Android LifecycleOwner 闪退，java 继承、多态特性！

1. 闪退

同意隐私政策后，启动进入游戏 Activity 闪退

getLifecycle NullPointerException 空指针异常

FATAL EXCEPTION: main
Process: com.primer.aa.gg, PID: 15722
java.lang.RuntimeException: Unable to instantiate activity ComponentInfo{com.primer.aa.gg/com.android.boot.MainActivity}: java.lang.NullPointerException: Attempt to invoke virtual method 'androidx.lifecycle.Lifecycle com.primer.game.LifecycleManager.getLifecycle()' on a null object referenceat android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:4529)at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:4822)at android.app.servertransaction.LaunchActivityItem.execute(LaunchActivityItem.java:118)at android.app.servertransaction.TransactionExecutor.executeCallbacks(TransactionExecutor.java:153)at android.app.servertransaction.TransactionExecutor.execute(TransactionExecutor.java:104)at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:3078)at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:117)at android.os.Looper.loopOnce(Looper.java:210)at android.os.Looper.loop(Looper.java:302)at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:9668)at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method)at com.android.internal.os.RuntimeInit$MethodAndArgsCaller.run(RuntimeInit.java:601)at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:1062)
Caused by: java.lang.NullPointerException: Attempt to invoke virtual method 'androidx.lifecycle.Lifecycle com.primer.game.LifecycleManager.getLifecycle()' on a null object referenceat com.primer.unitybridge.UniWbActivity.getLifecycle(UniWbActivity.java:387)at androidx.activity.ComponentActivity.<init>(ComponentActivity.java:221)at androidx.fragment.app.FragmentActivity.<init>(FragmentActivity.java:103)at androidx.appcompat.app.AppCompatActivity.<init>(AppCompatActivity.java:94)at com.google.androidgamesdk.GameActivity.<init>(GameActivity.java:58)at com.unity3d.player.UnityPlayerGameActivity.<init>(UnityPlayerGameActivity.java:20)at com.unity3d.player.UnityPlayerActivity.<init>(UnityPlayerActivity.java:3)at com.primer.unitybridge.UniWbActivity.<init>(UniWbActivity.java:53)at com.android.boot.MainActivity.<init>(MainActivity.java:56)at java.lang.Class.newInstance(Native Method)at android.app.AppComponentFactory.instantiateActivity(AppComponentFactory.java:95)at androidx.core.app.CoreComponentFactory.instantiateActivity(CoreComponentFactory.java:45)at android.app.Instrumentation.newActivity(Instrumentation.java:1392)at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:4508)at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:4822) at android.app.servertransaction.LaunchActivityItem.execute(LaunchActivityItem.java:118) at android.app.servertransaction.TransactionExecutor.executeCallbacks(TransactionExecutor.java:153) at android.app.servertransaction.TransactionExecutor.execute(TransactionExecutor.java:104) at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:3078) at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:117) at android.os.Looper.loopOnce(Looper.java:210) at android.os.Looper.loop(Looper.java:302) at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:9668) at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method) at com.android.internal.os.RuntimeInit$MethodAndArgsCaller.run(RuntimeInit.java:601) at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:1062) 

2. 分析

2.1 源码追溯

继承关系

MainActivityUniWbActivityUnityPlayerGameActivityGameActivityAppCompatActivityFragmentActivityComponentActivityActivity

Activity 来源

• MainActivity：游戏页面
• UniWbActivity：游戏页面
• UnityPlayerGameActivity：游戏页面
• GameActivity：依赖 androidx.games:games-activity:3.0.5
• AppCompatActivity：依赖 androidx.appcompat:appcompat:1.3.1
• FragmentActivity：依赖 androidx.fragment:fragment:1.3.6
• ComponentActivity：依赖 androidx.activity:activity:1.2.4
• Activity：依赖 Android API 31

接口实现

• UniWbActivity：实现接口 LifecycleOwner

  1. 重写 getLifecycle 方法（getLifecycle 里面初始化）
  2. getLifecycle 里面调用成员变量直接 new 的 LifecycleManager 【注：这里是闪退关键，下面使用例子说明】

• ComponentActivity：实现接口 LifecycleOwner

• Activity：实现接口 implements LifecycleOwner

详细看堆栈日志：
他是在类实例初始化init方法里面调用getLifecycle抛出异常

跟进源码到androidx.activity.ComponentActivity 结合堆栈 <init> 方案发现其构造函数调用了getLifecycle()

