美文网首页Android developerAndroid开发经验谈Android知识
【Android源码解析】从Window层开始,玩转Activi

【Android源码解析】从Window层开始,玩转Activi

作者: blink_dagger | 来源:发表于2016-11-18 09:17 被阅读798次

    前言:这是我第一次写源码解析类的文章,阅读源码真的能学到不少,惊讶大牛设计思路的同时,感觉到更多的是自己好多知识都不清楚。由于水平有限,文中难免有些错误,欢迎指正互相学习~

    Window概述

    Window,正如它的直译,表示一个窗口。以前我们常说,Activity是直接可与用户交互的UI界面,而这些交互界面都要依附在Window窗口下才能工作、显示!从某种程度甚至可以这么说,Android中的视图(Activity,Dialog,PopupWindow......)都是依附于Window来呈现的,所有的Event事件也都是从Window层下发的。关于Window,Activity,View的关系,这里可以先给出一张粗糙的二维关系图:


    Window,Activity,View

    从面向对象的角度来说,Window是一个抽象的概念,它对应着一个顶级view,还有一个ViewRootImpl,通过这个实现类中的ViewRootImpl,我们可以操作具体的View,并向它们下发事件。这从抽象Window的实现类PhoneWindow中可以找到如下源码:

        @Override
        public void injectInputEvent(InputEvent event) {
            getViewRootImpl().dispatchInputEvent(event);
        }
    
        private ViewRootImpl getViewRootImpl() {
            if (mDecor != null) {
                ViewRootImpl viewRootImpl = mDecor.getViewRootImpl();
                if (viewRootImpl != null) {
                    return viewRootImpl;
                }
            }
            throw new IllegalStateException("view not added");
        }
    

    关于view事件的dispatch(分发)、onIntercept(拦截)、onTouch(消耗)就不在这宣兵夺主详细讲了。

    除此之外,Window内部还向我们提供了一个方便各种状态下回调的CallBack接口,主要回调方法如下:

        /**
         * API from a Window back to its caller.  This allows the client to
         * intercept key dispatching, panels and menus, etc.
         */
        public interface Callback {
    
            public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event);
    
            public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event);
    
            public boolean onMenuItemSelected(int featureId, MenuItem item);
    
            public void onContentChanged();
    
            public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus);
    
            public void onAttachedToWindow();
    
            public void onDetachedFromWindow();
    
        }
    

    很熟悉把~原来我们在Activiy中的各种回调方法都是这其中来的,这些方法回调的周期相信大家也都知道把,这里只说一下onContentChanged(),还记得在Activiy的creat方法中,我们必须给界面通过setContenViewt设置布局,而当布局设置完成后,Window便会回调此方法。至于到底什么是ContentView?后面会分析。

    而外部访问Window则必须通过WindowManager的实现类WindowMangerImpl,可以发现其中向外部提供了三个增加、更新、删除View的方法:

        @Override
        public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
            applyDefaultToken(params);
            mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
        }
    
        @Override
        public void updateViewLayout(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
            applyDefaultToken(params);
            mGlobal.updateViewLayout(view, params);
        }
        @Override
        public void removeView(View view) {
            mGlobal.removeView(view, false);
        }
    

    通过方法名我们可以很清楚地辨别这三个方法的作用,但是mGlobal又是什么呢?其实这只是一个工作业务的桥接类,将addView的工作通过WindowManagerGlobal全部桥接给了ViewRootImpl来实现了。这也就与上文中说的``Window是一个抽象的概念,它对应着一个顶级view,还有一个ViewRootImpl,通过这个实现类中的ViewRootImpl,我们可以操作具体的View,向它们下发事件`对应起来了,我们主要分析addView栗子:

        public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
                Display display, Window parentWindow) {
            if (view == null) {
                throw new IllegalArgumentException("view must not be null");
            }
            if (display == null) {
                throw new IllegalArgumentException("display must not be null");
            }
            final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams) params;
            if (parentWindow != null) {
                parentWindow.adjustLayoutParamsForSubWindow(wparams);
            }
            synchronized (mLock) {
                root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
                view.setLayoutParams(wparams);
                mViews.add(view);
                mRoots.add(root);
                mParams.add(wparams);
            }
    
            // do this last because it fires off messages to start doing things
            try {
                root.setView(view, wparams, panelParentView);
            } catch (RuntimeException e) {
                // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
                synchronized (mLock) {
                    final int index = findViewLocked(view, false);
                    if (index >= 0) {
                        removeViewLocked(index, true);
                    }
                }
                throw e;
            }
        }
    

    这里很清晰地看到new了一个ViewRootImpl实例,随后将Window中的view,root(ViewRootImpl),wparams(布局参数)存入了相应列表中,之后又通过root.setView(view, wparams, panelParentView);将事情全部移交给了ViewRootImpl来做。setView方法比较复杂,大致思路是先通过requestLayout刷新当前布局,随后通过IPC机制,远程调用WindowManagerService完成View的set。给出一小部分源码:

        public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
            synchronized (this) {
                    mView = view;
                    // Schedule the first layout -before- adding to the window
                    // manager, to make sure we do the relayout before receiving
                    // any other events from the system.
                    requestLayout();
                    try {
                        mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;
                        mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;
                        collectViewAttributes();
                        res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                                getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
                                mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                                mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
                    } catch (RemoteException e) {
                        mAdded = false;
                        mView = null;
                        mAttachInfo.mRootView = null;
                        mInputChannel = null;
                        mFallbackEventHandler.setView(null);
                        unscheduleTraversals();
                        setAccessibilityFocus(null, null);
                        throw new RuntimeException("Adding window failed", e);
                    } finally {
                        if (restore) {
                            attrs.restore();
                        }
                    }
        }
    

    最后在这里简单提及下DecorView(PhoneWindow中的内部类),具体的会在下文Activity中讲更好理解,这里只是说明下Window中有这么一个顶级view。
    private final class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker
    可以看出DecorView本质还是一个FrameLayout,这里面就负责我们的各种UI显示,各种事件消耗、分发。通过Activity,我们就可以将自己的UI布局载入Window中的DecorView!

