《第一行代码》第三版之探究Fragment（六）

在本章，我们首先介绍了Fragment的使用方式：简单用法、FragmentManager和Transaction动态添加、返回栈防止退出、Fragment和Activity之间的信息传递。随后介绍了Fragment生命周期、限定符和最小宽度限定符。最后我们介绍了扩展函数（ClassName.methodName）和运算符（operator fun plus()）。
5.1.Fragment是什么
手机屏幕在3英寸~6英寸之间，平板在7英寸~10英寸之间，屏幕大小差距过大会导致元素过分拉长、元素空隙过大的问题。因此引入Fragment概念。Fragment是嵌入在Activity当中的UI片段，能让程序更合理和充分地利用大屏空间，可以理解为迷你型Activity。
5.2.Fragment的使用方式
建立Pixel C平板播放器。新建FragmentTest项目。
5.2.1.Fragment简单用法
新建左侧Fragment布局left_fragment.xml和右侧right_framgent.xml。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"><Buttonandroid:layout_gravity="center_horizontal"android:id="@+id/left_button"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="Button" />
</LinearLayout>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:background="#00ff00"android:orientation="vertical"><TextViewandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_gravity="center_horizontal"android:text="This is right fragment"android:textSize="24sp" />
</LinearLayout>

在建立LeftFragment和RightFragment类，基于Fragment加载刚才的布局xml。

package com.example.myapplicationimport android.os.Bundle
import android.view.LayoutInflater
import android.view.View
import android.view.ViewGroup
import androidx.fragment.app.Fragment//在这里一定要使用androidX的Fragment，因为他可以让Fragment的特性在所有Android系统中保持一致，系统内置的在9.0版本被废除。
class LeftFragment : Fragment() {//仅仅重写了onCreateView方法override fun onCreateView(inflater: LayoutInflater,container: ViewGroup?,savedInstanceState: Bundle?): View? {//通过LayoutInflater将方才定义的left_fragment加载进来return inflater.inflate(R.layout.left_fragment, container, false)}
}

package com.example.myapplicationimport android.os.Bundle
import android.view.LayoutInflater
import android.view.View
import android.view.ViewGroup
import androidx.fragment.app.Fragment
//同样方式使用Fragment加载右布局
class RightFragment : Fragment() {override fun onCreateView(inflater: LayoutInflater,container: ViewGroup?,savedInstanceState: Bundle?): View? {return inflater.inflate(R.layout.right_fragment, container, false)}
}

修改Activity_main里面的代码，通过Fragment标签加载Fragment。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="horizontal">
<!--使用Fragment标签在布局中添加Fragment，通过android：name来显式声明要添加的Fragment名，注意加上包名--><fragmentandroid:id="@+id/left_frag"android:name="com.example.myapplication.LeftFragment"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1"/><fragmentandroid:id="@+id/right_frag"android:name="com.example.myapplication.RightFragment"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1"/>
</LinearLayout>

5.2.2.动态加载Fragment
Fragment强大之处在于在程序运行时动态将其添加到Activity当中，下面来研究下。新建another_right_fragment.xml。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:background="#ffff00"android:orientation="vertical"><TextViewandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_gravity="center_horizontal"android:text="This is another right fragment"android:textSize="24sp" />
</LinearLayout>

新建AnotherRightFragment类作为另一侧需要动态添加的Fragment。

package com.example.myapplicationimport android.os.Bundle
import android.view.LayoutInflater
import android.view.View
import android.view.ViewGroup
import androidx.fragment.app.Fragmentclass AnotherRightFragment : Fragment() {override fun onCreateView(inflater: LayoutInflater,container: ViewGroup?,savedInstanceState: Bundle?): View? {return inflater.inflate(R.layout.another_right_fragment, container, false)}
}

修改Activity_main的布局，确保能够动态映射到此布局。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="horizontal"><!--使用Fragment标签在布局中添加Fragment，通过android：name来显式声明要添加的Fragment名，注意加上包名--><fragmentandroid:id="@+id/left_frag"android:name="com.example.myapplication.LeftFragment"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1" />
<!--将右侧的Fragment替换为FrameLayout，默认摆在左上角，无需任何定位。--><FrameLayoutandroid:id="@+id/frame_layout"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1" />
</LinearLayout>

最后在MainActivity中向刚才的Framelayout中添加内容，基于FragmentManager的transaction事务。

package com.example.myapplicationimport androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle
import androidx.fragment.app.Fragment
import kotlinx.android.synthetic.main.left_fragment.*
//完成动态添加Fragment的功能，五步走战略
class MainActivity : AppCompatActivity() {override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)//第一步，创建添加Fragment的实例left_button.setOnClickListener{replaceFragment(AnotherRightFragment())}replaceFragment(RightFragment())}fun replaceFragment(fragment:Fragment){//第二步，获取FragmentManagerval fragmentManager = supportFragmentManager//第三步，开启一个事务val transaction = fragmentManager.beginTransaction()//第四步，向容器内添加或者替换Fragment，一般使用replace来代替，传递id和添加的Fragment实例transaction.replace(R.id.frame_layout,fragment)//第五步，提交事务transaction.commit()}
}

