View的繪制源碼分析

平時(shí)我們加載xml文件都是直接在onCreate方法中調(diào)用setContentView，在加載Activity的onCreate方法時(shí)布局就被加載出來(lái)了，但是深入一點(diǎn)看，發(fā)現(xiàn)內(nèi)容還是很多的，看了很多大神相關(guān)的博客，也寫(xiě)了個(gè)總結(jié)，內(nèi)容可能不全，不足之處，還請(qǐng)多指教。

1.先從setContentView開(kāi)始說(shuō)起

Activity中有3個(gè)setContentView()方法，可以看到， 這三個(gè)方法都是先getWindow，獲得一個(gè)Window對(duì)象,然后調(diào)用它的setContentView，那么這個(gè)Window又是什么呢？

public void setContentView(int layoutResID) {    
    getWindow().setContentView(layoutResID);    
    initWindowDecorActionBar();
}
///
public void setContentView(View view) {    
    getWindow().setContentView(view);    
    initWindowDecorActionBar();
}
////
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {    
    getWindow().setContentView(view, params);    
    initWindowDecorActionBar();
}

1.1 創(chuàng)建Window對(duì)象

getWindow返回的是mWindow，而這個(gè)mWindow是由PolicyManager創(chuàng)建的，PolicyManager提供了靜態(tài)類方法（這里用到了工廠模式，PolicyManager提供工廠方法），創(chuàng)建了一個(gè)PhoneWindow 對(duì)象。

//創(chuàng)建一個(gè)Window對(duì)象
mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this);

最終創(chuàng)建Window對(duì)象的方法

//創(chuàng)建具體對(duì)象的接口 
public PhoneWindow makeNewWindow(Context context) { 
    return new PhoneWindow(context); 
}

Window：是一個(gè)抽象類，提供繪制窗口的通用API。
PhoneWindow ：是Window的唯一的實(shí)現(xiàn)類，每個(gè)Activity都會(huì)有一個(gè)PhoneWindow，它是Activity和整個(gè)View交互的接口。該類內(nèi)部包含了一個(gè)DecorView對(duì)象，該DectorView對(duì)象是所有應(yīng)用窗口(Activity界面)的根View。
DectorView：是PhoneWindow的內(nèi)部類，繼承自FrameLayout。

1.2 調(diào)用PhoneWindow對(duì)象的setContentView方法

一層層下來(lái)，發(fā)現(xiàn)Activity的setContentView()實(shí)際上是執(zhí)行的是PhoneWindow的方法，現(xiàn)在來(lái)看一下PhoneWindow的setContentView()。

@Override 
public void setContentView(int layoutResID) {    
    // Note: FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS may be set in the process of installing the window    
    // decor, when theme attributes and the like are crystalized. Do not check the feature    
    // before this happens.    
   if (mContentParent == null) {        
       installDecor();    
   } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {        
       mContentParent.removeAllViews();    }   
   if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {        
        final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID,                getContext());        
        transitionTo(newScene);    
    } else {        
        mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);    
    }    
    final Callback cb = getCallback();    
    if (cb != null && !isDestroyed()) {        
        cb.onContentChanged();    
    }
}

以上代碼分析：
1 . 判斷mContentParent是否為空。從名字可以看出，這是父容器，它是一個(gè)ViewGroup類型的對(duì)象，是真正的content的Parent，如果是第一次調(diào)用，會(huì)調(diào)用installDecor()，在這個(gè)方法中會(huì)先判斷DectorView是否為空，為空就先創(chuàng)建DectorView對(duì)象mDecor，然后調(diào)用generateLayout(mDecor)得到mContentParent；如果不是第一次調(diào)用，會(huì)先清除mContentParent中的子view。

2 . mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);將傳入的資源文件轉(zhuǎn)換成View樹(shù)，再添加到mContentParent中（mLayoutInflater 在PhoneWindow的構(gòu)造函數(shù)中通過(guò)mLayoutInflater = LayoutInflater.from(context)得到）。

再來(lái)看一下其他的兩個(gè)setContentView（）：

@Override
public void setContentView(View view) {
    setContentView(view, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
}

