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Android中将View添加至窗口的源码分析

Android中将View添加至窗口的源码分析

作者: 于阗 | 来源:发表于2016-08-05 17:58 被阅读204次

    本文主要内容是讲解一个视图View或者一个ViewGroup对象是如何添加至应用程序窗口中的。下文中提到的窗口可泛指我们能看到的界面,包括一个Activity呈现的界面(我们可以将之理解为应用程序窗口),一个Dialog,一个Toast,一个Menu菜单等。
      首先先来看一个UI框架的关系图


      然后再来对相关类的作用进行一下简单介绍,这样你的印象才深刻:
    Window 类
      位于/frameworks/base/core/java/android/view/Window.java

    说明:该类是一个抽象类,提供了绘制窗口的一组通用API。可以将之理解为一个载体,各种View在这个载体上显示。

    源文件(部分)如下:

    public abstract class Window {    
        //...  
        //指定Activity窗口的风格类型  
        public static final int FEATURE_NO_TITLE = 1;  
        public static final int FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS = 5;  
          
        //设置布局文件  
        public abstract void setContentView(int layoutResID);  
      
        public abstract void setContentView(View view);  
      
        //请求指定Activity窗口的风格类型  
        public boolean requestFeature(int featureId) {  
            final int flag = 1<<featureId;  
            mFeatures |= flag;  
            mLocalFeatures |= mContainer != null ? (flag&~mContainer.mFeatures) : flag;  
            return (mFeatures&flag) != 0;  
        }      
        //...  
    }  
    

    PhoneWindow类
      /frameworks/policies/base/phone/com/android/internal/policy/impl/PhoneWindow.java

    说明:该类继承于Window类,是Window类的具体实现,即我们可以通过该类具体去绘制窗口。该类内部包含了一个DecorView对象,该DecorView对象是所有应用窗口(Activity界面)的根View。PhoneWindow类:把一个FrameLayout类即DecorView对象进行一定的包装,将其作为应用窗口的根View,并提供一组通用的窗口操作接口。

    源文件(部分)如下:

    public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {  
        //...  
        // This is the top-level view of the window, containing the window decor.  
        private DecorView mDecor;  //该对象是所有应用窗口的根视图 , 是FrameLayout的子类  
          
        //该对象是Activity布局文件的父视图,一般来说是一个FrameLayout型的ViewGroup   
        // 同时也是DecorView对象的一个子视图  
        // This is the view in which the window contents are placed. It is either  
        // mDecor itself, or a child of mDecor where the contents go.  
        private ViewGroup mContentParent;   
          
        //设置标题  
        @Override  
        public void setTitle(CharSequence title) {  
            if (mTitleView != null) {  
                mTitleView.setText(title);  
            }  
            mTitle = title;  
        }  
        //设置背景图片  
        @Override  
        public final void setBackgroundDrawable(Drawable drawable) {  
            if (drawable != mBackgroundDrawable || mBackgroundResource != 0) {  
                mBackgroundResource = 0;  
                mBackgroundDrawable = drawable;  
                if (mDecor != null) {  
                    mDecor.setWindowBackground(drawable);  
                }  
            }  
        }  
        //...      
    }  
    

    DecorView类

    说明:该类是FrameLayout的子类,并且是PhoneWindow的内部类。该类就是对普通的FrameLayout进行功能的扩展,更确切点可以说是修饰(Decor的英文全称是Decoration,即“修饰”的意思),比如说添加TitleBar(标题栏),以及 TitleBar上的滚动条等 。**最重要的一点是,它是所有应用窗口的根View 。

    如下所示:


    **DecorView根视图结构** ** DecorView 根视图形式**

    源文件(部分)如下:

    private final class DecorView extends FrameLayout {  
        //...  
        //触摸事件处理  
        @Override  
        public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {  
            return onInterceptTouchEvent(event);  
        }  
        //...  
    }  
    

    打个不恰当比喻吧,Window类相当于一幅画(抽象概念,什么画我们未知) ,PhoneWindow为一副齐白石先生的山水画(具体概念,我们知道了是谁的、什么性质的画),DecorView则为该山水画的具体内容(有山、有水、有树,各种界面)。DecorView呈现在PhoneWindow上。
      当系统(一般是ActivityManagerService)配置好启动一个Activity(activity对象和window对象信息)的相关参数后,就会调用Activity的onCreate()方法,在其中通过设置setContentView()方法设置该Activity的显示界面,整个调用环节由此铺开。setContentView()的三个构造方法调用流程本质上一样,我们分析其中一个setContentView(int resId)方法。
      ###Step1、Activity.setContentView(int resId)该方法在Activity类中,该方法只是简单的回调Window对象,具体为PhoneWindow对象的setContentView()方法实现 。

    public void setContentView(int layoutResID) {  
        getWindow().setContentView(layoutResID);  
    }  
      
    public Window getWindow() {  
        return mWindow;   //Window对象,本质上是一个PhoneWindow对象  
    }  
    