5.2.3.在Fragment中实现返回栈
点击Back键退出了程序，那么想要点击back键回到上一个Fragment。实现的方法是：FragmentTransaction中提供了addToBackStack方法，可以用于将一个事务添加到返回栈中。

    fun replaceFragment(fragment:Fragment){...transaction.replace(R.id.frame_layout,fragment)transaction.addToBackStack(null)//第五步，提交事务transaction.commit()
}

5.2.4.Fragment和Activity之间的交互
虽然说是嵌入，但其实分属不同类。如果Activity想调用Fragment里面的方法或者是Fragment想调用Activity里面的方法，该咋办？
为了方便交互，FragmentManager提供了一个类似于findViewByID的方法，专门从布局文件中获取Fragment的实例，代码如下所示。

 val fragment = supportFragmentManager.findFragmentById(R.id.left_frag) as LeftFragment

这样可以在Activity中简单获取Fragment的实例，轻松调用Fragment里面的方法。Kotlin-android-extensions中对findFragmentById方法进行扩展，允许直接使用布局文件中的id名称直接获取相应的Fragment实例，简化代码如下：

  val fragment = left_frag as LeftFragment

Fragment如何调用Activity里面的方法呢？每个Fragment当中都可以通过getActivity获得和当前Fragment相关联的实例，代码如下：

        //MainActivity可能为null，因此需要判空处理if(activity!=null){//获得Activity实例，当需要context对象时，也可以使用getActivity方法val mainActivity = activity as MainActivity}

两个Fragment之间如何通信？Fragment找Activity，Activity获取另一个Fragment实例，这样完成了通信功能。
5.3.Fragment生命周期
有四种状态：运行、暂停、停止和销毁四种状态。运行状态：Fragment相关联的Activity正在运行；暂停：当一个Activity进入暂停状态（另一个为占满屏幕的Activity进入栈顶），则与此相关联的Fragment也暂停；停止：Activity停止或者FragmentTransaction的remove和replace移除被调用，但在此之间调用了addToBackStack方法；终止：Activity被销毁或者FragmentTransaction的remove和replace移除被调用。未调用addToBackStack方法。
几个回调方法：onAttach：Fragment和Activity建立关联；onCreateView：为Fragment创建视图时调用；onActivityCreated：确保与Fragment相关联的Activity已经创建完毕时调用；onDestroyView：与Fragment关联的视图被移除时调用；onDetach：两者解除关联时调用。

5.3.2.体验Fragment生命周期

修改RightFragment里面的代码：

package com.example.myapplicationimport android.content.Context
import android.os.Bundle
import android.util.Log
import android.view.LayoutInflater
import android.view.View
import android.view.ViewGroup
import androidx.fragment.app.Fragment//同样方式使用Fragment加载右布局
class RightFragment : Fragment() {companion object {const val TAG = "RightFragment"}override fun onAttach(context: Context) {super.onAttach(context)Log.d(TAG,"onAttach")}override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)Log.d(TAG,"onCreate")}override fun onCreateView(inflater: LayoutInflater,container: ViewGroup?,savedInstanceState: Bundle?): View? {Log.d(TAG,"onCreateView")return inflater.inflate(R.layout.right_fragment, container, false)}override fun onActivityCreated(savedInstanceState: Bundle?) {super.onActivityCreated(savedInstanceState)Log.d(TAG,"onActivityCreated")}override fun onStart() {super.onStart()Log.d(TAG,"onCreate")}override fun onResume() {super.onResume()Log.d(TAG,"onResume")}override fun onPause() {super.onPause()Log.d(TAG,"onPause")}override fun onStop() {super.onStop()Log.d(TAG,"onStop")}override fun onDestroyView() {super.onDestroyView()Log.d(TAG,"onDestroyView")}override fun onDestroy() {super.onDestroy()Log.d(TAG,"onDestroy")}override fun onDetach() {super.onDetach()Log.d(TAG,"onDetach")}
}

当RightFragment第一次被显式在屏幕上时。

当替换Fragment时，RightFragment停止了，此时添加了addToBackStack方法就会显示如下：

如果没有调用，RightFragment会被销毁，onDestroy和onDetach将会被调用。此时点击Back键的显示如下：

再点击Back键会退出：

5.4.动态加载布局的技巧
添加、替换功能太简单，如果能根据设备分辨率或者屏幕大小选择运行时加载那个布局，那么比较有意思。
5.4.1.使用限定符
平板一般是双页模式（左边列表、右边内容），手机一般是单页，两页分开。如何确定应该是单页双页？需要借助限定符qualifier来实现。比如large限定符。
修改FragmentTest项目里的Activity_main.xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="horizontal"><!--使用Fragment标签在布局中添加Fragment，通过android：name来显式声明要添加的Fragment名，注意加上包名--><fragmentandroid:id="@+id/left_frag"android:name="com.example.myapplication.LeftFragment"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent" />
</LinearLayout>