@Override
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
    // Note: FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS may be set in the process of installing the window
    // decor, when theme attributes and the like are crystalized. Do not check the feature
    // before this happens.
    if (mContentParent == null) {
        installDecor();
    } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
        mContentParent.removeAllViews();
    }

    if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
        view.setLayoutParams(params);
        final Scene newScene = new Scene(mContentParent, view);
        transitionTo(newScene);
    } else {
        mContentParent.addView(view, params);
    }
    final Callback cb = getCallback();
    if (cb != null && !isDestroyed()) {
        cb.onContentChanged();
    }
}

可以看到，其實(shí)做的事情都差不多，只不過(guò)多設(shè)置了LayoutParams，因?yàn)閭魅氲腣iew，就不需要像第一個(gè)那樣還從xml文件中解析出來(lái)，可以直接將view添加到mContentParent中。

小結(jié)：比較3個(gè)setContentView

從上面的代碼中，我們可以看到，第一個(gè)setContentView是通過(guò)反射解析傳入的布局文件，然后添加到mContentParent，而后兩個(gè)setContentView是直接將傳入的View添加到mContentParent，需要注意的是，每次反射拿到的View都是重新創(chuàng)建的，就算兩次setContentView加載的是同一個(gè)布局文件，控件的實(shí)例也是不一樣的，如傳入的是View/ViewGroup就能保證傳入的是同一組控件。

1.3 installDecor()實(shí)例化DectorView對(duì)象

現(xiàn)在來(lái)看一下剛剛提到的installDecor()，初始化mDecor ，創(chuàng)建mContentParent，根據(jù)窗口的風(fēng)格修飾，選擇對(duì)應(yīng)的修飾布局文件，這里內(nèi)容太多，省略了。

private void installDecor() {
    if (mDecor == null) {
        mDecor = generateDecor();
        mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
        mDecor.setIsRootNamespace(true);
        if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
            mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
        }
    }
    if (mContentParent == null) {
        //根據(jù)窗口的風(fēng)格修飾，選擇對(duì)應(yīng)的修飾布局文件
        mContentParent = generateLayout(mDecor);
        ......
    }
}

1.4 generateLayout()創(chuàng)建mContentParent

接下來(lái)看generateLayout()創(chuàng)建mContentParent 的過(guò)程。

protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
    // Apply data from current theme.
    TypedArray a = getWindowStyle();
    //根據(jù)當(dāng)前的主題設(shè)置窗口屬性
    ......
    // Inflate the window decor.

    int layoutResource;
    int features = getLocalFeatures();

    //根據(jù)當(dāng)前的窗口屬性選擇相對(duì)應(yīng)的布局
    WindowManager.LayoutParams params = getAttributes();
    ......
    //將相應(yīng)的布局文件轉(zhuǎn)成view添加到窗口視圖對(duì)象decor中
    View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);
    decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
    mContentRoot = (ViewGroup) in;

    ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_Android_CONTENT);
    if (contentParent == null) {
        throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
    }

    ......
    return contentParent;
}

這段代碼所做的事情：

  1. 根據(jù)當(dāng)前的主題設(shè)置窗口屬性；
  2. 根據(jù)當(dāng)前的窗口屬性選擇相對(duì)應(yīng)的布局；
  3. 將相應(yīng)的布局文件轉(zhuǎn)成view添加到根視圖對(duì)象decor/mDecor中
    View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null); decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));，需要注意的是，這里的layoutResource并不是我們傳入的資源文件，而是系統(tǒng)定義的。
  4. 從根布局中找到id為ID_Android_CONTENT的ViewGroup賦值給contentParent，也就是上文的mContentParent。

總結(jié)：Activity，PhoneWindow，DectorView，mContentParent之間的關(guān)系

通過(guò)上面的分析，我們來(lái)看一下彼此之間的關(guān)系，有助于理解。

DecorView繼承于FrameLayout，然后它有一個(gè)子view即LinearLayout，方向?yàn)樨Q直方向，其內(nèi)有兩個(gè)FrameLayout，上面的FrameLayout即為T(mén)itleBar之類的，下面的FrameLayout即為我們的ContentView，所謂的setContentView就是往這個(gè)FrameLayout里面添加我們的布局View的！

