2. Jetpack源码解析---Navigation为什么切换Fragment会重绘？

Posted 2022-11-27 Hankkin_Coding

上篇文章我们简单的介绍了Navigation组件的使用，以及深入分析了源码中的具体实现，基本原理我们已经很清晰了。本篇文章主要介绍下我在项目中遇到的问题，以及目前关于Navigation实现的一些探讨。还没有看过上篇文章的可以查看一下：

1. Jetpack源码解析—看完你就知道Navigation是什么了？

1. 背景

先来看一下Navigation组件在官方文档上的介绍：

今天，我们宣布推出Navigation组件，作为构建您的应用内界面的框架，重点是让单 Activity 应用成为首选架构。利用Navigation组件对 Fragment 的原生支持，您可以获得架构组件的所有好处（例如生命周期和 ViewModel），同时让此组件为您处理 FragmentTransaction 的复杂性。此外，Navigation组件还可以让您声明我们为您处理的转场。它可以自动构建正确的“向上”和“返回”行为，包含对深层链接的完整支持，并提供了帮助程序，用于将导航关联到合适的 UI 小部件，例如抽屉式导航栏和底部导航。

确实经过源码分析我们就可以发现，Navigation组件封装了Menu菜单栏、Fragment的切换、NavigationView、Drawerlayout等一系列涉及到的组件，为了更方便的让我们使用单Activity多Fragment的架构。

但是我在使用的时候发现，当一个Fragment中的布局稍微复杂一些，切换Fragment的时候会顿卡，而且如果再配合DrawrLayout使用的话，还会闪一下屏，效果体验不是很好，本着这个问题，我又再次对Navigation组件进行了分析。

2.Fragment切换

通过现象分析，发现当切换NavigationView中的menu菜单来切换Fragment时，DrawerLayout抽屉关闭有一个短暂的动画(具体的这里就不分析了,感兴趣的可以自行查看，但是这不是根本原因)，同时Fragment切换，发生顿卡和闪屏的现象。所以…还是看源码吧：

2.1 NavController

private void navigate(@NonNull NavDestination node, @Nullable Bundle args,
            @Nullable NavOptions navOptions, @Nullable Navigator.Extras navigatorExtras) 
        boolean popped = false;
        ....
        Navigator<NavDestination> navigator = mNavigatorProvider.getNavigator(
                node.getNavigatorName());
        Bundle finalArgs = node.addInDefaultArgs(args);
        NavDestination newDest = navigator.navigate(node, finalArgs,
                navOptions, navigatorExtras);
       ....
    

2.2 FragmentNavigator

public NavDestination navigate(@NonNull Destination destination, @Nullable Bundle args,
            @Nullable NavOptions navOptions, @Nullable Navigator.Extras navigatorExtras) 
        ...
        //根据classname反射获取Fragmnent
        final Fragment frag = instantiateFragment(mContext, mFragmentManager,
                className, args);
        frag.setArguments(args);
        //获取Fragment事务
        final FragmentTransaction ft = mFragmentManager.beginTransaction();
        //切换动画设置
        int enterAnim = navOptions != null ? navOptions.getEnterAnim() : -1;
        int exitAnim = navOptions != null ? navOptions.getExitAnim() : -1;
        int popEnterAnim = navOptions != null ? navOptions.getPopEnterAnim() : -1;
        int popExitAnim = navOptions != null ? navOptions.getPopExitAnim() : -1;
        if (enterAnim != -1 || exitAnim != -1 || popEnterAnim != -1 || popExitAnim != -1) 
            enterAnim = enterAnim != -1 ? enterAnim : 0;
            exitAnim = exitAnim != -1 ? exitAnim : 0;
            popEnterAnim = popEnterAnim != -1 ? popEnterAnim : 0;
            popExitAnim = popExitAnim != -1 ? popExitAnim : 0;
            ft.setCustomAnimations(enterAnim, exitAnim, popEnterAnim, popExitAnim);
        
        //切换Fragment
        ft.replace(mContainerId, frag);
        ft.setPrimaryNavigationFragment(frag);
        ......
        
        ft.addToBackStack(generateBackStackName(mBackStack.size(), destId));
        ........
    

