Android Fragment

Fragment 란?

• Fragment는 앱 UI의 재사용 가능한 부분을 나타낸다. 프래그먼트는 자체 레이아웃을 정의 및 관리하고 자체 수명 주기를 보유하며 자체 입력 이벤트를 처리할 수 있다.

• 프레그먼트는 독립적으로 존재할 수 없고 Activity나 다른 프래그먼트에서 호스팅되어야 한다.

• 프르그먼트의 뷰 계층 구조는 호스트 뷰 계층 구조의 일부가 되거나 여기에 연결된다.

모듈성

• 프래그먼트는 UI를 개별 청크로 분할할 수 있도록 하여 Acitivty의 UI에 모듈성 재사용성을 도입한다.

• Activity는 앱의 사용자 인터페이스 (예: 탐색 창) 주위에 전역 요소를 배치하기 적합하다. 반대로 프래그먼트는 단일 화면이나 화면 일부의 UI를 정의하고 관리하는데 적합하다.

• UI를 프래그먼트로 나누면 런타임 시 Activity의 모양을 더 쉽게 수정할 수 있다. Acitivity가 STARTED 수명 주기 상태 이상에 있는 동안 프래그먼트를 추가하거나 교체, 삭제 할 수 있다. 이러한 변경사항 기록을 Activity에서 관리하는 백 스택에 보관할 수 있으므로 변경사항을 취소할 수 있다.

• 동일한 Activity 내에서, 여러 Activity 또는 다른 Fragment의 하위 요소로도 동일한 프래그먼트 클래스의 여러 인스턴스를 사용할 수 있다. 이 점에 유의하여 자체 관리에 필요한 로직만 프래그먼트에 제공해야 한다.

• 한 프래그먼트에 의존하거나 다른 프래그먼트에서 프래그먼트를 조작하지 않아야 한다.

프래그먼트 생성

환경 설정

• Fragment는 AndroidX Fragment 라이브러리를 참조한다. Google Maven repository를 프로젝트단 build.gradle 파일에 추가해야한다.

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buildscript {
    ...

    repositories {
        google()
        ...
    }
}

allprojects {
    repositories {
        google()
        ...
    }
}

• App build.gradle 파일에 아래와 같은 라이브러리를 추가한다.

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dependencies {
    val fragment_version = "1.3.6"

    // Java language implementation
    implementation("androidx.fragment:fragment:$fragment_version")
    // Kotlin
    implementation("androidx.fragment:fragment-ktx:$fragment_version")
}

Fragment 클래스 생성

• Fragment를 생성하기위해, AndroidX 프레크먼트 클래스를 상속해야한다. 그리고 Fragment 메소드를 override 해서 앱의 로직을 구현해야한다.

• 레이아웃만 정의하는 최소한 Fragment 생성자에 레이아웃 리소스만 제공하면 된다.

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class ExampleFragment : Fragment(R.layout.example_fragment)

• Fragment는 아래와 같은 기본 클래스를 제공한다.

  • DialogFragment : 위에 떠있는 다이얼로그를 보여준다.

  • PreferenceFragment : 세팅화면을 생성한다.

Activity에 Fragment 추가하기

• 일반적으로, Fragment는 Activity의 레이아웃 UI에 일부가 되기 위해서 AndroidX FragmentActivity에 내장되어야한다.

• FragmentActivity는 AppCompatActivity의 부모 클래스 이므로 AppCompactActivity를 상속받고 있으면 액티비티의 부모 클래스를 변경할 필요가 없다.

• 액티비티의 레이아웃 파일에서 프래그먼트를 정의하거나 액티비티의 레이아웃 파일에서 프래그먼트 컨테이너를 정의한 다음 액티비티 내에서 프로그래밍 방식으로 프래그먼트를 추가하여 액티비티의 뷰 계층에 프래그먼트를 추가할 수 있다.

• 위의 두 가지 경우 Fragment를 배치해야 하는 위치를 정의하는 FragmentContainerView를 추가해야한다.

• FragmentContainerView에서는 FrameLayout과 같은 다른 View group에서 제공하지 않는 Fragment의 동작을 조정할 수 있는 추가 기능이 있으므로 FragmentContainerView를 사용하는것이 좋다.

XML를 통해서 Fragment를 추가하기

• xml 레이아웃을 통해서 Fragement를 추가하기 위해서 FragmentContainerView를 사용한다.

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<!-- res/layout/example_activity.xml -->
<androidx.fragment.app.FragmentContainerView
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/fragment_container_view"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:name="com.example.ExampleFragment" />

• android:name 속성은 인스턴화를 하기위해서 Fragment 클래스 이름을 명시한다.

• onInflate()가 새로 Fragment가 인스턴스화가되면 불린다. 또한 FragmentTransaction이 FragmentManager에 추가되기 위해 생성된다.