    这里总结一下Window中的知识点:

    • 1.一个Window可以抽象理解为一个View和一个ViewRootImpl的组合。
    • 2.Window内部有一个十分丰富的CallBack接口,可以满足我们大部分的回调需求。
    • 3.通过WindowManager的实现类WindowManagerImpl,管理修改我们的Window,本质上是将这些操作桥接给了ViewRootImpl。
    • 4.Window中的UI承载体--DecorView。
    Activity概述

    关于Activity的启动流程和Thread这里不会讲述(其实是我也弄不清楚,_~),主要讲Activity是如何和Window建立起联系的。
    当新建一个Activity时,通常ide工具都会自动帮我setContentView,之前一直以为这是将我们的布局文件通过ID直接设置给Activity,见多了也就以为这是一种定理了。其实看源码,很清楚地可以发现它本质还是获取的Window:

        public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
            getWindow().setContentView(layoutResID);
            initWindowDecorActionBar();
        }
    

    先不急着看Window中的setContentView方法,我们先看Window是如何获取的。

        public Window getWindow() {
            return mWindow;
        }
    

    对比源码发现,这个mWindow在L、M版本上初始化的方式还不太一样,如图:

    L版本----M版本
    L版本是通过一个策略类PolicyManager,使用反射机制获取IPolicy来实例化mWindow,而M版本直接在attach方法中,mWindow = new PhoneWindow(this);直接实例化。不知道这其中是不是考虑到了性能的优化。

    通过mWindow.setCallback(this);,便在Activity绑定了Window中的回调接口Callback。

    接下来我们看PhoneWindow中的setContentView具体逻辑:

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

    当我们初次设置contentView时,会执行installDecor(),否则只是清除所有子view,接着inflate我们的布局进decorView的内容区域,最后回调onContentChanged(),通知Activity,DecorView装载完毕了!

    再追踪installDecor()方法前,我们先了解一下DecorView的具体结构:


    DecorView

    不难看出,一个DecorView可以非为两部分,第一部分就是上放的titleBar(标题栏),第二部分就是contentParent(内容区),我们的布局便是装载进contentParent区域。

    接着我们看installDecor()方法:

        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) {
                mContentParent = generateLayout(mDecor);
            }
        .................
        .................
        .................
        }
    
    
        protected DecorView generateDecor() {
            return new DecorView(getContext(), -1);
        }
    
    

    很好理解,如果我们的DecorView不存在,则为我们生成一个,接着在生成一个内容区域以供装载布局。

    我们主要看generateLayout()的源码:

        protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
    
        //省略ViewGroup参数、样式设置部分//
    
            mDecor.startChanging();
    
            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");
            }
    
            if (getContainer() == null) {
                final Drawable background;
                if (mBackgroundResource != 0) {
                    background = getContext().getDrawable(mBackgroundResource);
                } else {
                    background = mBackgroundDrawable;
                }
                mDecor.setWindowBackground(background);
    
                final Drawable frame;
                if (mFrameResource != 0) {
                    frame = getContext().getDrawable(mFrameResource);
                } else {
                    frame = null;
                }
                mDecor.setWindowFrame(frame);
    
                mDecor.setElevation(mElevation);
                mDecor.setClipToOutline(mClipToOutline);
    
                if (mTitle != null) {
                    setTitle(mTitle);
                }
    
                if (mTitleColor == 0) {
                    mTitleColor = mTextColor;
                }
                setTitleColor(mTitleColor);
            }
    
            mDecor.finishChanging();
    
            return contentParent;
        }
    
    

    发现contentParent内容区也是通过ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);找到我们传入布局文件的ID,为我们生成一个ViewGroup,在对其做一系列UI优化后,就可以正常使用了。

    当然,我们并不一定每次都必须通过布局文件的ID来setContentView,完全可以自己动态地设置内容,栗:

        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            //setContentView(R.layout.activity_main);
            LinearLayout linearLayout = new LinearLayout(this);
            linearLayout.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);
            for (int i= 0; i < 5; i++) {
                TextView textView = new TextView(this);
                textView.setTextSize(12);
                textView.setText(i+"");
                linearLayout.addView(textView);
            }
            setContentView(linearLayout);
        }
    

    不过要想让用户正常看到这些布局,还需要等待Activity的onResume生命周期中执行如下方法:

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

    我想这也是初识Android时,会说必须经过onResume生命周期后,Activity才能"获取焦点"的原因吧!

    其实从另一个常用的方法,我们也能清楚地理解到Activity,Window,DecorView的关系。

    findViewById :

        @Nullable
        public View findViewById(@IdRes int id) {
            return getWindow().findViewById(id);
        }
    
        @Nullable
        public View findViewById(@IdRes int id) {
            return getDecorView().findViewById(id);
        }
    
    Over! 可能讲得思路有些小乱,但还是希望能帮到大家更好理解Window的创建流程~

    相关文章

      网友评论

      本文标题:【Android源码解析】从Window层开始,玩转Activi

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/efjdpttx.html