任務和返回棧

一個應用程式當中通常都會包含很多個Activity，每個Activity都應該設計成為一個具有特定的功能，並且可以讓使用者進行操作的元件。另外，Activity之間還應該是可以相互啟動的。比如，一個郵件應用中可能會包含一個用於展示郵件列表的Activity，而當用戶點選了其中某一封郵件的時候，就會開啟另外一個Activity來顯示該封郵件的具體內容。

除此之外，一個Activity甚至還可以去啟動其它應用程式當中的Activity。打個比方，如果你的應用希望去傳送一封郵件，你就可以定義一個具有"send"動作的Intent，並且傳入一些資料，如對方郵箱地址、郵件內容等。這樣，如果另外一個應用程式中的某個Activity宣告自己是可以響應這種Intent的，那麼這個Activity就會被開啟。在當前場景下，這個Intent是為了要傳送郵件的，所以說郵件應用程式當中的編寫郵件Activity就應該被開啟。當郵件傳送出去之後，仍然還是會回到你的應用程式當中，這讓使用者看起來好像剛才那個編寫郵件的Activity就是你的應用程式當中的一部分。所以說，即使有很多個Activity分別都是來自於不同應用程式的，Android系統仍然可以將它們無縫地結合到一起，之所以能實現這一點，就是因為這些Activity都是存在於一個相同的任務(Task)當中的。

任務是一個Activity的集合，它使用棧的方式來管理其中的Activity，這個棧又被稱為返回棧(back stack)，棧中Activity的順序就是按照它們被開啟的順序依次存放的。

手機的Home介面是大多數任務開始的地方，當用戶在Home介面上點選了一個應用的圖示時，這個應用的任務就會被轉移到前臺。如果這個應用目前並沒有任何一個任務的話(說明這個應用最近沒有被啟動過)，系統就會去建立一個新的任務，並且將該應用的主Activity放入到返回棧當中。

當一個Activity啟動了另外一個Activity的時候，新的Activity就會被放置到返回棧的棧頂並將獲得焦點。前一個Activity仍然保留在返回棧當中，但會處於停止狀態。當用戶按下Back鍵的時候，棧中最頂端的Activity會被移除掉，然後前一個Activity則會得重新回到最頂端的位置。返回棧中的Activity的順序永遠都不會發生改變，我們只能向棧頂新增Activity，或者將棧頂的Activity移除掉。因此，返回棧是一個典型的後進先出(last in, first out)的資料結構。下圖通過時間線的方式非常清晰地向我們展示了多個Activity在返回棧當中的狀態變化：

如果使用者一直地按Back鍵，這樣返回棧中的Activity會一個個地被移除，直到最終返回到主螢幕。當返回棧中所有的Activity都被移除掉的時候，對應的任務也就不存在了。

任務除了可以被轉移到前臺之外，當然也是可以被轉移到後臺的。當用戶開啟了一個新的任務，或者點選Home鍵回到主螢幕的時候，之前任務就會被轉移到後臺了。當任務處於後臺狀態的時候，返回棧中所有的Activity都會進入停止狀態，但這些Activity在棧中的順序都會原封不動地保留著，如下圖所示：

這個時候，使用者還可以將任意後臺的任務切換到前臺，這樣使用者應該就會看到之前離開這個任務時處於最頂端的那個Activity。舉個例子來說，當前任務A的棧中有三個Activity，現在使用者按下Home鍵，然後點選桌面上的圖示啟動了另外一個應用程式。當系統回到桌面的時候，其實任務A就已經進入後臺了，然後當另外一個應用程式啟動的時候，系統會為這個程式開啟一個新的任務(任務B)。當用戶使用完這個程式之後，再次按下Home鍵回到桌面，這個時候任務B也進入了後臺。然後使用者又重新打開了第一次使用的程式，這個時候任務A又會回到前臺，A任務棧中的三個Activity仍然會保留著剛才的順序，最頂端的Activity將重新變為執行狀態。之後使用者仍然可以通過Home鍵或者多工鍵來切換回任務B，或者啟動更多的任務，這就是Android中多工切換的例子。

由於返回棧中的Activity的順序永遠都不會發生改變，所以如果你的應用程式中允許有多個入口都可以啟動同一個Activity，那麼每次啟動的時候就都會建立該Activity的一個新的例項，而不是將下面的Activity的移動到棧頂。這樣的話就容易導致一個問題的產生，即同一個Activity有可能會被例項化很多次，如下圖所示：