看到这里就很清楚了吧，Fragment的切换是通过replace方式来切换的，并且加入回退栈，也就是说每次切换Fragment,都会销毁视图和重新创建视图。至于为什么用这种方式我是真的想不到，也没搞清楚初衷是什么？按照我们目前的开发来说，Fragment的切换通常都会使用hide()、show()，而replcae()的方式很少用，替换会把容器中的所有内容全都替换掉，有一些app会使用这样的做法，保持只有一个fragment在显示，减少了界面的层级关系。

不仅仅是这样，上篇文章有小伙伴问切换了Fragment之后，点击返回按钮，发现之前的Fragment重走了onCreateView流程，这就意味着之前的状态没了。对于这个问题其实根据上面的分析，也能大概想到是因为什么，但是返回按钮的操作我之前还真没有看过源码，所以这次顺便了解一下：

3. 返回都做了什么

3.1 onBackPressed

我们同样从首页的onBackPressed入手：

override fun onBackPressed() 
        if (drawerLayout.isDrawerOpen(GravityCompat.START)) 
            drawerLayout.closeDrawer(GravityCompat.START)
         else 
            super.onBackPressed()
        
    

public void onBackPressed() 
        mOnBackPressedDispatcher.onBackPressed();
    

最终调用了mOnBackPressedDispatcher的onBackPressed()方法。我们查看这个类，通过Debug调试，我们跟到了FragmentManagerImpl类：

private final OnBackPressedCallback mOnBackPressedCallback =
            new OnBackPressedCallback(false) 
        @Override
        public void handleOnBackPressed() 
            FragmentManagerImpl.this.handleOnBackPressed();
        
    ;

发现点击返回按钮之后就走到这个，执行handleOnBackPressed()方法。

3.2 FragmentManagerImpl

继续跟踪源码，中间的一些过程我这里就忽略掉了，大部分都是一些popBackStack的操作，这里我们直接跟踪到关键点：

//在BackStackRecords中进行入栈出栈操作。
private static void executeOps(ArrayList<BackStackRecord> records,
                                   ArrayList<Boolean> isRecordPop, int startIndex, int endIndex) 
        for (int i = startIndex; i < endIndex; i++) 
            final BackStackRecord record = records.get(i);
            final boolean isPop = isRecordPop.get(i);
            if (isPop) 
                record.bumpBackStackNesting(-1);
                // Only execute the add operations at the end of
                // all transactions.
                boolean moveToState = i == (endIndex - 1);
                record.executePopOps(moveToState);
             else 
                record.bumpBackStackNesting(1);
                record.executeOps();
            
        
    

我们可以看到通过遍历栈数组，对record做executePopOps()操作，通过cmd来让FragmentManager做相关操作。

void executePopOps(boolean moveToState) 
        for (int opNum = mOps.size() - 1; opNum >= 0; opNum--) 
            final Op op = mOps.get(opNum);
            Fragment f = op.mFragment;
            if (f != null) 
                f.setNextTransition(FragmentManagerImpl.reverseTransit(mTransition),
                        mTransitionStyle);
            
            switch (op.mCmd) 
                case OP_ADD:
                    f.setNextAnim(op.mPopExitAnim);
                    mManager.removeFragment(f);
                    break;
                case OP_REMOVE:
                    f.setNextAnim(op.mPopEnterAnim);
                    mManager.addFragment(f, false);
                    break;
                case OP_HIDE:
                    f.setNextAnim(op.mPopEnterAnim);
                    mManager.showFragment(f);
                    break;
                case OP_SHOW:
                    f.setNextAnim(op.mPopExitAnim);
                    mManager.hideFragment(f);
                    break;
                case OP_DETACH:
                    f.setNextAnim(op.mPopEnterAnim);
                    mManager.attachFragment(f);
                    break;
                case OP_ATTACH:
                    f.setNextAnim(op.mPopExitAnim);
                    mManager.detachFragment(f);
                    break;
                case OP_SET_PRIMARY_NAV:
                    mManager.setPrimaryNavigationFragment(null);
                    break;
                case OP_UNSET_PRIMARY_NAV:
                    mManager.setPrimaryNavigationFragment(f);
                    break;
                case OP_SET_MAX_LIFECYCLE:
                    mManager.setMaxLifecycle(f, op.mOldMaxState);
                    break;
                default:
                    throw new IllegalArgumentException("Unknown cmd: " + op.mCmd);
            
            if (!mReorderingAllowed && op.mCmd != OP_REMOVE && f != null) 
                mManager.moveFragmentToExpectedState(f);
            
        
        if (!mReorderingAllowed && moveToState) 
            mManager.moveToState(mManager.mCurState, true);
        
