1、Fragment官方的定義
Fragment represents a behavior or a portion of user interface in an Activity. You can combine multiple fragments in a single activity to build a multi-pane UI and reuse a fragment in multiple activities. You can think of a fragment as a modular section of an activity, which has its own lifecycle, receives its own input events, and which you can add or remove while the activity is running.
- Fragment是依賴於Activity的，不能獨立存在的。
- 一個Activity裡可以有多個Fragment。
- 一個Fragment可以被多個Activity重用。
- Fragment有自己的生命週期，並能接收輸入事件。
- 我們能在Activity執行時動態地新增或刪除Fragment。
1.1 Fragment核心的類
- Fragment：Fragment的基類，任何建立的Fragment都需要繼承該類。
- FragmentManager：管理和維護Fragment。他是抽象類，具體的實現類是- FragmentManagerImpl。
- FragmentTransaction：對Fragment的新增、刪除等操作都需要通過事務方式進行。他是抽象類，具體的實現類是BackStackRecord。
2、Fragment 基本使用
2.1 基本使用
如果在建立Fragment時要傳入引數，必須要通過setArguments(Bundle bundle)方式新增，而不建議通過為Fragment新增帶引數的建構函式，因為通過setArguments()方式新增，在由於記憶體緊張導致Fragment被系統殺掉並恢復（re-instantiate）時能保留這些資料。官方建議如下：
It is strongly recommended that subclasses do not have other constructors with parameters, since these constructors will not be called when the fragment is re-instantiated.
我們可以在Fragment的onAttach()中通過getArguments()獲得傳進來的引數，並在之後使用這些引數。如果要獲取Activity物件，不建議呼叫getActivity()，而是在onAttach()中將Context物件強轉為Activity物件。 建立完Fragment後，接下來就是把Fragment新增到Activity中。
2.2 在Activity中新增Fragment的方式有兩種
- 靜態新增：在xml中通過的方式新增，缺點是一旦新增就不能在執行時刪除。
- 動態新增：執行時新增，這種方式比較靈活，因此建議使用這種方式。
2.3 這裡需要注意幾點：
- 因為我們使用了support庫的Fragment，因此需要使用getSupportFragmentManager()獲取FragmentManager。
- add()是對Fragment眾多操作中的一種，還有remove(), replace()等，第一個引數是根容器的id（FrameLayout的id，即”@id/container”），第二個引數是Fragment物件，第三個引數是fragment的tag名，指定tag的好處是後續我們可以通過Fragment1 frag = getSupportFragmentManager().findFragmentByTag("f1")從FragmentManager中查詢Fragment物件。
- 在一次事務中，可以做多個操作，比如同時做add().remove().replace()。
- commit()操作是非同步的，內部通過mManager.enqueueAction()加入處理佇列。對應的同步方法為commitNow()，commit()內部會有checkStateLoss()操作，如果開發人員使用不當（比如commit()操作在onSaveInstanceState()之後），可能會丟擲異常，而commitAllowingStateLoss()方法則是不會丟擲異常版本的commit()方法，但是儘量使用commit()，而不要使用commitAllowingStateLoss()。
- addToBackStack("fname")是可選的。FragmentManager擁有回退棧（BackStack），類似於Activity的任務棧，如果新增了該語句，就把該事務加入回退棧，當使用者點選返回按鈕，會回退該事務（回退指的是如果事務是add(frag1)，那麼回退操作就是remove(frag1)）；如果沒新增該語句，使用者點選返回按鈕會直接銷燬Activity。 Fragment有一個常見的問題，即Fragment重疊問題，這是由於Fragment被系統殺掉，並重新初始化時再次將fragment加入activity，因此通過在外圍加if語句能判斷此時是否是被系統殺掉並重新初始化的情況。
2.4 Fragment有個常見的異常：
- 不要把Fragment事務放在非同步執行緒的回撥中，比如不要把Fragment事務放在AsyncTask的onPostExecute()，因此onPostExecute()可能會在onSaveInstanceState()之後執行。
