源码分析->布局如何显示出来

作者: 杨0612 | 来源:发表于2020-07-17 17:22 被阅读0次

源码分析基于Android-23

1.基本知识

（1）图中黄色部分为Activity，绿色为Window，浅蓝色为DecorView；
（2）一个Activity对应一个Window，Window的唯一实现是PhoneWindow
（3）一个Window对应一个DecorView；
（4）DecorView其实是一个FrameLayout，包含一个id为ID_ANDROID_CONTENT的控件；
（5）我们通过setContentView设置的布局文件，是加载到ID_ANDROID_CONTENT当中的。

关系图

2.源码分析

Activity.setContentView的发起流程如下：

ActivityStackSupervisor.realStartActivityLocked->ApplicationThread.scheduleLaunchActivity->ActivityThread.handleLaunchActivity->Activity.setContentView，ActivityStackSupervisor是真正的发起者，
我们重点关注：

Step 1：Activity.setContentView

主要工作：
（1）getWindow()获取Activity的成员变量mWindow，执行
mWindow.setContentView;
（2）mWindow是在Activity.attch方法中构建的，具体看ActivityThread.performLaunchActivity；

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

Step 2：Window.setContentView

主要工作：
（1）installDecor，主要构建DecorView以及mContentParent，我们一会跟进这个方法看看；
（2）mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent)，将布局layoutResID添加到mContentParent中，mContentParent作为布局的父控件，而它自己是DecorView中的子控件；

 @Override
    public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
      ......
      installDecor();
      ......
       mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
      ......
    }

Step 3：Window.installDecor

主要的工作：
（1）generateDecor(-1)，方法比较简单，就是构建DecorView；
（2）generateLayout(mDecor)，主要是根据配置属性来构建DecorView布局，内部contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT)，这是系统定义的布局，并把它赋值给mContentParent ，有兴趣的同学可以跟进去看看，这里就不展开了；

Tips：为什么一定要在setContentView之前调用requestWindowFeature呢？因为在setContentView之前，generateLayout（）已经把Window属性都已经确定了；

private void installDecor() {
         ......
        if (mDecor == null) {
            mDecor = generateDecor(-1);
          ......
        } 
         ......
        if (mContentParent == null) {
            mContentParent = generateLayout(mDecor);
        ......
   }

我们可以看到，setContentView工作只是把要显示的内容准备好，还没有涉及到绘制。
ActivityThread.handleLaunchActivity执行完以后紧接着就会执行ActivityThread.handleResumeActivity，这里面涉及发起绘制任务；
我们重点关注：

Step 4：ActivityThread.handleResumeActivity

主要工作：
（1）unscheduleGcIdler，从MessageQueue中移除GC任务，因为绘制任务准备要开始了；
（2）performResumeActivity，会调用Activity的onResume方法；
（3）wm.addView，通知WindowManager 添加DecorView，wm是WindowManageImpl类型。

 @Override
    public void handleResumeActivity(IBinder token, boolean finalStateRequest, boolean isForward,
            String reason) {
            unscheduleGcIdler();
           ......       
          ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);
         ......       
         if (a.mVisibleFromClient) {
              a.mWindowAdded = true;
               wm.addView(decor, l);
           }
           ......       
    }

Step 5：WindowManageImpl.addView

主要工作：
调用mGlobal.addView，mGlobal是WindowManagerGlobal类型。WindowManagerGlobal是进程单例。

 @Override
    public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
        applyDefaultToken(params);
        mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
    }

Step 6：WindowManagerGlobal.addView

主要工作：
（1）new ViewRootImpl，构建ViewRootImpl，ViewRootImpl的作用很关键，负责管理渲染工作view树、负责连接view和window之间的联系、负责和WMS联系，一个window都会对应一个ViewRootImpl。
（2）调用ViewRootImpl.setView方法，

 public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow) {
         ......
        ViewRootImpl root;.
         ......
         root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
         ......
          root.setView(view, wparams, panelParentView);
          ......
    }