接着新建layout-large文件夹，同样新建布局activity_man.xml，建立目录过程如下：（1）鼠标右击app/res->New->Android Resource Directory；（2）右击layout-large->New->ayout resource file。参考链接和代码示例如下：参考链接

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="horizontal"><fragmentandroid:id="@+id/left_frag"android:name="com.example.myapplication.LeftFragment"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1" /><fragmentandroid:id="@+id/right_frag"android:name="com.example.myapplication.RightFragment"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1" />
</LinearLayout>

注释相关的无用代码，此时，平板上是双屏，手机上是单屏。常用限定符如下：屏幕大小的small、normal、large和xlarge；分辨率大小的ldpi（<120）、mdpi（120~160）、hdpi（160~240）、xhdpi（240~320）以及xxhdpi（320~480）；方向land（横屏）和port（竖屏）
5.4.2.使用最小宽度限定符
使用large解决了单双页判断问题，但large多大是个问题？我们在这里使用最小宽度限定符来解决。其是对屏幕的宽度指定一个最小值（以dp为单位），然后以其为临界点。
我们建立layout-sw600dp文件夹和activity_main.xml布局，代码和上面的一模一样。此意味着，当屏幕宽度大于等于600dp时，回家再layout-sw600dp/activity_main布局，否则加载layout/activity_main布局。
5.5.Kotlin之扩展函数和运算符重载
5.5.1.扩展函数
扩展函数是指在不改边某个类源码的情况下，依然可以打开这个类，并向该类提供新的函数。举例来讲：字符串包含字母、数字和特殊符号，统计字符串中字母的数量，实现代码如下所示：

package com.companyobject StringUtil {fun letterCount(str: String): Int {var count = 0for (char in str) {if (char.isLetter()) {count++}}return count}
}

package com.companyfun main(){val str = "ABC!@#Xxyerw!@#"println(StringUtil.letterCount(str))
}

扩展函数的语法结构如下，相比于定义普通函数，我们只需要在前面加上一个ClassName.的语法结构，就可以将该函数添加到指定类中。

fun ClassName.methodName(param1:Int,param2:Int):Int{return 0
}

下面往String类中添加一个扩展函数，首先创建String.kt文件，将其定义成顶层方法一遍拥有全局访问域。

package com.companyfun String.letterCount(): Int {var count = 0for (char in this) {if (char.isLetter()) {count++}}return count
}

访问代码如下，看起来就像String类自带了lettersCount方法一样。

println(str.letterCount())

5.6.2.有趣的运算符重载
运算符重载是Kotlin中一个有趣的语法。运算符包括+-*/%等，Kotlin运算符重载允许任意两个对象相加或者更多其他操作。譬如两个Money对象相加。
运算符重载使用的是operator关键字，在指定函数前面使用operaor关键字，就可以实现运算符重载了。譬如加号运算符对应的是plus函数，减号对应的是minus函数。举例，完成两个Money对象的相加。

package com.company//主构造函数接受一个value参数，用于表示钱的金额
class Money(val value: Int) {//使用operator关键来修饰plus函数是必不可少，将两个对象的value值相加，得到和后封装返回operator fun plus(money: Money): Money {val sum = value + money.valuereturn Money(sum)}//仅仅单功能肯定不方便，Kotlin、允许我们对同一运算符进行多重重载，接受整型数字operator fun plus(newValue: Int): Money {val sum = value + newValuereturn Money(sum)}
}

Main函数调用代码如下：

package com.companyfun main() {val money1 = Money(5)val money2 = Money(10)val money3 = money1 + money2println(money3.value)
}

举例来讲，我们在前面使用了一个随机生成字符串长度的函数，如果使用str*n岂不是很棒？

    fun getRandomLengthString(str: String): String {val n = (1..20).random()var builder = StringBuilder()repeat(n) {builder.append(str)}return builder.toString()}

在String.kt添加如下代码：

//operator关键字必不可少，times对应*，定义扩展函数使用了String.。
operator fun String.times(n: Int): String {var builder = StringBuilder()repeat(n) {builder.append(this)}return builder.toString()
}

调用代码：

val str = "abc" * 10
println(str)

需要说明的是String类已经提供了将字符串重复n遍的repeat函数，因此可以进一步精简为：

operator fun String.times(n: Int): String = repeat(n)

最后重复任意次数的字符串代码如下：

fun getRandomLengthString(str: String): String = str * (1..20).random()

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