- 逼不得已時使用commitAllowingStateLoss()。
3、生命週期
Fragment的生命週期和Activity類似，但比Activity的生命週期複雜一些，基本的生命週期方法如下圖：
3.1 方法解釋
- onAttach()：Fragment和Activity相關聯時呼叫。可以通過該方法獲取
- Activity引用，還可以通過getArguments()獲取引數。
- onCreate()：Fragment被建立時呼叫。
- onCreateView()：建立Fragment的佈局。
- onActivityCreated()：當Activity完成onCreate()時呼叫。
- onStart()：當Fragment可見時呼叫。
- onResume()：當Fragment可見且可互動時呼叫。
- onPause()：當Fragment不可互動但可見時呼叫。
- onStop()：當Fragment不可見時呼叫。
- onDestroyView()：當Fragment的UI從檢視結構中移除時呼叫。
- onDestroy()：銷燬Fragment時呼叫。
- onDetach()：當Fragment和Activity解除關聯時呼叫。
上面的方法中，只有onCreateView()在重寫時不用寫super方法，其他都需要。
3.2 Fragment的各個生命週期方法和Activity的各個生命週期方法的關係和順序
- Fragment的onAttach()->onCreate()->onCreateView()->onActivityCreated()->onStart()都是在Activity的onStart()中呼叫的。
- Fragment的onResume()在Activity的onResume()之後呼叫
3.3 不加addToBackStack()和加addToBackStack()
1、當點選F1的按鈕，呼叫replace()替換為F2，且不加addToBackStack()時，日誌如下：
3.4 FragmentTransaction有一些基本方法，下面給出呼叫這些方法時，Fragment生命週期的變化：
- add(): onAttach()->…->onResume()。
- remove(): onPause()->…->onDetach()。
- replace(): 相當於舊Fragment呼叫remove()，新Fragment呼叫add()。
- show(): 不呼叫任何生命週期方法，呼叫該方法的前提是要顯示的Fragment已經被新增到容器，只是純粹把Fragment UI的setVisibility為true。
- hide(): 不呼叫任何生命週期方法，呼叫該方法的前提是要顯示的Fragment已經被新增到容器，只是純粹把Fragment
- UI的setVisibility為false。
- detach(): onPause()->onStop()->onDestroyView()。UI從佈局中移除，但是仍然被FragmentManager管理。
- attach(): onCreateView()->onStart()->onResume()。
4、Fragment實現原理和Back Stack
我們知道Activity有任務棧，使用者通過startActivity將Activity加入棧，點選返回按鈕將Activity出棧。Fragment也有類似的棧，稱為回退棧（Back Stack），回退棧是由FragmentManager管理的。預設情況下，Fragment事務是不會加入回退棧的，如果想將Fragment事務加入回退棧，則可以加入addToBackStack("")。如果沒有加入回退棧，則使用者點選返回按鈕會直接將Activity出棧；如果加入了回退棧，則使用者點選返回按鈕會回滾Fragment事務。 我們將通過最常見的Fragment用法，講解Back Stack的實現原理：
4.1 從定義可以看出，BackStackRecord有三重含義：
- 繼承了FragmentTransaction，即是事務，儲存了整個事務的全部操作軌跡。
- 實現了BackStackEntry，作為回退棧的元素，正是因為該類擁有事務全部的操作軌跡，因此在popBackStack()時能回退整個事務。
- 繼承了Runnable，即被放入FragmentManager執行佇列，等待被執行。
先看第一層含義，getSupportFragmentManager.beginTransaction()返回的就是BackStackRecord物件，程式碼如下
BackStackRecord類包含了一次事務的整個操作軌跡，是以連結串列形式存在的，連結串列的元素是Op類，表示其中某個操作，定義如下：
doAddOp()方法就是建立Op物件，並加入連結串列，定義如下：
addOp()是將建立好的Op物件加入連結串列，定義如下：
addToBackStack(“”)是將mAddToBackStack變數記為true，在commit()中會用到該變數。commit()是非同步的，即不是立即生效的，但是後面會看到整個過程還是在主執行緒完成，只是把事務的執行扔給主執行緒的Handler，commit()內部是commitInternal()，實現如下：
如果mAddToBackStack為true，則呼叫allocBackStackIndex(this)將事務新增進回退棧，FragmentManager類的變數ArrayList mBackStackIndices;就是回退棧。實現如下：
在commitInternal()中，mManager.enqueueAction(this, allowStateLoss);是將BackStackRecord加入待執行佇列中，定義如下：