但是呢，如果你不希望同一個Activity可以被多次例項化，那當然也是可以的，馬上我們就將開始討論如果實現這一功能，現在我們先把預設的任務和Activity的行為簡單概括一下：

• 當Activity A啟動Activity B時，Activity A進入停止狀態，但系統仍然會將它的所有相關資訊保留，比如滾動的位置，還有文字框輸入的內容等。如果使用者在Activity B中按下Back鍵，那麼Activity A將會重新回到執行狀態。
• 當用戶通過Home鍵離開一個任務時，該任務會進入後臺，並且返回棧中所有的Activity都會進入停止狀態。系統會將這些Activity的狀態進行保留，這樣當用戶下一次重新開啟這個應用程式時，就可以將後臺任務直接提取到前臺，並將之前最頂端的Activity進行恢復。
• 當用戶按下Back鍵時，當前最頂端的Activity會被從返回棧中移除掉，移除掉的Activity將被銷燬，然後前面一個Activity將處於棧頂位置並進入活動狀態。當一個Activity被銷燬了之後，系統不會再為它保留任何的狀態資訊。
• 每個Activity都可以被例項化很多次，即使是在不同的任務當中。

管理任務

Android系統管理任務和返回棧的方式，正如上面所描述的一樣，就是把所有啟動的Activity都放入到一個相同的任務當中，通過一個“後進先出”的棧來進行管理的。這種方式在絕大多數情況下都是沒問題的，開發者也無須去關心任務中的Activity到底是怎麼樣存放在返回棧當中的。但是呢，如果你想打破這種預設的行為，比如說當啟動一個新的Activity時，你希望它可以存在於一個獨立的任務當中，而不是現有的任務當中。或者說，當啟動一個Activity時，如果這個Activity已經存在於返回棧中了，你希望能把這個Activity直接移動到棧頂，而不是再建立一個它的例項。再或者，你希望可以將返回棧中除了最底層的那個Activity之外的其它所有Activity全部清除掉。這些功能甚至更多功能，都是可以通過在manifest檔案中設定<activity>元素的屬性，或者是在啟動Activity時配置Intent的flag來實現的。

在<activity>元素中，有以下幾個屬性是可以使用的：

• taskAffinity
• launchMode
• allowTaskReparenting
• clearTaskOnLaunch
• alwaysRetainTaskState
• finishOnTaskLaunch

而在Intent當中，有以下幾個flag是比較常用的：

• FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK
• FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP
• FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP

下面我們就將開始討論，如何通過manifest引數，以及Intent flag來改變Activity在任務中的預設行為。

定義啟動模式

啟動模式允許你去定義如何將一個Activity的例項和當前的任務進行關聯，你可以通過以下兩種不同的方式來定義啟動模式：

1.使用manifest檔案

當你在manifest檔案中宣告一個Activity的時候，你可以指定這個Activity在啟動的時候該如何與任務進行關聯。

2.使用Intent flag

當你呼叫startActivity()方法時，你可以在Intent中加入一個flag，從而指定新啟動的Activity該如何與當前任務進行關聯。

也就是說，如果Activity A啟動了Activity B，Activity B可以定義自己該如何與當前任務進行關聯，而Activity A也可以要求Activity B該如何與當前任務進行關聯。如果Activity B在manifest中已經定義了該如何與任務進行關聯，而Activity A同時也在Intent中要求了Activity B該怎麼樣與當前任務進行關聯，那麼此時Intent中的定義將覆蓋manifest中的定義。

需要注意的是，有些啟動模式在manifest中可以指定，但在Intent中是指定不了的。同樣，也有些啟動模式在Intent中可以指定，但在manifest中是指定不了的，下面我們就來具體討論一下。

使用manifest檔案

當在manifest檔案中定義Activity的時候，你可以通過<activity>元素的launchMode屬性來指定這個Activity應該如何與任務進行關聯。launchMode屬性一共有以下四種可選引數：

"standard"(預設啟動模式)

standard是預設的啟動模式，即如果不指定launchMode屬性，則自動就會使用這種啟動模式。這種啟動模式表示每次啟動該Activity時系統都會為建立一個新的例項，並且總會把它放入到當前的任務當中。宣告成這種啟動模式的Activity可以被例項化多次，一個任務當中也可以包含多個這種Activity的例項。

"singleTop"

這種啟動模式表示，如果要啟動的這個Activity在當前任務中已經存在了，並且還處於棧頂的位置，那麼系統就不會再去建立一個該Activity的例項，而是呼叫棧頂Activity的onNewIntent()方法。宣告成這種啟動模式的Activity也可以被例項化多次，一個任務當中也可以包含多個這種Activity的例項。