1、我们知道类的继承：实例化一个对象，先会执行父类的构造，再执行子类的构造方法

所以结合上面的类继承关系可知：

• 先执行父类 ComponentActivity 构造方法（里面调用了 getLifecycle）
• 再执行子类 UniWbActivity 构造方法

2、还知道类的多态：如果父类和子类都实现了同一个接口，并且在父类中调用了接口方法，实际执行的是子类重写的接口方法实现

所以综上可知：

• 会执行 UniWbActivity 里面重写的 getLifecycle 方法

这样看堆栈就对得上了，执行 ComponentActivity.<init> 之后跳到UniWbActivity.getLifecycle执行重写方法

2.2 问题复现

为什么会空指针？无非就是对象未实例化就调用！

为什么没有执行实例化对象？我根据源码写 Demo 复现

源码是怎么样的

• 父类和子类实现同一个接口
• 父类在构造函数里，调用实现的方法
• 子类 new 一个成员变量
• 子类实现的方法里调用成员变量实例

根据上面步骤编码，实例化子类执行，问题复现，出现空指针异常！

//共同接口
public interface AnimalInterface {public void eat();
}

//父类
public class Parent implements AnimalInterface {static {System.out.println("父类：cinit 静态初始化方法");}Parent() {System.out.println("父类：init 初始化方法（构造方法）");eat();}@Overridepublic void eat() {System.out.println("父类：eat");}
}

//子类
public class Child extends Parent implements AnimalInterface {private Cat cat = new Cat();static {System.out.println("子类：cinit 静态初始化方法");}Child() {System.out.println("子类：init 初始化方法（构造方法）");}@Overridepublic void eat() {System.out.println("子类：eat");cat.eatFish();}
}

//成员对象
public class Cat {static {System.out.println("Cat：cinit 静态初始化方法");}Cat() {System.out.println("Cat：init 初始化方法（构造方法）");}public void eatFish() {System.out.println("成员变量：猫吃鱼");}
}

//运行代码
public interface Main {public static void main(String[] args) {new Child();}
}

2.3 继续思考

为什么子类里面的成员对象 Cat 没有执行 new 实例化？显然是代码执行顺序问题！

怎么验证是执行顺序问题呢？把子类里面//cat.eatFish();注释掉再运行看看输出什么

很容易看出：

• 先是执行子类重写的 eat 方法
• 再执行成员变量 cat 的初始化

所以导致空指针异常！

不难发现，其实就是代码执行顺序的问题

2.4 产生错觉

调整代码执行顺序，使成员变量 Cat 的初始化先于子类 eat 执行即可。

可以把成员变量成员变量 cat 实例化写到静态代码块里，

这样 Child 的静态代码块先执行实例化 cat 再调用 eat 方法不会产生空指针异常了

public class Child extends Parent implements AnimalInterface {private static Cat cat;static {System.out.println("子类：cinit 静态初始化方法");cat = = new Cat();}Child() {System.out.println("子类：init 初始化方法（构造方法）");}@Overridepublic void eat() {System.out.println("子类：eat");cat.eatFish();}
}

以为万事大吉就此结束

2.5 新的错误

谁知道操作应用进入后台时出现了新的崩溃

重新复盘了，我的代码时这样的：

• AppCompatActivity 的父类 ComponentActivity 实现了 LifecycleOwner，并重写 getLifecycle 方法
• 这里我使用静态的 LifecycleRegistry，并重写 getLifecycle

package com.example.javademo;import android.os.Bundle;import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.core.graphics.Insets;
import androidx.core.view.ViewCompat;
import androidx.core.view.WindowInsetsCompat;
import androidx.lifecycle.Lifecycle;
import androidx.lifecycle.LifecycleOwner;
import androidx.lifecycle.LifecycleRegistry;public class MainActivity extends AppCompatActivity implements LifecycleOwner {private static LifecycleRegistry LIFECYCLE_REGISTRY;private static final LifecycleOwner LIFECYCLE_OWNER = new LifecycleOwner() {@NonNull@Overridepublic Lifecycle getLifecycle() {return LIFECYCLE_REGISTRY;}};private TestActivityLifeObserver testActivityLifeObserver = new TestActivityLifeObserver();static {//有问题的代码：onpause 执行闪退，LifecycleOwner 已被回收导致空指针LIFECYCLE_REGISTRY = new LifecycleRegistry(new LifecycleOwner() {@NonNull@Overridepublic Lifecycle getLifecycle() {return LIFECYCLE_REGISTRY;}});}@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);ViewCompat.setOnApplyWindowInsetsListener(findViewById(R.id.main), (v, insets) -> {Insets systemBars = insets.getInsets(WindowInsetsCompat.Type.systemBars());v.setPadding(systemBars.left, systemBars.top, systemBars.right, systemBars.bottom);return insets;});getLifecycle().addObserver(testActivityLifeObserver);LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE);}@Overrideprotected void onStart() {super.onStart();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_START);}@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME);}@Overrideprotected void onPause() {super.onPause();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE);}@Overrideprotected void onStop() {super.onStop();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_STOP);}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_DESTROY);LIFECYCLE_REGISTRY.removeObserver(testActivityLifeObserver);}@NonNull@Overridepublic Lifecycle getLifecycle() {return LIFECYCLE_REGISTRY;}
}

