Android在多种设计下实现懒加载机制

前段时间在自己的练习项目中想用到懒加载机制，查看了大多数资料只介绍了在 View Pager + Fragment 组合的情况下实现的懒加载，但是现在大多数App更多的是 Fragmentmanager 去管理主页面多个 Fragment 的显示与隐藏,然后主界面的某个或多个 Fragment 里又嵌套了多个 Fragment + ViewPager （详细见下图 ），对于这种情况，适用于第一种的方式是不能直接解决第二种的情况的，所以写下这篇文章，记录一下踩的几个坑，希望对同像我一样的初学者提供一种思考方式作为参考（如果有错误或者不合适的地方，希望各位前辈能在评论区指出，非常感谢！）。

关于懒加载

1. 什么是懒加载？

懒加载也叫延迟加载，在APP中指的是每次只加载当前页面，是一种很好的优化APP性能的一种方式。

2.为什么要用懒加载？

• 优化APP性能，提升用户体验 ：如果用户打开某页面，就会去预加载其它的页面时，数据集较小或者网络性能较优时还好，但是如果数据集过大或者网络性能不佳时，就会造成用户等待的时间较长，APP界面产生明显的滞顿感的情况，严重影响到用户的体验。
• 减少无效资源的加载，减少服务器的压力，节省用户流量 ：如果用户只想浏览或者经常浏览某个特定的页面，如果使用预加载的方式，就会造成资源浪费，增加服务器的压力等。

实现懒加载

1.ViewPager+Fragment情况

1.1遇到的问题

在我们平时开发中，经常使用 ViewPager+Fragment 的组合来实现左右滑动的页面设计（如上图）,但是 ViewPger 有个 预加载 机制，默认会把 ViewPager 当前位置的左右相邻页面预先初始化（俗称预加载），即使设置 setOffscreenPageLimit(0) 也无效果，也会预加载。通过点进源码中发现，如果不主动设置 setOffscreenPageLimit() 方法， mOffscreenPageLimit 默认值为1，即使设置了0（小于1）的值了，但是还会按照 mOffscreenPageLimit=limit=1 处理。

private int mOffscreenPageLimit = 1;//即使不设置，默认值就为1

public int getOffscreenPageLimit() {
        return this.mOffscreenPageLimit;
    }
    
public void setOffscreenPageLimit(int limit) {
        if (limit < 1) {//设置为0，还是会默认为1
            Log.w("ViewPager", "Requested offscreen page limit " + limit + " too small; defaulting to " + 1);
            limit = 1;
        }
        if (limit != this.mOffscreenPageLimit) {
            this.mOffscreenPageLimit = limit;
            this.populate();
        }
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1.2 解决思路

Fragment 有一个非生命周期的 setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser) 回调方法， 当 ViewPager 嵌套 Fragment 时会起作用 ，如果切换 ViewPager 则该方法也会被调用，参数 isVisibleToUser 为 true 代表当前 Fragment 对用户可见，否则不可见。 所以最简单的思路: Fragment 可见时才去加载数据，不可见时就不让它加载数据 。据我们创建抽象 BaseFragment ，对其进行封装。首先我们引入 isVisibleToUser 变量，负责保存当前 Fragment 对用户的可见状态。 同时还有几个值得注意的地方：

• setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser) 方法的回调时机并没有与 Fragment 的生命周期有确切的关联，比如说，回调时机有可能在 onCreateView() 方法之后，也可能在 onCreateView() 方法之前。因此，必须引入一个标志位 isPrepareView 判断view是否创建完成，不然，很容易会造成空指针异常。我们初始化该变量为 false ,在 onViewCreated() 中，也就是view创建完成后，将其赋值为 true 。

• 数据初始化只应该加载一次，因此，引入第二个标志位， isInitData ,初始为 false, 在数据加载完成之后，将其赋值为 true ，下次返回此页面时不会再自动加载。至此，我们的懒加载方法考虑了所有条件。也就是当 isVisibleToUser 为 true ， isInitData 为 false ， isPrepareView 为 true 时,进行数据加载，并且加载后为了防止重复调用，将 isInitData 赋值为 true 。

• 将懒加载数据提取成一个方法，那么这个方法该何时调用呢？首先 setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser) 方法中是必须调用的，即当 Fragment 由可见变为不可见和不可见变为可见时回调。 其次，很容易忽略的一点。对于第一个 Fragment ，如果 setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser ) 方法在 onCreateView() 之前调用的话,如果懒加载方法只在 setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser ) 中调用,那么该 Fragment 将只能在被主动切换一次之后才能加载数据，这肯定是不可能的，因此，我们需要在view创建完成之后，也进行一次调用。思来想去，在 onActivityCreated() 方法中是最合适的。我们在继承的时候，在 onViewCreated() 方法中进行一些初始化就行了,这样不会引起冲突。

