Android中Context详解 ---- 你所不知道的Context

浏览数：18 / 时间：2015年06月11日

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前言：本文是我读《Android内核剖析》第7章后形成的读书笔记，在此向欲了解Android框架的书籍推荐此书。

大家好，今天给大家介绍下我们在应用开发中最熟悉而陌生的朋友-----Context类，说它熟悉，是应为我们在开发中

时刻的在与它打交道，例如：Service、BroadcastReceiver、Activity等都会利用到Context的相关方法；说它陌生，完全是

因为我们真正的不懂Context的原理、类结构关系。一个简单的问题是，一个应用程序App中存在多少个Context实例对象呢？

一个、两个？在此先卖个关子吧。读了本文，相信您会豁然开朗的。

Context，中文直译为“上下文”，SDK中对其说明如下：

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

从上可知一下三点,即：

1、它描述的是一个应用程序环境的信息，即上下文。

2、该类是一个抽象(abstract class)类，Android提供了该抽象类的具体实现类(后面我们会讲到是ContextIml类)。

3、通过它我们可以获取应用程序的资源和类，也包括一些应用级别操作，例如：启动一个Activity，发送广播，接受Intent

信息等。。

于是，我们可以利用该Context对象去构建应用级别操作(application-level operations) 。

一、Context相关类的继承关系

相关类介绍：

Context类 路径： /frameworks/base/core/java/android/content/Context.java

说明：抽象类，提供了一组通用的API。

源代码(部分)如下：

1 public abstract class Context {
2      ...
3       public abstract Object getSystemService(String name);  //获得系统级服务
4      public abstract void startActivity(Intent intent);     //通过一个Intent启动Activity
5      public abstract ComponentName startService(Intent service);  //启动Service
6      //根据文件名得到SharedPreferences对象
7      public abstract SharedPreferences getSharedPreferences(String name,int mode);
8      ...
9 }

ContextIml.java类路径：/frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java

说明：该Context类的实现类为ContextIml，该类实现了Context类的功能。请注意，该函数的大部分功能都是直接调用

其属性mPackageInfo去完成，这点我们后面会讲到。

源代码(部分)如下：

 1 /**
 2  * Common implementation of Context API, which provides the base
 3  * context object for Activity and other application components.
 4  */
 5 class ContextImpl extends Context{
 6     //所有Application程序公用一个mPackageInfo对象
 7     /*package*/ ActivityThread.PackageInfo mPackageInfo;
 8     
 9     @Override
10     public Object getSystemService(String name){
11         ...
12         else if (ACTIVITY_SERVICE.equals(name)) {
13             return getActivityManager();
14         } 
15         else if (INPUT_METHOD_SERVICE.equals(name)) {
16             return InputMethodManager.getInstance(this);
17         }
18     } 
19     @Override
20     public void startActivity(Intent intent) {
21         ...
22         //开始启动一个Activity
23         mMainThread.getInstrumentation().execStartActivity(
24             getOuterContext(), mMainThread.getApplicationThread(), null, null, intent, -1);
25     }
26 }

ContextWrapper类 路径：\frameworks\base\core\java\android\content\ContextWrapper.java

说明：正如其名称一样，该类只是对Context类的一种包装，该类的构造函数包含了一个真正的Context引用，即ContextIml

对象。源代码(部分)如下：

 1 public class ContextWrapper extends Context {
 2     Context mBase;  //该属性指向一个ContextIml实例，一般在创建Application、Service、Activity时赋值
 3     
 4     //创建Application、Service、Activity，会调用该方法给mBase属性赋值
 5     protected void attachBaseContext(Context base) {
 6         if (mBase != null) {
 7             throw new IllegalStateException("Base context already set");
 8         }
 9         mBase = base;
10     }
11     @Override
12     public void startActivity(Intent intent) {
13         mBase.startActivity(intent);  //调用mBase实例方法
14     }
15 }

ContextThemeWrapper类 路径：/frameworks/base/core/java/android/view/ContextThemeWrapper.java