프로그래밍 방식으로 Fragment 추가하기

• 프로그래밍 방식으로 Activity 레이아웃에 추가하기위해서 FragmentContainerView를 fragment container로 사용하기위해 추가해야한다.

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<!-- res/layout/example_activity.xml -->
<androidx.fragment.app.FragmentContainerView
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/fragment_container_view"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" />

• XML를 통해서 Fragment를 추가하는 방법과 다르게 android:name 속성을 사용하지 않았으므로, 아무런 fragment가 자동적으로 인스턴화가 되지 않을것이다. 대신에, FragmentTransaction를 통해 fragment를 인스턴화해서 activity 레이아웃애 추가를한다.

• Activity가 동작하고 있을때 fragment를 추가하고, 제거하고 대체하는 fragment 트랜잭션을 할 수 있다.

• FragmnetActivity에서 FragmentManager의 인스턴스를 가져올 수 있으며, FragmentTransaction을 생성하는데 사용할 수 있다.

• Activity가 onCreate() 상태일때 FragmentTransaction.add() 메서드를 사용해서 fragment를 인스턴화 할 수 있다. 레이아웃에 있는 컨테이너의 ViewGroup ID 와 추가하고 싶은 Fragment 클래스를 넘긴다음 트랜잭션을 commit 하면된다.

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class ExampleActivity : AppCompatActivity(R.layout.example_activity) {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        if (savedInstanceState == null) {
            supportFragmentManager.commit {
                setReorderingAllowed(true)
                add<ExampleFragment>(R.id.fragment_container_view)
            }
        }
    }
}

• FragmentTransaction를 사용할때 항상 setReorderingAllowed(true)를 사용해야한다.

• 위의 예제에서 fragment 트랜잭션은 savedInstaceState 가 null 일때 생성된다. 이것은 fragment가 한번 추가되기 위함이다. configuration change 나 Activity가 재생성 되었을떄 savedInstanceState가 더이상 null이 아니기 떄문이다. 그리고 fragment는 savedInstanceState에서 자동으로 복구하기 때문에 두번 추가될 필요가 없다.

• fragment가 추가적으로 초기화 데이터가 필요할때 Bundle을 통해서 fragment에 데이터를 보낼 수 있다.

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class ExampleActivity : AppCompatActivity(R.layout.example_activity) {
      override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        if (savedInstanceState == null) {
            val bundle = bundleOf("some_int" to 0)
            supportFragmentManager.commit {
                setReorderingAllowed(true)
                add<ExampleFragment>(R.id.fragment_container_view, args = bundle)
            }
        }
    }
}

• Bundle 인자들은 fragment에서 requireArguments()를 통해서받을 수 있다.

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class ExampleFragment : Fragment(R.layout.example_fragment) {
    override fun onViewCreated(view: View, savedInstanceState: Bundle?) {
        val someInt = requireArguments().getInt("some_int")
        ...
    }
}

프래그먼트 관리자 (Fragment manager)

• FragmentManager는 앱 프래그먼트에서 작업을 추가, 삭제 또는 교체하고 백 스택에 추가하는 등의 작업을 실행하는 클래스이다.

프래그먼트 관리자에 액세스

Activity에서 액세스

• 모든 FragmentActivity 및 서브 클래스(예: AppCompatActivity)는 getSupportFragmentManager() 메서드를 통해 FragmentManager에 액세스할 수 있다.

프래그먼트에서 액세스

• 프래그먼트는 하위 프래그먼트를 하나 이상 호스팅할 수도 있다.

• 프래그먼트 내에서 getChildFragmentManager()를 통해 프래그먼트의 하위 요소를 관리하는 FragmentManager 참조를 가져올 수 있다.

• 호스트 FragmentManager에 액세스해야 한다면 getParentFragmentManager()를 사용하면 된다.

프래그먼트 관리자 사용

• FragmentManager는 프래그먼트 백 스택을 관리한다. 런타임 시 FragmentManager는 사용자 상호작용에 응답하여 프래그먼트를 추가하거나 삭제하는 등 백 스택 작업을 실행할 수 있다.

• 각 변경사항 집합은 FragmentTransaction이라는 단일 단위로 함께 커밋된다.

• 사용자가 기기에서 뒤로버튼을 누르는 경우 또는 개발자가 FragmentManager.popBackStack()을 호출하는 경우 최상위 프래그먼트 트랜잭션이 스택에서 사라진다. 즉, 트랜잭션이 취소된다. 스택에 더 이상 프래그먼트 트랜잭션이 없고 개발자가 하위 프래그먼트를 사용하지 않는 경우 뒤로 이벤트가 Activity까지 채워진다.

