的AMS(ActivityManagerService)管理机制。

        ActivityManagerService被用来管理Android四大组件，在对于Activity的管理中，主要体现在任务栈上。主要的任务栈管理模型如上图，可以从中看出ctivityRecord、TaskRecord和ActivityStack三者间的管理、包含关系。

        上图是三者的UML类图。根据图中的主要关系与类方法，我们更加容易理解其主要职责：ActivityRecord 是应用层Activity组件在AMS的代表，每个启动的Activity都有一个与之对应的ActivityRecord实例。TaskRecord 是任务栈（也叫做返回栈），遵循先进后出的栈原则，栈内用来记录APP跳转过程中的ActivityRecord集合。ActivityStack 是用于管理任务栈TaskRecord而维护的集合，一般情况下栈内管理着位于前台的TaskRecord和数个后台TaskRecord。

        可以看到，此三者贯穿AMS管理Activity的整个逻辑，任务栈管理模型为我们提供了灵活的Activity的创建、回退、跳转、复用等页面栈操作的实现。

1.2 Activity间的页面桥梁-Intent

        当我们需要进行不同Activity之间的跳转时，需要用到启动Activity的桥梁：显式Intent & 隐式Intent。下面以两个Activity之间的跳转为例：

// 显示：使用构造函数传入Class对象 Intent intent = new Intent(this, SecondActivity.class);  startActivity(intent);
// 隐式：通过Category、Action、Data设置 Intent intent = new Intent();  intent.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT);  intent.setAction("com.test.action");  startActivity(intent);  new Intent(Intent.ACTION_VIEW, Uri.parse(Url))

        可以看到，显式调用需要明确指定被启动对象的组件信息，包括包名和类名。一般是在同一个应用程序内部使用的。隐式调用通过Intent Filter来实现，Android系统会根据在隐式意图中设置的动作（action）、类别（category）、Data（URI和数据类型）找到合适的组件来处理这个意图。一般用于不同的应用程序之间。

        从启动对象来看，显式Intent通过明确启动对象的组件信息使得有固定的接收方，隐式Intent通过Intent Filter过滤匹配合适的启动对象；从使用场景上看，在同一项目下的页面跳转可以使用显式Intent，跨项目的页面跳转官方推荐使用隐式Intent；对于同一个Intent既有显式又有隐式调用，则以显式调用为主。

2、原生之Fragment的页面跳转与管理

2.1 Fragment与Activity间的页面跳转

        Fragment 的发明是为了灵活的布局和复用布局，比如在屏幕较大的 Pad 上，可以一个 Activity 左边呈现 A，右边呈现 B。下图是其生命周期：

        考虑到Fragment与Activity之间的页面跳转，无非在于以下四种：

 ①  activity1_fragment1 -> fragment2   ②  activity1_fragment1 -> activity2 ③  activity1_fragment1 -> activity2_fragment2 ④  activity1 -> activity2_fragment2

        可以看到包含单Activity多Fragment跳转、多Activity多Fragment跳转，以及Activity与Fragment相互跳转。由于Fragment 没有继承 View，是被添加到 Activity 的某个 ViewGroup 中，并且具有完整的生命周期，其生命周期受宿主 Activity 生命周期影响。可以简单地理解，Fragment 是具有类似于 Activity 生命周期和返回栈的视图容器。所以对于Fragment与Activity之间进行页面跳转时，只需要理清其生命周期的对应关系和依赖关系，处于复杂情况下仍然万变不离其宗。

2.2 Navigation路由框架

        Navigation是一个页面路由导航框架，简化了单Activity多Fragment之间的跳转，本质上是封装的一套跳转逻辑，我们在使用时只要将所有的需要跳转的Fragment全部放到布局里面后通过简单的调用即可。

        Navigation和Flutter的路由有一定的相似性，这里是将frament作为跳转点，在开发时，可以清晰地看到每个界面的跳转路径。同时，Navigation 组件提供管理所有返回堆栈的功能，堆栈的顶部为当前屏幕，堆栈中记录着访问的目的地顺序，堆栈的底部是应用的起始地，同时提供了相关更改返回栈的方法，使得我们可以灵活在不同Fragment之间实现页面跳转。

        其实现页面栈跳转的原理主要是：

3、混合开发的页面跳转与管理

        跨平台层作为前端与Native的中间混合层，主要目标是为Hybrid/Weex/Fultter/RN（或者其他跨平台方案）提供更好的服务能力或者互动能力（比如获取地理位置信息或者设置容器导航标题与按钮等等）。