舉個例子來講，一個任務的返回棧中有A、B、C、D四個Activity，其中A在最底端，D在最頂端。這個時候如果我們要求再啟動一次D，並且D的啟動模式是"standard"，那麼系統就會再建立一個D的例項放入到返回棧中，此時棧內元素為：A-B-C-D-D。而如果D的啟動模式是"singleTop"的話，由於D已經是在棧頂了，那麼系統就不會再建立一個D的例項，而是直接呼叫D Activity的onNewIntent()方法，此時棧內元素仍然為：A-B-C-D。

"singleTask"

這種啟動模式表示，系統會建立一個新的任務，並將啟動的Activity放入這個新任務的棧底位置。但是，如果現有任務當中已經存在一個該Activity的例項了，那麼系統就不會再建立一次它的例項，而是會直接呼叫它的onNewIntent()方法。宣告成這種啟動模式的Activity，在同一個任務當中只會存在一個例項。注意這裡我們所說的啟動Activity，都指的是啟動其它應用程式中的Activity，因為"singleTask"模式在預設情況下只有啟動其它程式的Activity才會建立一個新的任務，啟動自己程式中的Activity還是會使用相同的任務，具體原因會在下面 處理affinity 部分進行解釋。

"singleInstance"

這種啟動模式和"singleTask"有點相似，只不過系統不會向宣告成"singleInstance"的Activity所在的任務當中再新增其它Activity。也就是說，這種Activity所在的任務中始終只會有一個Activity，通過這個Activity再開啟的其它Activity也會被放入到別的任務當中。

再舉一個例子，Android系統內建的瀏覽器程式宣告自己瀏覽網頁的Activity始終應該在一個獨立的任務當中開啟，也就是通過在<activity>元素中設定"singleTask"啟動模式來實現的。這意味著，當你的程式準備去開啟Android內建瀏覽器的時候，新開啟的Activity並不會放入到你當前的任務中，而是會啟動一個新的任務。而如果瀏覽器程式在後臺已經存在一個任務了，則會把這個任務切換到前臺。

其實不管是Activity在一個新任務當中啟動，還是在當前任務中啟動，返回鍵永遠都會把我們帶回到之前的一個Activity中的。但是有一種情況是比較特殊的，就是如果Activity指定了啟動模式是"singleTask"，並且啟動的是另外一個應用程式中的Activity，這個時候當發現該Activity正好處於一個後臺任務當中的話，就會直接將這整個後臺任務一起切換到前臺。此時按下返回鍵會優先將目前最前臺的任務(剛剛從後臺切換到最前臺)進行回退，下圖比較形象地展示了這種情況：

更多關於如何在manifest檔案中使用啟動模式的講解，可以去參考《第一行程式碼——Android》第二章部分的內容。

使用Intent flags

除了使用manifest檔案之外，你也可以在呼叫startActivity()方法的時候，為Intent加入一個flag來改變Activity與任務的關聯方式，下面我們來一一講解一下每種flag的作用：

FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK

設定了這個flag，新啟動Activity就會被放置到一個新的任務當中(與"singleTask"有點類似，但不完全一樣)，當然這裡討論的仍然還是啟動其它程式中的Activity。這個flag的作用通常是模擬一種Launcher的行為，即列出一推可以啟動的東西，但啟動的每一個Activity都是在執行在自己獨立的任務當中的。

FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP

設定了這個flag，如果要啟動的Activity在當前任務中已經存在了，並且還處於棧頂的位置，那麼就不會再次建立這個Activity的例項，而是直接呼叫它的onNewIntent()方法。這種flag和在launchMode中指定"singleTop"模式所實現的效果是一樣的。

FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP

設定了這個flag，如果要啟動的Activity在當前任務中已經存在了，就不會再次建立這個Activity的例項，而是會把這個Activity之上的所有Activity全部關閉掉。比如說，一個任務當中有A、B、C、D四個Activity，然後D呼叫了startActivity()方法來啟動B，並將flag指定成FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP，那麼此時C和D就會被關閉掉，現在返回棧中就只剩下A和B了。