• 트랜잭션에서 addToBackStack()을 호출하면 여러 프래그먼트 추가, 여러 컨테이너의 프래그먼트 교체 등 많은 작업의 트랜잭션에 포함될 수 있다. 백 스택이 표시되면 이러한 모든 작업이 단일 원자 작업으로 취소된다.

• popBackStack() 호출 전에 추가 트랜잭션을 커밋한 경우 그리고 트랜잭션에 addToBackStack()을 사용하지 않은 경우 이러한 작업은 취소되지 않는다.

프래그먼트 생명주기

• Fragment 인스턴스는 각각의 생명주기가 있다. 사용자가 앱을 탐색하고 상호 작용할 때 프래그먼트는 추가, 제거, 화면 진입 또는 종료에 따라 생명 주기의 다양한 상태로 전환된다.

• Lifecycle을 관리하기 위해, Fragment는 LifecycleOwner를 구현하며 getLifecycle()를 통해 Lifecycle 객체를 접근할 수 있다.

• 각 Lifecycle 상태는 Lifecycle.State enum으로 표현된다.

  • INITIALIZED

  • CREATED

  • STARTED

  • RESUMED

  • DESTROYED

• LifecycleObserver를 사용하는 것에 대한 대안으로 Fragment class에 있는 콜백 메소드를 사용하면된다.

  • onCreate()

  • onStart()

  • onResume()

  • onPause()

  • onStop()

  • onDestroy()

• Fragment의 뷰는 분리된 Lifecycle이 Fragment 생명주기에 의해 독립적으로 관리된다.

• Fragment들은 LifecycleOwner를 관리하고 getViewLifecycleOwner() 또는 getViewLifecycleOwnerLiveData()를 통해서 접근할 수 있다.

프래그먼트와 프래그먼트 관리자

• Fragment가 인스턴스화 가 되면 INITALIZED상태로 시작한다. 프래그먼트가 나머지 생명 주기를 통해 전환하려면 FragmentManager에 더해져야한다.

• FragmentManager는 fragment가 어떤 상태인지를 결정하고 해당 상태로 이동 시킨다.

• FragmentManager는 또한 fragment를 그들의 호스트 Activity 에 연결하고 분리하는 역할도 한다.

• onAttach() 콜백은 FragmentManager에 더해졌고 호스트 Activitiy에 연결되었을때 호출된다. FragmentManager에서 findFragmentById()가 해당 fragment를 반환한다.

• onDetach() 콜백은 FragmentManager에 호스트 Activity에서 프래그먼트가 제거되었을때 불린다. FragmentManager에서 findFragmentById()가 해당 fragment를 반환하지 않는다.

프래그먼트 생명 주기 상태 및 콜백

• Fragment의 생명 주기를 결정할때, FragmentManager는 아래와 같은 것을 고려한다.

  • FragementManager에 의해서 fragment의 최대 상태가 결정된다. fragment는 FragmentManager 상태 이상으로 진행할 수 없다.

  • FragmentTransaction의 사용해서 setMaxLifecycle()를 통해 최대 fragment 생명 주기를 결정할 수 있다.

  • Fragment의 생명 주기는 상위보다 클 수 없다. 예를 들어 상위 Fragment 또는 Activity는 하위 Fragment보다 먼저 시작되어야 한다. 마찬가지로 자식 프레그먼트는 부모 프래그먼트 또는 Activity 보다 먼저 정지되어야 한다.

• Fragment는 Fragment의 생명주기에 따라서 진행된다. Fragment는 위와 아래로 상태가 이동된다. 예를 들어, Fragment가 back stack의 위에 추가가되었을때 CREATE에서 STARTED 에서 RESUMED 상태로 이동된다. Fragment가 back stack에서 제거되었을때, RESUMED 에서 STARTED 에서 CREATED 로 이동되고 최종적으로 DESTROYED로 이동된다.

상향 상태 전환

• 생명 주기 상태를 통해 위쪽으로 이동할때 Fragment는 새 상태에 대해 연결된 생명 주기 콜백을 호출한다. 이 콜백이 끝나면, Lifecycle.Event가 Fragment의 Lifecycle에 의해 Observers에게 내보내지고, 그 다음에 인스턴스화가 되었을 경우 Fragment 뷰의 Lifecycle이 발생한다.

Fragment CREATED

• Fragment가 CREATED 상태가 되었을때, 프래그먼트는 FragmentManager에 추가되어있고, onAttach() 메소드가 이미 호출되어있다.

• 여기서 프래그먼트의 SavedStateRegistery를 통해서 저장된 상태를 복구해야한다. 프래그먼트의 view가 아직 생성되지 않았으므로 fragment view는 생성된 다음에 복구되어야한다.

• 이 transaction에서는 onCreate() 콜백을 호출한다. 이 콜백은 또 한 savedInstanceState를 받는다. Bundle 인자는 이전에 onSavedInstanceState()에 저장되고 처음 생성되었을때는 null 값을 가진다.