Step 8：ViewRootImpl.setView

主要工作：
（1）触发requestLayout，这里并没有开始绘制，只是post了一个任务；
（2）mWindowSession.addToDisplay，mWindowSession是Session类型，通过它通知WMS完成Window的添加，这里是完成窗口的添加，不是绘制，添加以后WMS就可以管理Window了，一个应用对应一个mWindowSession；
（3）参数mWindow是W类型，不是PhoneWindow类型，它作为WMS与客户端通讯的通道，当WMS有事件需要通知Window，就是通过它来完成；
（4）注意setView第一个参数就是DecorView；

Tips：客户端发消息给WMS，ViewRootImpl->Session->WMS;

Tips：WMS发消息给客户端，WMS->W->ViewRootImpl->DecorView;

 public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
        synchronized (this) {
            ......            
            requestLayout();
            ......
            try {
                 ......                  
                 res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                            getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
                            mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                            mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
          ......
    }

Step 9：ViewRootImpl.requestLayout

主要工作：
（1）checkThread，判断当前线程是否是创建ViewRootImpl的线程，也就是判断是否在主线程，否则就抛出大名鼎鼎的
CalledFromWrongThreadException(
"Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.")异常；

Tips：面试可能会被问到，能不能在子线程更新UI？理论上是可以，让ViewRootImpl也在子线程创建，这样checkThread判断就会通过；

（2）scheduleTraversals，发送一个SyncBarrier消息屏障（同步屏障），让渲染任务优先，以及把绘制任务放入任务队列，等到VSync信号触发；

@Override
    public void requestLayout() {
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
            checkThread();
            mLayoutRequested = true;
            scheduleTraversals();
        }
    }

Step 10：ViewRootImpl.scheduleTraversals

主要工作：
（1）mTraversalScheduled标志位防止多次requestLayout，只有在上一帧绘制完成了，下一帧才可以触发；
（2）postSyncBarrier，发送一个消息屏障（同步屏障），让渲染任务优先，以及把绘制任务放入任务队列，等到VSync信号触发；mTraversalRunnable是消息触发的回调任务。

void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = true;
            mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();          
            mChoreographer.postCallback(
                    Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
            ......
        }
    }

如何接收VSync信号，可以参考https://www.jianshu.com/p/c1f6e1181e8e

当VSync信号到来，mTraversalRunnable任务会被执行，它的run方法就会被触发

Tips:TraversalRunnable是ViewRootImpl的内部类

Step 11：TraversalRunnable.run

主要是执行doTraversal方法；

    final class TraversalRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            doTraversal();
        }
    }

Step 12：ViewRootImpl.doTraversal

主要工作：
（1）mTraversalScheduled 标志改为false，可以发送下一帧的绘制任务；
（2）mTraversalScheduled ，移除消息屏障，让普通消息可以被执行；
（3）触发performTraversals方法；

   void doTraversal() {
        if (mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = false;           
 mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
            ......
            performTraversals();
            ......
        }
    }

Step 12：ViewRootImpl.performTraversals

主要工作：
开始DecorView开始measure、layout、draw，分别回调onMeasure，onLayout，onDraw

 private void performTraversals() {
        ......
         windowSizeMayChange |= measureHierarchy(host, lp, res,
                    desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
         ......
          performMeasure
          ......
          performLayout(lp, mWidth, mHeight);
          ......
          performDraw();
          ......
}

至此自定义的布局就会显示在屏幕上。

总结作用：

（1）setContentView，只是构造DecorView、初始化DecorView以及把自定义布局添加到mContentParent当中，绘制还没有开始；
（2）handleResumeActivity，发送消息屏障，把绘制任务放入任务队列，等到VSync信号触发开始绘制。
（3）Activity负责生命周期的控制以及事件处理；ViewRootImpl在WindowManager以及DecorView中起纽带作用，Activity是控制单元，Window是载体，View是内容；
（4）PhoneWindow是一个抽象的存在（载体），是以view的形式存在的（真实存在），管理的是一组view，例如Activity的布局，Activity、Dialog、Toast都是依赖PhoneWindow的；

（5）建议结合https://www.jianshu.com/p/c1f6e1181e8e
，才能更好的理解布局是如何显示出来的。

以上分析有不对的地方，请指出，互相学习，谢谢哦！