那麼此時Activity B會接收到這個啟動它的Intent，你可以決定是讓Activity B呼叫onNewIntent()方法(不會建立新的例項)，還是將Activity B銷燬掉並重新建立例項。如果Activity B沒有在manifest中指定任何啟動模式(也就是"standard"模式)，並且Intent中也沒有加入一個FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP flag，那麼此時Activity B就會銷燬掉，然後重新建立例項。而如果Activity B在manifest中指定了任何一種啟動模式，或者是在Intent中加入了一個FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP flag，那麼就會呼叫Activity B的onNewIntent()方法。

FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP和FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK結合在一起使用也會有比較好的效果，比如可以將一個後臺執行的任務切換到前臺，並把目標Activity之上的其它Activity全部關閉掉。這個功能在某些情況下非常有用，比如說從通知欄啟動Activity的時候。

處理affinity

affinity可以用於指定一個Activity更加願意依附於哪一個任務，在預設情況下，同一個應用程式中的所有Activity都具有相同的affinity，所以，這些Activity都更加傾向於執行在相同的任務當中。當然了，你也可以去改變每個Activity的affinity值，通過<activity>元素的taskAffinity屬性就可以實現了。

taskAffinity屬性接收一個字串引數，你可以指定成任意的值(經我測試字串中至少要包含一個.)，但必須不能和應用程式的包名相同，因為系統會使用包名來作為預設的affinity值。

affinity主要有以下兩種應用場景：

• 當呼叫startActivity()方法來啟動一個Activity時，預設是將它放入到當前的任務當中。但是，如果在Intent中加入了一個FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK flag的話(或者該Activity在manifest檔案中宣告的啟動模式是"singleTask")，系統就會嘗試為這個Activity單獨建立一個任務。但是規則並不是只有這麼簡單，系統會去檢測要啟動的這個Activity的affinity和當前任務的affinity是否相同，如果相同的話就會把它放入到現有任務當中，如果不同則會去建立一個新的任務。而同一個程式中所有Activity的affinity預設都是相同的，這也是前面為什麼說，同一個應用程式中即使宣告成"singleTask"，也不會為這個Activity再去建立一個新的任務了。
• 當把Activity的allowTaskReparenting屬性設定成true時，Activity就擁有了一個轉移所在任務的能力。具體點來說，就是一個Activity現在是處於某個任務當中的，但是它與另外一個任務具有相同的affinity值，那麼當另外這個任務切換到前臺的時候，該Activity就可以轉移到現在的這個任務當中。
  那還是舉一個形象點的例子吧，比如有一個天氣預報程式，它有一個Activity是專門用於顯示天氣資訊的，這個Activity和該天氣預報程式的所有其它Activity具體相同的affinity值，並且還將allowTaskReparenting屬性設定成true了。這個時候，你自己的應用程式通過Intent去啟動了這個用於顯示天氣資訊的Activity，那麼此時這個Activity應該是和你的應用程式是在同一個任務當中的。但是當把天氣預報程式切換到前臺的時候，這個Activity又會被轉移到天氣預報程式的任務當中，並顯示出來，因為它們擁有相同的affinity值，並且將allowTaskReparenting屬性設定成了true。

清空返回棧

如何使用者將任務切換到後臺之後過了很長一段時間，系統會將這個任務中除了最底層的那個Activity之外的其它所有Activity全部清除掉。當用戶重新回到這個任務的時候，最底層的那個Activity將得到恢復。這個是系統預設的行為，因為既然過了這麼長的一段時間，使用者很有可能早就忘記了當時正在做什麼，那麼重新回到這個任務的時候，基本上應該是要去做點新的事情了。

當然，既然說是預設的行為，那就說明我們肯定是有辦法來改變的，在<activity>元素中設定以下幾種屬性就可以改變系統這一預設行為：

alwaysRetainTaskState

如果將最底層的那個Activity的這個屬性設定為true，那麼上面所描述的預設行為就將不會發生，任務中所有的Activity即使過了很長一段時間之後仍然會被繼續保留。

clearTaskOnLaunch

如果將最底層的那個Activity的這個屬性設定為true，那麼只要使用者離開了當前任務，再次返回的時候就會將最底層Activity之上的所有其它Activity全部清除掉。簡單來講，就是一種和alwaysRetainTaskState完全相反的工作模式，它保證每次返回任務的時候都會是一種初始化狀態，即使使用者僅僅離開了很短的一段時間。

finishOnTaskLaunch

這個屬性和clearTaskOnLaunch是比較類似的，不過它不是作用於整個任務上的，而是作用於單個Activity上。如果某個Activity將這個屬性設定成true，那麼使用者一旦離開了當前任務，再次返回時這個Activity就會被清除掉。