4.2 mPendingActions
mPendingActions 就是前面說的待執行佇列，mHost.getHandler()就是主執行緒的Handler，因此Runnable是在主執行緒執行的，mExecCommit的內部就是呼叫了execPendingActions()，即把mPendingActions中所有積壓的沒被執行的事務全部執行。執行佇列中的事務會怎樣被執行呢？就是呼叫BackStackRecord的run()方法，run()方法就是執行Fragment的生命週期函式，還有將檢視新增進container中。
與addToBackStack()對應的是popBackStack()，有以下幾種變種：
- popBackStack()：將回退棧的棧頂彈出，並回退該事務。
- popBackStack(String name, int flag)：name為addToBackStack(String name)的引數，通過name能找到回退棧的特定元素，flag可以為0或者FragmentManager.POP_BACK_STACK_INCLUSIVE，0表示只彈出該元素以上的所有元素，POP_BACK_STACK_INCLUSIVE表示彈出包含該元素及以上的所有元素。這裡說的彈出所有元素包含回退這些事務。
- popBackStack()是非同步執行的，是丟到主執行緒的MessageQueue執行，popBackStackImmediate()是同步版本。 我們通過講解Demo1來更清晰地瞭解回退棧的使用。功能如下：共有三個Fragment：F1, F2, F3，F1在初始化時就加入Activity，點選F1中的按鈕跳轉到F2，點選F2的按鈕跳轉到F3，點選F3的按鈕回退到F1。 在Activity的onCreate()中，將F1加入Activity中：
F1按鈕的onClick()內容如下：
F2按鈕的onClick()如下：
F3按鈕的onClick()如下：
這樣就完成了整個介面的跳轉邏輯。 這裡補充一個點，getSupportFragmentManager().findFragmentByTag()是經常用到的方法，他是FragmentManager的方法，FragmentManager是抽象類，FragmentManagerImpl是繼承FragmentManager的實現類，他的內部實現是：
從上面看到，先從mAdded中查詢是否有該Fragment，如果沒找到，再從mActive中查詢是否有該Fragment。mAdded是已經新增到Activity的Fragment的集合，mActive不僅包含mAdded，還包含雖然不在Activity中，但還在回退棧中的Fragment。
5、Fragment通訊
5.1 Fragment向Activity傳遞資料
首先，在Fragment中定義介面，並讓Activity實現該介面（具體實現省略）：
在Fragment的onAttach()中，將引數Context強轉為OnFragmentInteractionListener物件：
並在Fragment合適的地方呼叫mListener.onItemClick("hello")將”hello”從Fragment傳遞給Activity。
FABridge 由於通過介面的方式從Fragment向Activity進行資料傳遞比較麻煩，需要在Fragment中定義interface，並讓Activity實現該interface，FABridge通過註解的形式免去了這些定義。 在build.gradle中新增依賴：
首先定義方法ID，這裡為FAB_ITEM_CLICK，接著在Activity中定義介面：
最後，在Fragment中，通過以下形式呼叫”ID=FAB_ITEM_CLICK”的方法（該方法可能在Activity中，也可能在任何類中）：
5.2 Activity向Fragment傳遞資料
Activity向Fragment傳遞資料比較簡單，獲取Fragment物件，並呼叫Fragment的方法即可，比如要將一個字串傳遞給Fragment，則在Fragment中定義方法：
並在Activity中呼叫fragment.setString("hello")即可。
5.3 Fragment之間通訊
由於Fragment之間是沒有任何依賴關係的，因此如果要進行Fragment之間的通訊，建議通過Activity作為中介，不要Fragment之間直接通訊。
DialogFragment DialogFragment是Android 3.0提出的，代替了Dialog，用於實現對話方塊。他的優點是：即使旋轉螢幕，也能保留對話方塊狀態。 如果要自定義對話方塊樣式，只需要繼承DialogFragment，並重寫onCreateView()，該方法返回對話方塊UI。這裡我們舉個例子，實現進度條樣式的圓角對話方塊。
進度條動畫我們使用Lottie實現，Lottie動畫從這裡找到。使用非常方便，只需要下載JSON動畫檔案，然後在XML中寫入：
然後通過下面程式碼顯示對話方塊：
為了實現圓角，除了在onCreateView()中把背景設為透明，還需要對UI加入背景：
6、ViewPager+Fragment相關
6.1 基本使用
ViewPager是support v4庫中提供介面滑動的類，繼承自ViewGroup。PagerAdapter是ViewPager的介面卡類，為ViewPager提供介面。但是一般來說，通常都會使用PagerAdapter的兩個子類：FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter作為ViewPager的介面卡，他們的特點是介面是Fragment。