        Web技术：主要依赖于WebView的技术，功能支持受限（如在需要频繁拖拽且显示动画的场景下流畅度下降），比如PhoneGap、Cordova、小程序。

        原生渲染：使用JavaScript做为编程语言，经过中间层转化为原生控件来渲染UI界面，比如React Native、Weex。

        自渲染技术：自行实现一套渲染框架，可经过调用skia等方式完成自渲染，而不依赖于原生控件，比如Flutter、Unity。

3.1 Activity-H5(webview)

        我们知道在Android原生控件与WebView的混合开发中，Activity通过在布局内置WebView控件来加载目标H5；WebView通过显式/隐式调用Intent实现跳转到native页面，WebView本身可以通过常见的工具类如WebSettings、WebViewClient、WebChromeClient实现配置、加载与请求处理。

需要关注的是，当由Activity跳转进入WebView，伴随着从Activity任务栈进入H5任务栈，如果我们希望接下来在H5内做页面前进或后退页面跳转，如按下返回键后不返回Activity任务栈，而是实现WebView任务栈的后退，则需要根据WebView提供的一些判断网页是否可以前进后退的api，拦截对于返回键的监听以实现。

// WebView提供apiWebview.canGoBack //判断是否可以后退Webview.goBack //后退网页Webview.canGoForward //判断是否可以前进Webview.goForward //前进网页
// 拦截返回键，实现WebView返回的页面跳转public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {  if ((keyCode == KEYCODE_BACK) && mWebView.canGoBack) {    mWebView.goBack;    return true;  }  return super.onKeyDown(keyCode, event);}

3.2 Activity-Weex、React-Native

        Weex和React-Native经过中间层转化为原生控件来渲染UI界面(通过一套规则，映射到原生控件)。Activity-Weex之间的页面跳转和Activity-React Native原理上是类似的。

        我们知道Android的页面跳转是通过Intent、RN是通过路由，而两者直接的页面互相跳转是需要原生借助JS暴露接口给RN来实现。在Android原生页面与RN之间的页面管理中，主要分为三类：

        ① 以Intent实现的原生跳转到RN，此时页面栈交由Activity任务栈管理；

        ② 以路由Navigation实现的RN跳转到RN，此时页面栈交由路由导航中的堆栈管理；

        ③以及RN跳转到原生，主要包含三步：定义Module类，继承ReactContextBaseJavaModule、定义Package类，实现接口ReactPackage、定义Application类，继承android的Application，并实现ReactApplication接口，其实是在原生端创建Module类通过桥接的方式导出到JS端供JS代码调用原生端代码来实现的。

        由此可知，对于更加复杂的如RN-RN-原生-RN-原生-原生页面间跳转等情况，都可拆分为由任务栈管理、由Navigation路由管理、以及由桥接方式实现路由管理。

3.3 Activity-Flutter

        简单地来说，Flutter是使用跨平台的图形渲染引擎在view上画控件，Activity-Flutter之间的页面跳转和Activity-React Native原理大体上是类似的。

        我们知道Android的页面跳转是通过Intent、Flutter是通过Widget进行路由管理，在Android原生页面与Flutter之间的页面管理如图所示。更多的关于Flutter Widget、Channel的内容可以在后续系列文章的该部分进行查看。

        由此可知，对于更加复杂的如Flutter-Flutter-原生-Flutter-原生-原生页面间跳转等情况，同样可拆分为由任务栈管理、由Widget路由管理、以及由Channel方式实现路由管理。

4、小结

        通过上述对于Android开发中的路由管理的介绍，可以看出Android原生页面栈和混合开发页面栈的相关实现在实际应用中极具灵活性。

        在原生页面中，通过理解AMS，重点关注Activity的启动模式、Fragment的Navigation路由框架以及两者之间涉及到的页面栈跳转方式；在混合开发页面中，从native方-跨平台方-双方交互这三个角度简化路由管理，分别梳理了native-H5(WebView)、native-Weex/React-Native、native-Flutter这几种常见的跨平台的页面交互方式，使得在更加复杂的页面管理下仍可万变不离其宗。

        至此，我们了解到了Android端是如何去实现路由管理的，那么，就请期待我们下一篇文章《大前端开发中的路由管理之四：iOS篇》吧，下篇文章将为大家揭秘iOS端是如何去做路由管理的。

参考资料

[1] Activity启动模式与页面管理 https://www.jianshu.com/p/32938446e4e0

[2] Fragment页面管理

https://www.jianshu.com/p/fef256de6364

[3] 从AMS理解Android任务栈

https://www.jianshu.com/p/fdd80e9a0bdc

[4] Navigation路由框架

https://www.jianshu.com/p/95796d895cfc

[5] 混合开发发展史

https://juejin.cn/post/6856414014948900877

[6] Flutter原生混合开发

https://juejin.cn/post/6844903929625444359#heading-12

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