Android Lifecycle 生命週期感知元件

在 Android 開發中，管理 Activity 或 Fragment 的生命週期 (Lifecycle) 是一項核心且具備挑戰性的任務。傳統的做法是將大量的邏輯，例如連線啟動、資料監聽、資源釋放等，直接寫在 Activity 的生命週期回呼方法（如 onStart(), onStop()）中。

這種傳統寫法常會導致以下問題：

• 程式碼臃腫且耦合度高：Activity 肩負過多職責，邏輯難以重用與測試。
• 資源洩漏風險：如果忘記在對應的生命週期釋放資源（例如在 onStop 忘記斷開資料庫連線），會導致記憶體洩漏 (Memory Leak) 或應用程式崩潰。

Android Lifecycle Library 透過觀察者模式 (Observer Pattern) 解決了這個痛點，讓元件具備「生命週期感知能力」，實現邏輯的解耦與自我管理。

關鍵角色

• LifecycleOwner：擁有生命週期的物件，最常見的就是 Activity 和 Fragment。
• LifecycleObserver：生命週期的觀察者，用來監聽 LifecycleOwner 的狀態變化並執行相應邏輯。

生命週期事件 (Events) 與狀態 (States)

理解生命週期的關鍵在於區分「事件」與「狀態」。你可以將其想像成一個狀態機的轉換過程：

• Event (事件)：框架觸發的「轉換動作」。例如 ON_START 表示轉換開始。
• State (狀態)：轉換完成後的「當前處境」。例如 STARTED 表示元件已就緒。

實作生命週期觀察者

雖然早期我們常用 LifecycleEventObserver，但現在 Android 官方更推薦使用 DefaultLifecycleObserver，它的架構更清晰且易於維護。

使用 DefaultLifecycleObserver (推薦)

透過實作 DefaultLifecycleObserver，你可以只覆寫你需要的生命週期方法：

// 定義一個具備生命週期感知的播放器觀察者
class MyVideoObserver(private val player: VideoPlayer) : DefaultLifecycleObserver {
    
    override fun onResume(owner: LifecycleOwner) {
        // 當 Activity 回到前台，自動開始播放
        player.play()
    }

    override fun onPause(owner: LifecycleOwner) {
        // 當 Activity 進入背景，自動暫停以節省資源
        player.pause()
    }
    
    override fun onDestroy(owner: LifecycleOwner) {
        // 當 Activity 徹底銷毀，完全釋放資源
        player.release()
    }
}

註冊觀察者

在 Activity 或 Fragment 中，只需透過 lifecycle.addObserver() 即可完成綁定：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        
        // 註冊觀察者後，播放器邏輯將自動與 Activity 生命週期同步
        lifecycle.addObserver(MyVideoObserver(player))
    }
}

在 Jetpack Compose 中整合

在 Compose 開發中，組件（Composable）通常需要根據生命週期執行 Side Effects，這時我們會結合 Side Effect API 來處理。

LocalLifecycleOwner

在 Composable 函式中，你可以透過 LocalLifecycleOwner.current 快速取得當前的生命週期持有者。

使用 DisposableEffect 進行監聽

適用於需要手動註冊/移除監聽器的場景，例如統計埋點或特定硬體 API：

@Composable
fun LifecycleTracker(lifecycleOwner: LifecycleOwner = LocalLifecycleOwner.current) {
    
    DisposableEffect(lifecycleOwner) {
        // 建立一個臨時觀察者
        val observer = object : DefaultLifecycleObserver {
            override fun onStart(owner: LifecycleOwner) {
                println("使用者進入了畫面")
            }
        }

        // 註冊觀察者
        lifecycleOwner.lifecycle.addObserver(observer)

        // 清理機制：當 Composable 被移除或 lifecycleOwner 改變時執行
        onDispose {
            lifecycleOwner.lifecycle.removeObserver(observer)
        }
    }
}

數據流的生命週期安全

在 UI 層面收集資料流（如 Flow）時，必須確保在背景時停止收集，以避免不必要的 CPU 與電力消耗。

repeatOnLifecycle

repeatOnLifecycle 讓 Flow 的收集能與 Activity/Fragment 的生命週期「同步」。它會在你指定的生命週期狀態（例如 STARTED）下啟動協程，並在離開該狀態時自動取消：

• 當進入 onStart 時： 自動啟動協程，開始 collect 資料。
• 當進入 onStop 時： 自動取消協程，停止收集，節省資源。
• 當再次回到 onStart 時： 重新啟動協程，再次開始收集。

@Composable
fun ProfileScreen(viewModel: ProfileViewModel) {
    val lifecycleOwner = LocalLifecycleOwner.current

    LaunchedEffect(lifecycleOwner) {
        // 當生命週期至少處於 STARTED 時，執行區塊
        // 當生命週期進入 STOPPED 時，區塊內的協程會被自動取消
        lifecycleOwner.repeatOnLifecycle(Lifecycle.State.STARTED) {
            // 在這裡安全地收集 Flow
            viewModel.userEvents.collect { event ->
                // 只有在 UI 可見時才處理事件
            }
        }
    }
}

collectAsStateWithLifecycle (極力推薦)

這是目前最推薦將 Flow 轉為 Compose State 的方法。它內部封裝了 repeatOnLifecycle 的邏輯，使用最為簡便。

使用它需要先確保你的 build.gradle 有導入以下依賴：

implementation("androidx.lifecycle:lifecycle-runtime-compose:2.6.0") // 或更新版本

應用範例：

// ViewModel 部分
class UserViewModel : ViewModel() {
    private val _userName = MutableStateFlow("載入中...")
    val userName: StateFlow<String> = _userName.asStateFlow()

    fun updateName(newName: String) {
        _userName.value = newName
    }
}

// Compose UI 部分
@Composable
fun UserProfileScreen(viewModel: UserViewModel = viewModel()) {
    // 關鍵行：以生命週期感知的方式收集 StateFlow
    // 當 App 進入背景時，它會自動停止收集以節省資源
    val name by viewModel.userName.collectAsStateWithLifecycle()

    Column(modifier = Modifier.padding(16.dp)) {
        Text(text = "目前使用者: $name")
        Button(onClick = { viewModel.updateName("Gemini") }) {
            Text("更改名字")
        }
    }
}

• 當 App 進入背景（不可見）時，它會自動暫停上游節點的資料發射。
• 當 App 回到前台時，它會自動恢復收集，確保資料永遠是最新的且節省資源。

生命週期開發最佳實務

1. 邏輯與 Activity 分離：將與生命週期相關的業務邏輯封裝在 LifecycleObserver 中，保持 Activity 的簡潔。
2. ViewModel 不應感知 UI 生命週期：ViewModel 應該是純粹的資料提供者，不應直接持有 LifecycleOwner 或觀察 UI 狀態。
3. 成對操作：如果需要在 ON_START 初始化資源，務必在 ON_STOP 進行回收；ON_RESUME 則對應 ON_PAUSE。
4. 優先使用 collectAsStateWithLifecycle：這是處理 Compose 資料流最穩定且效能最佳的實踐方式。