package com.example.javademo;import android.util.Log;import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.lifecycle.DefaultLifecycleObserver;
import androidx.lifecycle.LifecycleOwner;public class TestActivityLife implements DefaultLifecycleObserver {private final String TAG = "ceshi";@Overridepublic void onCreate(@NonNull LifecycleOwner owner) {Log.d(TAG, "onCreate: TestActivityLife");}@Overridepublic void onStart(@NonNull LifecycleOwner owner) {Log.d(TAG, "onStart: TestActivityLife");}@Overridepublic void onResume(@NonNull LifecycleOwner owner) {Log.d(TAG, "onResume: TestActivityLife");}@Overridepublic void onPause(@NonNull LifecycleOwner owner) {Log.d(TAG, "onPause: TestActivityLife");}@Overridepublic void onStop(@NonNull LifecycleOwner owner) {Log.d(TAG, "onStop: TestActivityLife");}@Overridepublic void onDestroy(@NonNull LifecycleOwner owner) {Log.d(TAG, "onDestroy: TestActivityLife");}
}

定位源码是 lifecycleOwner.get() 为空

原来弱引用 lifecycleOwner 就是静态代码块 new 的那个内部类 LifecycleOwner，应该是被回收了导致的空指针，

所以如何确保这个对象不轻易被回收？

open class LifecycleRegistry private constructor(provider: LifecycleOwner,private val enforceMainThread: Boolean
) : Lifecycle() {private val lifecycleOwner: WeakReference<LifecycleOwner>init {// LifecycleOwner 就是lifecycleOwner = WeakReference(provider)}}

强引用、弱引用

• 如果在静态代码块中使用弱引用保存内部类对象，一旦静态代码块执行完毕，就没有任何强引用指向该对象了。 在下一次垃圾回收时，该对象很可能被回收。 除非有其他强引用指向该对象
• 对象被声明为 static 时，它属于类本身，而不是类的实例。 会一直存在于内存中，直到类被卸载，静态变量的生命周期与类的生命周期相同，可以理解为他是强引用，不易被回收

把 LifecycleRegistry 代码抽象出来时这样的：

	//弱引用，所以后面你应该回收private final WeakReference<LifecycleOwner> mLifecycleOwner;public LifecycleRegistry(@NonNull LifecycleOwner provider) {mLifecycleOwner = new WeakReference<>(provider);}

调整之后的代码，确保 obj 不易被回收

static Object obj = new Object();WeakReference<Object> staticWeakReference = new WeakReference<>(obj);

• obj： 这是一个静态变量，直接指向 new Object() 创建的对象。这是一个强引用。
• staticWeakReference： 这是一个静态变量，保存了一个指向 obj 指向的同一个对象的弱引用。

关键在于，obj 这个强引用仍然存在。即使你创建了一个弱引用 staticWeakReference，obj 仍然持有对对象的强引用，这会阻止垃圾回收器回收该对象

3. 解决

那么把 LifecycleOwner 也设置成一个静态对象不久可以了吗

package com.example.javademo;import android.os.Bundle;import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.core.graphics.Insets;
import androidx.core.view.ViewCompat;
import androidx.core.view.WindowInsetsCompat;
import androidx.lifecycle.Lifecycle;
import androidx.lifecycle.LifecycleOwner;
import androidx.lifecycle.LifecycleRegistry;public class MainActivity extends AppCompatActivity implements LifecycleOwner {private static final LifecycleRegistry LIFECYCLE_REGISTRY;private static final LifecycleOwner LIFECYCLE_OWNER = new LifecycleOwner() {@NonNull@Overridepublic Lifecycle getLifecycle() {return LIFECYCLE_REGISTRY;}};private TestActivityLifeObserver testActivityLifeObserver = new TestActivityLifeObserver();static {//LIFECYCLE_OWNER 使用静态对象，避免被回收LIFECYCLE_REGISTRY = new LifecycleRegistry(LIFECYCLE_OWNER);}@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);ViewCompat.setOnApplyWindowInsetsListener(findViewById(R.id.main), (v, insets) -> {Insets systemBars = insets.getInsets(WindowInsetsCompat.Type.systemBars());v.setPadding(systemBars.left, systemBars.top, systemBars.right, systemBars.bottom);return insets;});getLifecycle().addObserver(testActivityLifeObserver);LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_CREATE);}@Overrideprotected void onStart() {super.onStart();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_START);}@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_RESUME);}@Overrideprotected void onPause() {super.onPause();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_PAUSE);}@Overrideprotected void onStop() {super.onStop();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_STOP);}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();LIFECYCLE_REGISTRY.handleLifecycleEvent(Lifecycle.Event.ON_DESTROY);//最后别忘了移除观察者，避免内存泄露LIFECYCLE_REGISTRY.removeObserver(testActivityLifeObserver);}@NonNull@Overridepublic Lifecycle getLifecycle() {return LIFECYCLE_REGISTRY;}
}

相比随着 Android 的不断更新 Activity 变成了 ComponentActivity，内部已实现生命周期

LifecycleOwner，随着逐渐升级到新版本 androidx.activity:activity，相比不久的将来你也要适配吧！

除了上述处理当然也有其他方法处理，只是恰巧我接手的这个老项目就是这样的场景，也不想改动太多就这样吧 😄