1.3 BaseFragment代码实现

public abstract class BaseFragment extends Fragment {

    private Boolean isInitData = false; //标志位,判断数据是否初始化
    private Boolean isVisibleToUser = false; //标志位,判断fragment是否可见
    private Boolean isPrepareView = false; //标志位,判断view已经加载完成 避免空指针操作

    @Nullable
    @Override
    public View onCreateView(@NonNull LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
        return inflater.inflate(getLayoutId(),container,false);
    }

    @Override
    public void onViewCreated(@NonNull View view, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onViewCreated(view, savedInstanceState);
        isPrepareView=true;//此时view已经加载完成，设置其为true
    }
    /**
     * 懒加载方法
     */
    public void lazyInitData(){
        if(!isInitData && isVisibleToUser && isPrepareView){//如果数据还没有被加载过，并且fragment已经可见，view已经加载完成
            initData();//加载数据
            isInitData=true;//是否已经加载数据标志重新赋值为true
        }
    }

    @Override
    public void setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser) {
        super.setUserVisibleHint(isVisibleToUser);
        this.isVisibleToUser=isVisibleToUser;//将fragment是否可见值赋给标志isVisibleToUser
        lazyInitData();//懒加载
    }

    /**
     * fragment生命周期中onViewCreated之后的方法 在这里调用一次懒加载 避免第一次可见不加载数据
     * @param savedInstanceState
     */
    @Override
    public void onActivityCreated(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onActivityCreated(savedInstanceState);
        lazyInitData();//懒加载
    }

    /**
     * 由子类实现
     * @return 返回子类的布局id
      */
    abstract int getLayoutId();

    /**
     * 加载数据的方法，由子类实现
     */
    abstract void initData();
}
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2.Fragment+ViewPager+Fragment情况

2.1 遇到的问题

如图2，对于这种由 Fragmentmanager 管理主页面的多个 Fragment 的显示与隐藏，在其中的某个 Fragment 中又嵌套了多个 Fragment 的情况（ 如上图 ），上面的方案是无法解决的，如果主页面的 Fragment 直接继承上面的 BaseFragment ，就会出现主页的几个 Fragment 都不会加载的现象，为什么会这样呢，按道理说 Fragment 应该可见了，加载数据的判断逻辑应该没问题啊，而且上面那个demo也跑成功了。最终我发现，问题出在 setUserVisibleHint() 这个方法上，点进去它的源码发现注释中有这么一句话:

This may be used by the system to prioritize operations such as fragment lifecycle updates or loader ordering behavior.
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也就是说这个可能被用来在一组有序的 Fragment 里 ，例如 Fragment 生命周期的更新。告诉我们这个方法被调用希望在一个pager里 ，因此 FragmentPagerAdapter 所以可以使用这个，而主页面的几个 Fragment 我们是通过 Fragmentmanager 管理的，所以 setUserVisibleHint() 是不会被调用，而我们设置的 isVisibleToUser=false 默认值一直不会变，那么 lazyInitData() 方法也就一直不会执行。

/**
     * 懒加载方法
     */
    public void lazyInitData(){
        if(!isInitData && isVisibleToUser && isPrepareView){//因为isVisibleToUser一直都是false，所以iniData()是不会被执行的
            initData();//加载数据
            isInitData=true;
        }
    }
    
    
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2.2 解决思路

这里我的处理方式是，在lazyInitData()中多加了一段处理逻辑，如下：

/**
     * 懒加载方法
     */
    public void lazyInitData(){
        if(!isInitData  && isVisibleToUser && isPrepareView){//如果数据还没有被加载过，并且fragment已经可见，view已经加载完成
            initData();//加载数据
            isInitData=true;//是否已经加载数据标志重新赋值为true
        }else if (!isInitData && getParentFragment()==null && isPrepareView){
            initData();
            isInitData=true;
        }
    }
    
    /**
     * Fragment显示隐藏监听
     * @param hidden
     */
    @Override
    public void onHiddenChanged(boolean hidden) {
        super.onHiddenChanged(hidden);
        if (!hidden) {
        lazyInitData(); 
        }
    }
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对于主页面的多个 Fragment 只会在第二个判断逻辑处理（因为它的 isVisibleToUser 值一直等于 false ），对于嵌套的 Fragment 只会经过第一个处理逻辑（因为它的 getParentFragment()！=null ），然后通过 onHiddenChanged() 方法去加载 lazyInitData() 方法，这样以来就能处理这种情况了。