    

同时重新设置PrimaryNavigationFragment，add我们的首页Fragment，最后执行moveToState方法：

public void addFragment(Fragment fragment, boolean moveToStateNow) 
        if (DEBUG) Log.v(TAG, "add: " + fragment);
        makeActive(fragment);
        if (!fragment.mDetached) 
            if (mAdded.contains(fragment)) 
                throw new IllegalStateException("Fragment already added: " + fragment);
            
            synchronized (mAdded) 
                mAdded.add(fragment);
            
            fragment.mAdded = true;
            fragment.mRemoving = false;
            if (fragment.mView == null) 
                fragment.mHiddenChanged = false;
            
            if (isMenuAvailable(fragment)) 
                mNeedMenuInvalidate = true;
            
            if (moveToStateNow) 
                moveToState(fragment);
            
        
    

当我们继续跟踪的时候就会发现，在moveToState方法中，Fragment的state是Fragment.CREATED，并且会执行performCreateView()中的onCreateView()方法：

    f.mContainer = container;
    f.performCreateView(f.performGetLayoutInflater(f.mSavedFragmentState), container, f.mSavedFragmentState);

void performCreateView(@NonNull LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container,
            @Nullable Bundle savedInstanceState) 
        mChildFragmentManager.noteStateNotSaved();
        mPerformedCreateView = true;
        mViewLifecycleOwner = new FragmentViewLifecycleOwner();
        mView = onCreateView(inflater, container, savedInstanceState);
        ....
    

到这里就基本结束了，我只分析了一个大概，可以了解到点击返回按钮，同样也会重新创建视图，也就是onCreateView会重新走一遍。

4. 总结

对于Navigation组件的这种切换方式，我也很无奈，而且也并没有暴露出来API供我们使用其他切换方式，我也询问了很多大佬，他们也不是很清楚，也有的发现这也是Navigation的一个很大的诟病。那么有没有解决办法呢？很遗憾我目前还没有想到比较好的办法。

基于Navigation用来承载Fragment的容器是NavHostFragment，所以我们并不能使用ViewPager+Fragment的通过setUserVisibleHint实现懒加载的方式；同样我们也没办法使用onHiddenChanged的方式来实现复杂逻辑的加载；但是你可以在进入Fragment的时候先显示一个Loading框，加载完数据之后再渲染布局，这样的话可以减少一些尴尬。

4.1 建议

这里我的建议是：如果你的每个Fragment真的每次都需要重新绘制的话，你可以考虑使用Navigation组件来实现，毕竟通过Navgation组件真的很方便帮助我们切换导航，而且虽然布局会重新绘制，但是Google的官方Demo–SunFlower还是使用了这种方式，所以这里面我觉得：官方推荐我们使用Jetpack组件中的ViewModel、LiveData…等，可以发现SunFlowerdemo中，即便是切换Fragmengt也不会有很明显的卡顿现象，因为每个Fragment即便重新绘制，但是View所对应的ViewModel还在，数据并不需要重新加载或者请求，当然这仅仅是我自己的看法啊.

但是如果你没有这种场景的话，建议还是用普通的方式我们自己来控制切换吧，这样无论是基于Drawerlayout还是BottomNaivgationView的话，我们可以自己实现切换。这块我也不是很确定哈，也希望听取大家的意见和建议。

我还发现一个问题，就是Play商店，现在就是这样的情况，抽屉栏中的Item每个基本都是重新绘制，而且第一个Item我的应用和游戏切换的时候就会有很明显的卡顿和闪屏，猜测Google play 商店具体是不是使用的Navigation组件不敢确定，但是它很大几率是通过replace方式来做的切换。感兴趣的话可以看一下，我这贴一个GIF图，不一定能看清楚，不过确实是这个效果。

最后，如果有不对的地方或者更好的解决办法，可以一起讨论一下哈！