Fragment畫面轉向、View.post與getActivity() 聯手演出的問題

問題

某Fragment透過View.post() 待View建立完成後執行相關動作，例如常見的取得View大小，但若post出去的Runnable物件內恰巧包含了getActivity()的相關用法，可能會遇上傳回值為null的情況。

Fragment於Activity.onCreate() 新建並替換現有畫面，在畫面轉向時隨Activity銷毀與重建，但一再新建的Fragment會取代舊有(自動重建)的Fragment，使其與Activity的連結中斷，但已post至主執行緒MessageQueue中的待執行任務仍會被執行，若其中的操作基於getActivity()，將發生Null Point Exception。

這個問題個人不常遇到，但感到挺有趣的，所以花點時間研究一下，若有謬誤麻煩告訴我，有什麼看法也歡迎討論！

還原現場

在MainActivity的onCreate()新建Fragment物件，為求簡便直接以replace方法將畫面置換。

MainActivity.java

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    …
    Fragment fraMain = new FragmentMain();
    getFragmentManager().beginTransaction().replace(R.id.FrameLayoutContent, fraMain).commit();
    …
}

在Fragment的onActivityCreated事件中載入TextView，並以Runnable包裹待View建立完成後要執行的動作，動作內包含getActivity()的呼叫。

FragmentMain.java

public void onActivityCreated(Bundle savedInstanceState) {
    super.onActivityCreated(savedInstanceState);
    TextView txv = (TextView)currentFragment.findViewById(R.id.txv);
    txv.post( new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            getActivity()……
        }
    });
}

關鍵之一「畫面轉向」

Fragment 需要附加於 Activity，其生命週期也受 Activity 影響，這點在官方指南中的附圖可以明顯看出。實測畫面轉向時，Activity 確實執行 onDestroy() 與 onCreate()，而 Fragment 亦同。

Activity 與 Fragment 生命週期
(來源：https://developer.android.com/guide/components/fragments.html)

例在本問題中，轉向後會有兩個Fragment被建立：

1. 隨Activity重建亦自動重建的Fragment → 原有重建的
2. 當Activity再次執行onCreate所新建Fragment → 新建的

自動重建的 Fragment 一樣會依序呼叫 onAttach()、onCreate()、onCreateView() 與onActivityCreated()，且在這些方法內呼叫 getActivity() 仍會取得物件，因此不能在一開始的onAttach() 中判斷 getActivity() 是否為 null，作為是否繼續執行的依據。當然，在真正用到getActivity() 的當下，都判斷一次是否為 null 就可避免問題，但這很累人，讓我們繼續挖掘其原理。

關鍵之二「View.post()」

View.post 傳入的 Runnable 物件將被排入主執行緒 MessegeQueue 等待執行。然而隨著Activity 的 onCreate() 執行，一再新建並且 replace 的 Fragment 物件會使舊有 Fragment 銷毀，但已 post 去出的 runnable 仍在主執行緒中等待執行，當 runnable 被執行時，裡面的getActivity() 自然會取得 null，因為該 Fragment 已onDetach(參考前面的生命週期圖)。

解決方案

經過上述分析，大致有3方案可以使用：

1. 直接在View.post() 判斷getActivity()是否為null，這是最簡單直覺的方法。
2. 設法重用Fragment，在replace前檢查是已有存在的相同Fragment，這可利用Activity的onSaveInstanceState()來實踐。
3. 利用Fragment的onAttach()方法，該方法自動傳入Activity參考，可在此先準備好要使用的資料與資源，但遷就其生命週期，程式的撰寫方式與執行流程可能需要隨之更動，若需暫存預先取出的資源，亦需考量耦合問題。

當然，直接鎖定Activity使其不能轉向亦可，但總有需要支援旋轉的情況。

參考資料

1. Android官方文件Fragment
   https://developer.android.com/guide/components/fragments.html
2. Android Fragment中getActivity()返回null的问题
   http://www.dss886.com/android/2015/08/11/01
3. After the rotate, onCreate() Fragment is called before onCreate() FragmentActivity
   http://stackoverflow.com/questions/14093438/after-the-rotate-oncreate-fragment-is-called-before-oncreate-fragmentactivi
4. 通过View.post()获取View的宽高引发的两个问题：1post的Runnable何时被执行，2为何View需要layout两次；以及发现Android的一个小bug
   http://blog.csdn.net/scnuxisan225/article/details/49815269
5. 如何使用Handler
   http://givemepass-blog.logdown.com/posts/296606-how-to-use-a-handler
6. Android中Thread、Handler、Looper、MessageQueue的原理分析
   http://blog.csdn.net/bboyfeiyu/article/details/38555547