但是这时候又会出现一个问题，如果一个APP里第一种，第二种情况并存的话，这段代码又不适合第一种情况了，因为对于第一种的情况当判定 isVisibleToUser 为 false 时，虽然不走第一个处理逻辑，但是它的 getParentFragment() 一直是等于 null 的，那么它就会走第二个判断逻辑，这样又会预加载了。

对于这种情况，我的处理方式：给每个Fragment设置一个标志值，当是第一种情况时，设为true，第二种情况时，设置false，然后再分别处理相应的判断逻辑。代码如下：

/**
     * 懒加载方法
     */
    public void lazyInitData(){
        if(setFragmentTarget()){
            if(!isInitData && isVisibleToUser && isPrepareView){//如果数据还没有被加载过，并且fragment已经可见，view已经加载完成
                initData();//加载数据
                isInitData=true;//是否已经加载数据标志重新赋值为true
            }
        }else {
            if(!isInitData && isVisibleToUser && isPrepareView){//如果数据还没有被加载过，并且fragment已经可见，view已经加载完成
                initData();//加载数据
                isInitData=true;//是否已经加载数据标志重新赋值为true
            }else if (!isInitData && getParentFragment()==null && isPrepareView ){
                initData();
                isInitData=true;
            }
        }
    }
    
     /**
     * 设置Fragment target，由子类实现
     */
    abstract boolean setFragmentTarget();
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经过这样的处理之后，第一种情况和第二种情况，或两者并存的情况下都能保证在继承一个base下，实现懒加载。

2.3 BaseFragmentTwo最终代码实现

public abstract class BaseFragmentTwo extends Fragment {
    private Boolean isInitData = false; //标志位,判断数据是否初始化
    private Boolean isVisibleToUser = false; //标志位,判断fragment是否可见
    private Boolean isPrepareView = false; //标志位,判断view已经加载完成 避免空指针操作

    @Nullable
    @Override
    public View onCreateView(@NonNull LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
        return inflater.inflate(getLayoutId(),container,false);
    }

    @Override
    public void onViewCreated(@NonNull View view, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onViewCreated(view, savedInstanceState);
        isPrepareView=true;//此时view已经加载完成，设置其为true
    }
    /**
     * 懒加载方法
     */
    public void lazyInitData(){
        if(setFragmentTarget()){
            if(!isInitData && isVisibleToUser && isPrepareView){//如果数据还没有被加载过，并且fragment已经可见，view已经加载完成
                initData();//加载数据
                isInitData=true;//是否已经加载数据标志重新赋值为true
            }
        }else {
            if(!isInitData && isVisibleToUser && isPrepareView){//如果数据还没有被加载过，并且fragment已经可见，view已经加载完成
                initData();//加载数据
                isInitData=true;//是否已经加载数据标志重新赋值为true
            }else if (!isInitData && getParentFragment()==null && isPrepareView ){
                initData();
                isInitData=true;
            }
        }
    }



    @Override
    public void onHiddenChanged(boolean hidden) {
        super.onHiddenChanged(hidden);
        if (!hidden) { lazyInitData(); }
    }

    @Override
    public void setUserVisibleHint(boolean isVisibleToUser) {
        super.setUserVisibleHint(isVisibleToUser);
        this.isVisibleToUser=isVisibleToUser;//将fragment是否可见值赋给标志isVisibleToUser
        lazyInitData();//加载懒加载
    }

    /**
     * fragment生命周期中onViewCreated之后的方法 在这里调用一次懒加载 避免第一次可见不加载数据
     * @param savedInstanceState
     */
    @Override
    public void onActivityCreated(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onActivityCreated(savedInstanceState);
        lazyInitData();
    }

    /**
     * 由子类实现
     * @return 返回子类的布局id
      */
    abstract int getLayoutId();

    /**
     * 加载数据的方法，由子类实现
     */
    abstract void initData();

    /**
     * 设置Fragment target，由子类实现
     */
    abstract boolean setFragmentTarget();

}


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其它需要注意：

①给 viewpager 设置 adapter 时，一定要传入 getChildFragmentManager() ，否则 getParentFragment() 将会一直等于 null ，这会影响 lazyInitData() 的判断，导致懒加载出现混乱甚至无效的情况。

②demo中我使用的是 ViewPager+Tablayout 的组合方式，在使用 Tablayout 时一定要保证 styles.xml 中的主题应该使用 Theme.AppCompat.Light.NoActionBar 或者 Theme.AppCompat.Light 等 Theme.AppCompat.XXX 的主题。