Android ViewPager2 + FragmentStateAdapter 的使用以及问题

  场景介绍：在Android业务功能开发的过程中，需要使用到嵌套ViewPage2实现页面切换，这种场景在我们的开发过程中并不少见，大致结构为一个activity包含一个viewPage2，这个viewPage2中存在一个fragment A，fragment A中也包含了一个viewPage2。所有viewPage2都使用FragmentStateAdapter 适配器实现界面数据联动。
  上述实现过程并不复杂，但是在我实际业务中需要实现activity调用fragmentA中viewPage2的一些方法，当然这个需求可以使用viewModel进行实现，但是由于初版使用了方法调用，遇到了bug所以针对该功能的实现进行初步研究。

FragmentStateAdapter 介绍及简单使用

  FragmentStateAdapter 是 Android Jetpack 中提供的用于管理 Fragment 的适配器，它是 RecyclerView.Adapter 的子类。
  FragmentStateAdapter 会在 ViewPager 中显示的每个 Fragment 的生命周期之间进行恰当的保存和恢复 Fragment 的状态，以确保内存占用较小。
  当 Fragment 不再可见时，FragmentStateAdapter 会销毁该 Fragment 的视图，但会保留其实例状态，以便在需要时重新创建。
  适用于大量 Fragment 的场景，特别是数据动态变化或数据量较大的情况。该适配器的最简单使用方式如下：

        adapter = new FragmentStateAdapter(getChildFragmentManager(), getLifecycle()) {@NonNull@Overridepublic Fragment createFragment(int position) {return fragments.get(position);}@Overridepublic int getItemCount() {return fragments.size();}};

fragment切换销毁

  在默认情况下，viewPage2提供的性能优化实现了临近一个fragment预加载机制，及如果初始展示第0个fragment，viewPage2也会把第1个fragment进行创建视图但并不展示。也就是说viewPage2默认的缓存机制会缓存三个fragment，一旦需要缓存的实例超过三个，例如从第0个滑动到第2个，则会缓存123位置的fragment，响应的第0个fragment将被销毁，一直执行到onDestroy()生命周期。
  值得说明的是：销毁仅仅代表了生命周期的结束，默认情况下该fragment的实例、其内部成员变量以及其绑定的视图都不一定会消失。 基于这一原因，为了防止内存溢出我们在onDestroy()生命周期一般会针对成员变量进行setNull操作。通过setNull可以将成员变量消除引用，以便触发GC。接触过java都清楚即便没有引用的变量也未必里面会触发GC，因此当我门将Binding设置成null后，其关联的view也未必会里面消失，在fragment在此展示时，依旧有可能调用上次绘制过的view进行显示。而且在通过viewPage2切换导致fragment销毁的过程中，其本质上是执行到了onDestroy()生命周期，并不见得会销毁视图，而且viewPage2还将保存一个该fragment的实例！根据上述内容可以总结下面几点：

• 进入onDestroy生命周期并不能一定是成员变量销毁。
• 通过viewPage2切换导致fragment销毁本质上是让fragment执行到onDestroy()生命周期，但是viewPage2还保存了该fragment的实例
• 如果在onDestroy()生命周期还没有把该fragment成员变量setNull，则viewPage2所持有的该fragment对象依旧保留着这些fragment成员变量
• 在onDestroy()生命周期中将Binding设置成null后并不能将其view都进行清空

fragment展示

 展示通常有三种，一种是viewPage2内缓存的fragment复现，一种是新的未展示过的fragment展示，还有一种是被销毁了的fragment的展示：他们对应一下过程：

• 缓存内fragment展示：执行onResume()后直接进行展示
• 未展示过的fragment展示：调用构造方法初始化实例 – 调用onCreate一直执行到onResume生命周期
• 销毁的fragment重新展示：调用onCreateView一直执行到onResume进行展示。

  需要注意的是销毁的fragment重新展示的过程中并没有进行fragment实例创建，因此本质上viewPage2已经拥有该实例了，知识当时调用了onDestroy方法而已。

我的问题

  在我的业务场景中，需要使用到viewPage2下的fragment实例，然后调用该实例的方法，如果只是单层viewPage2的使用，则相对比较简单，但是如果是嵌套viewPage2则会出现以下问题：
  一旦持有viewPage2的fragment，在其所属的viewPage2切换过程中销毁了，然后又由销毁状态到复现，此时通过上述FragmentStateAdapter设置的fragment回调会导致异常。
 在适配器的实现过程中，我们通过fragments【list】进行fragment对象持有，如果fragmentA【持有viewPage2的那个fragment】被复现时，如果我们在oncreateView生命周期对fragments进行初始化，调用add(fragment)方法，那么此时复现导致fragments持有对象和上次展示时其所持有对象不同！在fragmentA复现过程中必然也进行着fragmentA所持有的viewPage2下的fragment复现，刚才已经说了销毁的复现本质上是oncreate生命周期的重新调用，此时调用的是原来持有fragment对象的oncreate生命周期，而在fragmentA复现的过程中导致fragments持有的对象和历史对象不同，这些对象严格来讲仅仅经历了对象实例化阶段，未执行fragment的其他生命周期，还未创建持有视图，如果我们调用视图的相关操作则会导致空指针等异常情况！
 简单来说就是fragmentA的销毁并不会导致其持有的viewPage2的销毁，更不会导致viewPage2所持有的fragment的销毁，如果我们对fragments进行重新设置，此时创建的fragment对象仅仅创建对象而已。