在support v13和support v4中都提供了FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter，區別在於：support v13中使用android.app.Fragment，而support v4使用android.support.v4.app.Fragment。一般都使用support v4中的FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter。
預設，ViewPager會快取當前頁相鄰的介面，比如當滑動到第2頁時，會初始化第1頁和第3頁的介面（即Fragment物件，且生命週期函式執行到onResume()），可以通過setOffscreenPageLimit(count)設定離線快取的介面個數。 FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter需要重寫的方法都一樣，常見的重寫方法如下：
- public FragmentPagerAdapter(FragmentManager fm): 建構函式，引數為FragmentManager。如果是巢狀Fragment場景，子PagerAdapter的引數傳入getChildFragmentManager()。
- Fragment getItem(int position): 返回第position位置的Fragment，必須重寫。
- int getCount(): 返回ViewPager的頁數，必須重寫。
- Object instantiateItem(ViewGroup container, int position): container是ViewPager物件，返回第position位置的Fragment。
- void destroyItem(ViewGroup container, int position, Object object): container是ViewPager物件，object是Fragment物件。
- getItemPosition(Object object): object是Fragment物件，如果返回POSITION_UNCHANGED，則表示當前Fragment不重新整理，如果返回POSITION_NONE，則表示當前Fragment需要呼叫destroyItem()和instantiateItem()進行銷燬和重建。 預設情況下返回POSITION_UNCHANGED。
6.2 懶載入
懶載入主要用於ViewPager且每頁是Fragment的情況，場景為微信主介面，底部有4個tab，當滑到另一個tab時，先顯示”正在載入”，過一會才會顯示正常介面。
預設情況，ViewPager會快取當前頁和左右相鄰的介面。實現懶載入的主要原因是：使用者沒進入的介面需要有一系列的網路、資料庫等耗資源、耗時的操作，預先做這些資料載入是不必要的。
這裡懶載入的實現思路是：使用者不可見的介面，只初始化UI，但是不會做任何資料載入。等滑到該頁，才會非同步做資料載入並更新UI。
這裡就實現類似微信那種效果，整個UI佈局為：底部用PagerBottomTabStrip專案實現，上面是ViewPager，使用FragmentPagerAdapter。邏輯為：當使用者滑到另一個介面，首先會顯示正在載入，等資料載入完畢後（這裡用睡眠1秒鐘代替）顯示正常介面。
ViewPager預設快取左右相鄰介面，為了避免不必要的重新資料載入（重複呼叫onCreateView()），因為有4個tab，因此將離線快取的半徑設定為3，即setOffscreenPageLimit(3)。 懶載入主要依賴Fragment的setUserVisibleHint(boolean isVisible)方法，當Fragment變為可見時，會呼叫setUserVisibleHint(true)；當Fragment變為不可見時，會呼叫setUserVisibleHint(false)，且該方法呼叫時機：
- onAttach()之前，呼叫setUserVisibleHint(false)。
- onCreateView()之前，如果該介面為當前頁，則呼叫setUserVisibleHint(true)，否則呼叫setUserVisibleHint(false)。
- 介面變為可見時，呼叫setUserVisibleHint(true)。
- 介面變為不可見時，呼叫setUserVisibleHint(false)。 懶載入Fragment的實現：
注意點：
-
在Fragment中有兩個變數控制是否需要做資料載入：
- mIsPrepared：表示UI是否準備好，因為資料載入後需要更新UI，如果UI還沒有inflate，就不需要做資料載入，因為setUserVisibleHint()會在onCreateView()之前呼叫一次，如果此時呼叫，UI還沒有inflate，因此不能載入資料。
- mIsInited：表示是否已經做過資料載入，如果做過了就不需要做了。因為setUserVisibleHint(true)在介面可見時都會呼叫，如果滑到該介面做過資料載入後，滑走，再滑回來，還是會呼叫setUserVisibleHint(true)，此時由於mIsInited=true，因此不會再做一遍資料載入。
-
lazyLoad()：懶載入的核心類，在該方法中，只有介面可見（getUserVisibleHint()==true）、UI準備好（mIsPrepared==true）、過去沒做過資料載入（mIsInited==false）時，才需要調loadData()做資料載入，資料載入做完後把mIsInited置為true。 佈局XML主要分兩個container，一個是初始顯示的狀態，即R.id.container_empty，當資料載入完成，就顯示R.id.container：