    ###Step2、PhoneWindow.setContentView() 该方法在PhoneWindow类中

    @Override  
    public void setContentView(int layoutResID) {  
        //是否是第一次调用setContentView方法, 如果是第一次调用,则mDecor和mContentParent对象都为空  
        if (mContentParent == null) {  
            installDecor();  
        } else {  
            mContentParent.removeAllViews();  
        }  
        mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);  
        final Callback cb = getCallback();  
        if (cb != null) {  
            cb.onContentChanged();  
        }  
    }  
    

    首先判断是否已经由setContentView()获取了mContentParent(即View)对象,即是否第一次调用PhoneWindow对象的setContentView()方法。 如果第一次调用,则调用installDecor()方法,否则移除该View内的所有子View。最后将我们的资源文件(一般为XML文件)通过LayoutInflater对象转化成View树,并且添加到mContentParent视图中。
      ###Step3、PhoneWindow.installDecor()

    private void installDecor() {  
        if (mDecor == null) {  
            //mDecor为空,则创建一个Decor对象  
            mDecor = generateDecor();  
            mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);  
            mDecor.setIsRootNamespace(true);  
        }  
        if (mContentParent == null) {  
            //generateLayout()方法会根据窗口的风格修饰,选择对应的修饰布局文件  
            //并且将id为content(android:id="@+id/content")的FrameLayout赋值给mContentParent  
            mContentParent = generateLayout(mDecor);  
              
            //...  
    }  
    

    首先判断mDecor对象是否为空,不为空,则调用generateDecor()创建一个DecorView(该类是FrameLayout子类,即一个ViewGroup视图)
    generateDecor()方法原型:

    proteced DecorView generateDecor(){
      return new DecorView(getContext(), -1);
    }
    

    其次继续判断mContentParent对象是否为空,如果不为空,则调用generateLayout()方法去创建mContentParent对象。
    generateLayout()方法:

    protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {  
        // Apply data from current theme.  
      
        //...1、根据requestFreature()和Activity节点的android:theme="" 设置好 features值  
          
        //2 根据设定好的 features值,即特定风格属性,选择不同的窗口修饰布局文件  
        int layoutResource;  //窗口修饰布局文件    
        int features = getLocalFeatures();  
        // System.out.println("Features: 0x" + Integer.toHexString(features));  
        if ((features & ((1 << FEATURE_LEFT_ICON) | (1 << FEATURE_RIGHT_ICON))) != 0) {  
            if (mIsFloating) {  
                layoutResource = com.android.internal.R.layout.dialog_title_icons;  
            } else {  
                layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_title_icons;  
            }  
            // System.out.println("Title Icons!");  
        } else if ((features & ((1 << FEATURE_PROGRESS) | (1 << FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS))) != 0) {  
            // Special case for a window with only a progress bar (and title).  
            // XXX Need to have a no-title version of embedded windows.  
            layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_progress;  
            // System.out.println("Progress!");  
        }   
        //...  
          
        //3 选定了窗口修饰布局文件 ,添加至DecorView对象里,并且指定mcontentParent值  
        View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);  
        decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));  
      
        ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);  
        if (contentParent == null) {  
            throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");  
        }  
      
        if ((features & (1 << FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS)) != 0) {  
            ProgressBar progress = getCircularProgressBar(false);  
            if (progress != null) {  
                progress.setIndeterminate(true);  
            }  
        }  
        //...  
        return contentParent;  
    }  
    

    该方法会做如下事情:
      1、根据窗口的风格修饰类型为该窗口选择不同的窗口布局文件(根视图)。这些窗口修饰布局文件指定一个用来存放Activity自定义布局文件的ViewGroup视图,一般为FrameLayout 其id 为:

    android:id="@android:id/content"
    

    例如窗口修饰类型包括FullScreen(全屏)、NoTitleBar(不含标题栏)等。选定窗口修饰类型有两种:
      ①、指定requestFeature()窗口修饰符,PhoneWindow对象调用getLocalFeature()方法获取值;
      ②、为我们的Activity配置相应属性,即android:theme=“”,PhoneWindow对象调用getWindowStyle()方法获取值。
      举例如下,隐藏标题栏有如下方法:requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);或者 为Activity配置xml属性:android:theme=”@android:style/Theme.NoTitleBar”。