DectorView及其下層view的結(jié)構(gòu)
層級(jí)關(guān)系

2.PhoneWindow的setContentView最后的回調(diào)

上面分析了加載視圖到父容器mContentParent中，現(xiàn)在我們看一下setContentView()中的最后一步。

@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
    ......
    final Callback cb = getCallback();
    if (cb != null && !isDestroyed()) {
        cb.onContentChanged();
    }
}

至此，已經(jīng)分析完了將傳入的布局文件添加到View的整個(gè)過(guò)程。接下來(lái)可以看到，它先創(chuàng)建了一個(gè)CallBack回調(diào)接口，在加載完以上的View到根布局之后，就會(huì)調(diào)用這個(gè)回調(diào)接口，順便說(shuō)一下，cb.onContentChanged()方法在Activity中是一個(gè)空方法，我們可以在自定義的Activity中覆寫(xiě)這個(gè)方法。

現(xiàn)在看getCallback()是由Window提供的，PhoneWindow并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，繼續(xù)往下看，發(fā)現(xiàn)Window中有一個(gè)public void setCallback(Callback callback)方法，接收到外部傳入的callback，賦值給內(nèi)部的mCallback 。那么這個(gè)外部方法在哪里調(diào)用呢？這個(gè)就要說(shuō)一下Activity的啟動(dòng)了。

3.Activity的啟動(dòng)

在Activity加載時(shí)會(huì)先創(chuàng)建一個(gè)activity實(shí)例，然后調(diào)用activity的attach方法完成activity的初始化過(guò)程，我們來(lái)看一下attach()方法。

final void attach(Context context, ActivityThread aThread,
        Instrumentation instr, IBinder token, int ident,
        Application application, Intent intent, ActivityInfo info,
        CharSequence title, Activity parent, String id,
        NonConfigurationInstances lastNonConfigurationInstances,
        Configuration config, IVoiceInteractor voiceInteractor) {
    attachBaseContext(context);
    
    mFragments.attachActivity(this, mContainer, null);

     //1.創(chuàng)建窗口對(duì)象，是一個(gè)PhoneWindow實(shí)例
    mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this);

    //2.設(shè)置回調(diào)
    mWindow.setCallback(this);
    mWindow.setOnWindowDismissedCallback(this);
    mWindow.getLayoutInflater().setPrivateFactory(this);
    
    ......

    mToken = token;
    
    //3.將創(chuàng)建的WindowManager注入窗口對(duì)象以便管理窗口的視圖對(duì)象
    mWindow.setWindowManager(
            (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
            mToken, mComponent.flattenToString(),
            (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
    if (mParent != null) {
        mWindow.setContainer(mParent.getWindow());
    }
    //4. 獲取窗口管理器
    mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
    mCurrentConfig = config;
}

  1. 在這個(gè)方法中，完成了上文提到的Window對(duì)象的創(chuàng)建。

  2. 為Window對(duì)象設(shè)置回調(diào)，也就是上面 setContentView()中最后獲取到cb。這里設(shè)置的回調(diào)就是Activity自己，再看Activity，它實(shí)現(xiàn)了Window.Callback, KeyEvent.Callback兩個(gè)回調(diào)接口。其中 KeyEvent.Callback接口中聲明了處理手勢(shì)事件的方法（onKeyDown按下，onKeyUp抬起，onKeyLongPress長(zhǎng)按...），而Window.Callback聲明了一些事件分發(fā)的函數(shù)，關(guān)于View的事件分發(fā)，可以看這個(gè) View的事件分發(fā)機(jī)制 ,從這里可以看出activity本身不具備處理用戶的事件的能力。

  3. 為mWindow設(shè)置WindowManager，WindowManager主要用來(lái)管理窗口的一些狀態(tài)、屬性、view增加、刪除、更新、窗口順序、消息收集和處理等.