说明：该类内部包含了主题(Theme)相关的接口，即android:theme属性指定的。只有Activity需要主题，Service不需要主题，

所以Service直接继承于ContextWrapper类。

源代码(部分)如下：

 1 public class ContextThemeWrapper extends ContextWrapper {
 2      //该属性指向一个ContextIml实例，一般在创建Application、Service、Activity时赋值
 3      
 4      private Context mBase;
 5     //mBase赋值方式同样有一下两种
 6      public ContextThemeWrapper(Context base, int themeres) {
 7             super(base);
 8             mBase = base;
 9             mThemeResource = themeres;
10      }
11 
12      @Override
13      protected void attachBaseContext(Context newBase) {
14             super.attachBaseContext(newBase);
15             mBase = newBase;
16      }
17 }

Activity类、Service类、Application类本质上都是Context子类，更多信息大家可以自行参考源代码进行理解。

二、什么时候创建Context实例

熟悉了Context的继承关系后，我们接下来分析应用程序在什么情况需要创建Context对象的？应用程序创建Context实例的

情况有如下几种情况：

1、创建Application 对象时，而且整个App共一个Application对象

2、创建Service对象时

3、创建Activity对象时

因此应用程序App共有的Context数目公式为：

总Context实例个数 = Service个数 + Activity个数 + 1（Application对应的Context实例）

具体创建Context的时机

1、创建Application对象的时机

每个应用程序在第一次启动时，都会首先创建Application对象。如果对应用程序启动一个Activity(startActivity)流程比较

清楚的话，创建Application的时机在创建handleBindApplication()方法中，该函数位于 ActivityThread.java类中，如下：

 1 //创建Application时同时创建的ContextIml实例
 2 private final void handleBindApplication(AppBindData data){
 3     ...
 4     ///创建Application对象
 5     Application app = data.info.makeApplication(data.restrictedBackupMode, null);
 6     ...
 7 }
 8 
 9 public Application makeApplication(boolean forceDefaultAppClass, Instrumentation instrumentation) {
10     ...
11     try {
12         java.lang.ClassLoader cl = getClassLoader();
13         ContextImpl appContext = new ContextImpl();    //创建一个ContextImpl对象实例
14         appContext.init(this, null, mActivityThread);  //初始化该ContextIml实例的相关属性
15         ///新建一个Application对象 
16         app = mActivityThread.mInstrumentation.newApplication(
17                 cl, appClass, appContext);
18        appContext.setOuterContext(app);  //将该Application实例传递给该ContextImpl实例         
19     } 
20     ...
21 }

2、创建Activity对象的时机

通过startActivity()或startActivityForResult()请求启动一个Activity时，如果系统检测需要新建一个Activity对象时，就会

回调handleLaunchActivity()方法，该方法继而调用performLaunchActivity()方法，去创建一个Activity实例，并且回调

onCreate()，onStart()方法等，函数都位于 ActivityThread.java类，如下：

 1 //创建一个Activity实例时同时创建ContextIml实例
 2 private final void handleLaunchActivity(ActivityRecord r, Intent customIntent) {
 3     ...
 4     Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);  //启动一个Activity
 5 }
 6 private final Activity performLaunchActivity(ActivityRecord r, Intent customIntent) {
 7     ...
 8     Activity activity = null;
 9     try {
10         //创建一个Activity对象实例
11         java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
12         activity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent);
13     }
14     if (activity != null) {
15         ContextImpl appContext = new ContextImpl();      //创建一个Activity实例
16         appContext.init(r.packageInfo, r.token, this);   //初始化该ContextIml实例的相关属性
17         appContext.setOuterContext(activity);            //将该Activity信息传递给该ContextImpl实例
18         ...
19     }
20     ...    
21 }

3、创建Service对象的时机

通过startService或者bindService时，如果系统检测到需要新创建一个Service实例，就会回调handleCreateService()方法，