    PS:因此,在Activity中必须在setContentView之前调用requestFeature()方法。

    确定好窗口风格之后,选定该风格对应的布局文件,这些布局文件位于 frameworks/base/core/res/layout/ ,
    典型的窗口布局文件有:
    R.layout.dialog_titile_icons
    R.layout.screen_title_icons
    R.layout.screen_progress
    R.layout.dialog_custom_title
    R.layout.dialog_title
    R.layout.screen_title// 最常用的Activity窗口修饰布局文件
    R.layout.screen_simple//全屏的Activity窗口布局文件

    ** 分析Activity最常用的一种窗口布局文件,R.layout.screen_title :**

    <!--  
    This is an optimized layout for a screen, with the minimum set of features  
    enabled.  
    -->  
      
    <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
        android:orientation="vertical"  
        android:fitsSystemWindows="true">  
        <FrameLayout  
            android:layout_width="match_parent"   
            android:layout_height="?android:attr/windowTitleSize"  
            style="?android:attr/windowTitleBackgroundStyle">  
            <TextView android:id="@android:id/title"   
                style="?android:attr/windowTitleStyle"  
                android:background="@null"  
                android:fadingEdge="horizontal"  
                android:gravity="center_vertical"  
                android:layout_width="match_parent"  
                android:layout_height="match_parent" />  
        </FrameLayout>  
        <FrameLayout android:id="@android:id/content"  
            android:layout_width="match_parent"   
            android:layout_height="0dip"  
            android:layout_weight="1"  
            android:foregroundGravity="fill_horizontal|top"  
            android:foreground="?android:attr/windowContentOverlay" />  
    </LinearLayout>  
    

    该布局文件很简单,一个LinearLayout下包含了两个子FrameLayout视图,第一个FrameLayout用来显示标题栏(TitleBar),该TextView 视图id为title(android:id="@android:id/title");第二个FrameLayout用来显示我们Activity的布局文件的父视图,该FrameLayoutid为content(android:id="@android:id/content") 。
    全屏的窗口布局文件 R.layout.screen_simple:\

    <--This is an optimized layout for a screen, with the minimum set of features  
    enabled.  
    -->  
      
    <FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
        android:id="@android:id/content"  
        android:fitsSystemWindows="true"  
        android:foregroundInsidePadding="false"  
        android:foregroundGravity="fill_horizontal|top"  
        android:foreground="?android:attr/windowContentOverlay" />  
    

    该布局文件只有一个FrameLayout,用来显示我们Activity的布局文件,该FrameLayoutid为 android:id="@android:id/content"
      2、前面我们确定窗口修饰布局文件后,mDecor作为根视图将窗口布局对应的视图(view)添加进去,并且获取id为content的View,将其赋值给mContentParent对象,即我们前面讲的第二个FrameLayout.
      
      ###At Last、产生了mDecor和mContentParent对象后,将Activity布局文件直接添加到mContentParent父View中。即step2代码中的如下所示:

    mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);  
    

    ###整理:整个过程主要是如何把Activity的布局文件添加至窗口中(即PhoneWindow的DecorView中),上面过程概括为:
      1、创建一个DecorView对象,作为应用窗口的根View。
      2、创建不同的窗口修饰布局文件,并且获取Activity的布局文件该存放的地方,由该窗口修饰布局文件内id为content的FrameLayout指定 。
      3、将Activity的布局文件加至id为content的FrameLayout内。
      4、最后,当ActivityManagerService准备resume一个Activity时,会回调该Activity的handleResumeActivity()方法, 该方法会调用Activity的makeVisible方法 ,显示我们刚才创建的mDecor 视图族。

    //系统resume一个Activity时,调用此方法  
    final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward) {  
        ActivityRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);  
        //...  
         if (r.activity.mVisibleFromClient) {  
             r.activity.makeVisible();  
         }  
    }  
    

    handleResumeActivity()方法原型如下:位于ActivityThread类中

    void makeVisible() {  
        if (!mWindowAdded) {  
            ViewManager wm = getWindowManager();   // 获取WindowManager对象  
            wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());  
            mWindowAdded = true;  
        }  
        mDecor.setVisibility(View.VISIBLE); //使其处于显示状况  
    }  
    

    接下来就是,如何把我们已经创建好的窗口通知给WindowManagerService ,以便它能够把这个窗口显示在屏幕上。关于这方面内容大家可以去看邓凡平老师的这篇博客《Android深入浅出之Surface[1]

    PS:本文是根据http://blog.csdn.net/qinjuning/article/details/7226787整理出来的。

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