Fragment CREATED 그리고 View INITIALIZED

• 프래그먼트의 view의 Lifecycle는 Fragment의 View가 유효한 상태를 제공했을때 생성된다.

• Fragment 생성자로 @LayoutId를 넘길 경우 자동적으로 적절한 타이밍에 view를 inflate 시킨다. onCreateView()를 override(재정의) 해서 프로그래밍으로 fragment 의 view를 inflate를 할 수 있다.

• 만약 fragment의 view가 null 이 아닌 상태로 인스턴화 되면, fragment에 view가 세팅이 되고 getView()를 통해서 사용할 수 있다.

• getViewLifecycleOwnerLiveData()는 fragment view의 LifecycleOwner에서 INITIALIZED로 새로 업데이트 된다.

• onViewCreated() 생명 주기 콜백이 부르기도 한다.

• 이상태에서 view의 초기 상태를 세팅을 해야 하고, LiveData 인스턴스를 통해 observing 하기 시작해야한다. 또한 RecyclerView와 ViewPager2의 어댑터를 설정해줘야한다.

Fragment 그리고 View CREATED

• Fragment의 view가 생성이된 다음에 이전 view의 상태가 복구가 되면, Lifecycle은 CREATE 상태로 변경된다.

• view 의 lifecycle owner는 observers 한테 ON_CREATE 이벤트를 내보낸다.

Fragment 그리고 View STARTED

• Fragment의 view가 사용할 수 있음을 보장한다.

• 자식 fragment의 FragmentManager에서 FragmentTransaction을 실행하는데 안전하다.

• Fragment의 view가 null이 아닐때 Fragment의 생명주기가 STARTED로 바뀐 후에 바로 Fragment view의 Lifecycler가 STARTED 상태로 이동된다.

• Fragment가 STARTED 상태가되면 onStart() 콜백이 불린다.

Fragment 그리고 View RESUMED

• Fragment가 뵝ㄹ때 Animator과 Transition 효과가 끝난다. 그리고 fragment는 사용자와 상호작용할 준비가 끝났다.

• Fragment의 생명주기는 RESUME 상태로 이동하고 onResume() 콜백이 불린다.

하향 상태 전환

• 인스턴스화된 경우 Fragment가 더 낮은 수명 주기 상태가 아래로 이동하면 관련된 Lifecylce.Event가 Observers에게 내보내지고 Fragment 생명 주기가 뒤따른다.

• Fragment의 생명 주기 이벤트가 발생한 후 Fragment는 연결된 생명 주기 콜백을 호출한다.

Fragment 그리고 View STARTED

• 사용자가 Fragment에서 떠나려고 할때 Fragment가 아직 보여질때, Fragment의 Lifecycle 가 STARTED상태로 다시 이동되고 Observers에게 ON_PAUSE이벤트를 보낸다.

• Fragment에서 onPause() 콜백이 호출된다.

Fragment 그리고 View CREATED

• Fragment가 더이상 보여지지 않을때 프래그먼트의 Lifecycle가 CREATED상태로 이동되고 Observers에게 ON_STOP 이벤트를 보낸다.

• 이 상태는 전환은 부모 Activity에서만 트리거되는것이 아니라 부모 Activity 또는 Fragment에서 상태를 저장할때 불리기도한다.

• ON_STOP 이벤트는 fragmenet의 상태가 저장되기 전에 불리는것을 보장한다. 이렇게 하면 ON_STOP 이벤트가 자식 FragmentManager에서 FragmentTransaction을 수행하는 것이 안전한 마지막 지점이 된다.

• API 28 전에서는 onSaveInstanceState()가 onStop()전에 불렸지만 28 이후에서는 반대로 불린다.

Fragment CREATED 그리고 View DESTROYED

• 끝내기위한 애니메이션과 전환이 완료된 상태이다. 그리고 view가 윈도우로 부터 제거되었다.

• Fragment의 view의 Lifecycle은 DESTROYED 상태로 변경되었고 Observers에게 ON_DESTROY상태를 배출한다. 그다음 fragment는 onDestroyView() 콜백을 호출한다.

• 이 시점에 fragment의 view는 생명주기는 끝에 도달했고 getViewLifecycleOwnerLiveData()는 null을 반환한다.

• 이 시점에 모든 fragment의 view는 제거되어야하고, fragment의 뷰는 Garbage collected 되어야한다.

Fragment DESTROYED

• Fragment가 제거되었거나, FragmentManager가 destroyed 되었을때, fragment의 Lifecycle은 DESTROYED 상태로 이동되고 Observers에게 ON_DESTROY상태를 알려준다.

• Framgment는 onDestroy()를 호출하고 이 시점에 fragment는 생명주기의 끝에 도달했다.