完成相关数据操作。handleCreateService()函数位于 ActivityThread.java类，如下：

 1 //创建一个Service实例时同时创建ContextIml实例
 2 private final void handleCreateService(CreateServiceData data){
 3     ...
 4     //创建一个Service实例
 5     Service service = null;
 6     try {
 7         java.lang.ClassLoader cl = packageInfo.getClassLoader();
 8         service = (Service) cl.loadClass(data.info.name).newInstance();
 9     } catch (Exception e) {
10     }
11     ...
12     ContextImpl context = new ContextImpl(); //创建一个ContextImpl对象实例
13     context.init(packageInfo, null, this);   //初始化该ContextIml实例的相关属性
14     //获得我们之前创建的Application对象信息
15     Application app = packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);
16     //将该Service信息传递给该ContextImpl实例
17     context.setOuterContext(service);
18     ...
19 }

另外，需要强调一点的是，通过对ContextImp的分析可知，其方法的大多数操作都是直接调用其属性mPackageInfo(该属性类

型为PackageInfo)的相关方法而来。这说明ContextImp是一种轻量级类，而PackageInfo才是真正重量级的类。而一个App里的

所有ContextIml实例，都对应同一个packageInfo对象。

最后给大家分析利用Context获取SharedPreferences类的使用方法，SharedPreferences类想必大家都使用过，其一般获取方

法就是通过调用getSharedPreferences()方法去根据相关信息获取SharedPreferences对象。具体流程如下：

1 、调用 getSharedPreferences()获取对应的的文件，该函数实现功能如下：

 1 //Context类静态数据集合，以键值对保存了所有读取该xml文件后所形成的数据集合
 2 private static final HashMap<File, SharedPreferencesImpl> sSharedPrefs = 
 3        new HashMap<File, SharedPreferencesImpl>(); 
 4 
 5 @Override
 6 public SharedPreferences getSharedPreferences(String name, int mode){
 7      //其所对应的SharedPreferencesImpl对象 ，该对象已一个HashMap集合保存了我们对该文件序列化结果
 8      SharedPreferencesImpl sp;  
 9      File f = getSharedPrefsFile(name);  //该包下是否存在对应的文件，不存在就新建一个
10      synchronized (sSharedPrefs) {       //是否已经读取过该文件，是就直接返回该SharedPreferences对象
11          sp = sSharedPrefs.get(f);
12          if (sp != null && !sp.hasFileChanged()) {
13              //Log.i(TAG, "Returning existing prefs " + name + ": " + sp);
14              return sp;
15          }
16      }
17      //以下为序列化该xml文件，同时将数据写到map集合中     
18      Map map = null;
19      if (f.exists() && f.canRead()) {
20          try {
21              str = new FileInputStream(f);
22              map = XmlUtils.readMapXml(str);
23              str.close();
24          } 
25          ...
26      }
27      
28      synchronized (sSharedPrefs) {
29          if (sp != null) {
30              //Log.i(TAG, "Updating existing prefs " + name + " " + sp + ": " + map);
31              sp.replace(map);   //更新数据集合
32          } else {
33              sp = sSharedPrefs.get(f);
34              if (sp == null) {  
35                  //新建一个SharedPreferencesImpl对象，并且设置其相关属性
36                  sp = new SharedPreferencesImpl(f, mode, map);  
37                  sSharedPrefs.put(f, sp);
38              }
39          }
40          return sp;
41      }
42 }

2、 SharedPreferences 不过是个接口，它定义了一些操作xml文件的方法，其真正实现类为SharedPreferencesImpl ，该类是

ContextIml的内部类，该类如下：

 1 //soga，这种形式我们在分析Context ContextIml时接触过 
 2 //SharedPreferences只是一种接口，其真正实现类是SharedPreferencesImpl类
 3 private static final class SharedPreferencesImpl implements SharedPreferences{
 4      private Map mMap;  //保存了该文件序列化结果后的操作， 键值对形式
 5      
 6      //通过key值获取对应的value值
 7      public String getString(String key, String defValue) {
 8          synchronized (this) {
 9              String v = (String)mMap.get(key);
10              return v != null ? v : defValue;
11          }
12      }
13      ...
14      //获得该SharedPreferencesImpl对象对应的Edito类，对数据进行操作
15      public final class EditorImpl implements Editor {
16          private final Map<String, Object> mModified = Maps.newHashMap(); //保存了对键值变化的集合
17      }
18 }