  4. 獲取Window的WindowManager的實(shí)現(xiàn)類WindowManagerImpl保存在activity的mWindowManager中。

3.1 關(guān)于mWindow.setWindowManager()方法

從setWindowManager方法中可以發(fā)現(xiàn)，這里返回的是WindowManagerImpl對(duì)象，WindowManager是一個(gè)接口，而WindowManagerImpl是它的實(shí)現(xiàn)類，這里調(diào)用createLocalWindowManager()。

public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,
        boolean hardwareAccelerated) {
    mAppToken = appToken;
    mAppName = appName;
    mHardwareAccelerated = hardwareAccelerated
            || SystemProperties.getBoolean(PROPERTY_HARDWARE_UI, false);
    if (wm == null) {
        wm = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
    }
    mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
}

WindowManagerImpl中的createLocalWindowManager()方法

public WindowManagerImpl createLocalWindowManager(Window parentWindow) {
    return new WindowManagerImpl(mDisplay, parentWindow);
}

3.2 將生成的窗口視圖對(duì)象是添加到手機(jī)屏幕

我們知道，Activity的視圖是在Activity的生命周期onResume()方法執(zhí)行之后才會(huì)顯示的，這是因?yàn)樵贏ctivityThread的handleResumeActivity方法中調(diào)用了Activity的onResume()方法，關(guān)于Activity的啟動(dòng)這一部分內(nèi)容我還沒(méi)有看過(guò)，“老羅的Android之旅”中有這一部分內(nèi)容的詳細(xì)分析，有興趣的可以看一下。在這個(gè)函數(shù)中，會(huì)調(diào)用activity的makeVisible方法經(jīng)WindowManagerImpl將DecorView展示出來(lái)。這里的getWindowManager()就是之前設(shè)置的WindowManager。最后就Activity就可以請(qǐng)求WindowManagerService將視圖繪制到屏幕上了。

void makeVisible() {
    if (!mWindowAdded) {
        ViewManager wm = getWindowManager();
        wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());
        mWindowAdded = true;
    }
    mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);
}

總結(jié)

總結(jié)一下整個(gè)View的加載過(guò)程：

  1. 首先在Activity啟動(dòng)時(shí)，在attach方法中先創(chuàng)建Activity的窗口對(duì)象，它是PhoneWindow類型，每個(gè)Activity都有一個(gè)窗口對(duì)象，然后為這個(gè)窗口設(shè)置各種事件的回調(diào)，還要注冊(cè)其對(duì)應(yīng)的窗口管理器，用來(lái)管理窗口的一些狀態(tài)，屬性，view的更新等。

  2. 當(dāng)調(diào)用Activity的onCreat方法時(shí)，會(huì)調(diào)用設(shè)置布局文件，Activity的setContentView其實(shí)調(diào)用的是Activity的窗口對(duì)象PhoneWindow的setContentView，PhoneWindow有一個(gè)內(nèi)部類DectorView（FrameLayout的子類），它是整個(gè)窗口下的根View，內(nèi)部包含兩個(gè)FrameLayout，一個(gè)根據(jù)主題樣式來(lái)進(jìn)行TitleBar之類設(shè)置，一個(gè)就是用來(lái)裝我們傳入的布局文件中的view，這個(gè)就是mContetntParent。第一次調(diào)用PhoneWindow的setcontentView方法會(huì)先創(chuàng)建DectorView，進(jìn)行一些初始化的設(shè)置，然后解析系統(tǒng)的資源文件到DectorView中，接著會(huì)找到id為ID_Android_CONTENT的FrameLayout，將其賦值給mContetntParent，用來(lái)放我們傳入的資源文件解析出來(lái)的view.

  3. 這些初始化的設(shè)置完成之后，就是處理我們調(diào)用setContentView時(shí)傳入的布局文件了，如果傳入的資源文件id，會(huì)調(diào)用反射機(jī)制解析xml文件，再把解析出來(lái)的各個(gè)view加到mContetntParent，如果傳入的是View，那么直接加到mContetntParent就可以，最后就是系統(tǒng)在調(diào)用onResume之后，經(jīng)之前設(shè)置的WindowManager將整個(gè)DecorView展示出來(lái)。

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