viewPage2的setAdapter

 按照我的问题描述，那么是不是我将viewPage2原先持有的fragment对象全都删除就能解决问题，删除的途径是调用viewPage2的setAdapter(null)方法。很遗憾，该方法并不能解决问题，该方法的源码如下：

    public void setAdapter(@Nullable @SuppressWarnings("rawtypes") Adapter adapter) {final Adapter<?> currentAdapter = mRecyclerView.getAdapter();mAccessibilityProvider.onDetachAdapter(currentAdapter);unregisterCurrentItemDataSetTracker(currentAdapter);mRecyclerView.setAdapter(adapter);mCurrentItem = 0;restorePendingState();mAccessibilityProvider.onAttachAdapter(adapter);registerCurrentItemDataSetTracker(adapter);}

在该方法执行的过程中restorePendingState的源码如下：

 private void restorePendingState() {if (mPendingCurrentItem == NO_POSITION) {// No state to restore, or state is already restoredreturn;}Adapter<?> adapter = getAdapter();if (adapter == null) {return;}if (mPendingAdapterState != null) {if (adapter instanceof StatefulAdapter) {((StatefulAdapter) adapter).restoreState(mPendingAdapterState);}mPendingAdapterState = null;}// Now we have an adapter, we can clamp the pending current item and set itmCurrentItem = Math.max(0, Math.min(mPendingCurrentItem, adapter.getItemCount() - 1));mPendingCurrentItem = NO_POSITION;mRecyclerView.scrollToPosition(mCurrentItem);mAccessibilityProvider.onRestorePendingState();}/**restoreState方法如下**/@Overridepublic final void restoreState(@NonNull Parcelable savedState) {for (String key : bundle.keySet()) {if (isValidKey(key, KEY_PREFIX_FRAGMENT)) {long itemId = parseIdFromKey(key, KEY_PREFIX_FRAGMENT);Fragment fragment = mFragmentManager.getFragment(bundle, key);mFragments.put(itemId, fragment);continue;}if (isValidKey(key, KEY_PREFIX_STATE)) {long itemId = parseIdFromKey(key, KEY_PREFIX_STATE);Fragment.SavedState state = bundle.getParcelable(key);if (containsItem(itemId)) {mSavedStates.put(itemId, state);}continue;}throw new IllegalArgumentException("Unexpected key in savedState: " + key);}}

需要注意mPendingAdapterState 这一变量，该变量将保留了历史fragment的基本信息，因此在setAdapter的方法过程中还会将viewPage2的一些信息设置到你新的adapter中，是不是很尴尬？setAdapter方法并不是简单的把adapter方法设置后就结束了，viewPage2内部还将自己历史关心的数据设置到该adapter中！
FragmentStateAdapter 的createFragment源码如下：

    private void ensureFragment(int position) {long itemId = getItemId(position);if (!mFragments.containsKey(itemId)) {// TODO(133419201): check if a Fragment provided here is a new FragmentFragment newFragment = createFragment(position);newFragment.setInitialSavedState(mSavedStates.get(itemId));mFragments.put(itemId, newFragment);}}

mFragments对象对于adapter很重要，该对象持有了历史创建的fragment，这样就导致无需每次使用的过程中进行重复创建了，但这会导致一个尴尬的问题，该mFragments默认查找是按照位置进行查找的，换句话说一旦viewPage2完成展示以及数据加载，在后续的切换过程中，就算你用createFragment可以创建fragment对象，但是由于相同位置下mFragments中已经存在数据，所以根部不会执行createFragment方法！
至此闭环：setAdapter方法会使用到viewPage2持有的savedState设置adapter的mFragments对象，ensureFragment方法会根据mFragments按照position判断fragment是否存在！到此结束。

总结

本文内容描述比较粗略，主要讲述了viewPage2嵌套使用过程中的一些问题以及导致这些问题的原因，总结起来无非以下几点：

• viewPage2销毁fragment后依旧会持有其对象信息，并标记在adapter中的mFragments中，在后续复现时不会再进行对象的创建
• 将Binding设置成null并不一定会导致viewPage2的重绘，其依旧可能保留自己原始数据。
• viewPape2在进行setAdapter方法的过程中会将自己持有的fragment对象标记信息设置到FragmentStateAdapter 的mFragments中。