Android之View的诞生之谜

作者: Angels_安杰 | 来源:发表于2017-05-29 12:42 被阅读131次

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    前言

    • hello,大家好,平时大家都说自定义view,这次给大家带来有关view的相关知识,希望你喜欢!
    • 作为一名正在岗位上的Android开发者,工作中常常需要我们使用自定义View去实现一些天马行空的效果,而作为一名正在寻找工作的Android开发者而言,面试过程中自定义View的相关知识点也是热门的面试题目之一哦,好东西我们怎么能错过呢;
    • 之前我们在上一篇Android Touch事件分发机制详解之由点击引发的战争中讲述View的事件分发机制,在里面也讲了很多与View相关的知识点。
    • 作为Android开发者,我们应该不断的丰富自身的知识体系结构,加强Android开发内功的修炼(个人看法:学习Android内部底层一些的知识,可视为内功。而对于api的灵活使用,可视为招式)。
    • 本次我们将来探索自定义View的内功心法之自定义View的死亡三部曲:测量、布局、绘制。
    • 在了解死亡三部曲之前,我们先从上层的视角看下死亡三部曲的执行流程。

    我们在了解死亡三部曲之前,先了解下我们activity的布局文件是如何被加载的。

    • 我们的activity中的视图是什么时候被加载的呢?有个方法你肯定会很眼熟:setContentView(R.layout.main);其实我们的activity就是通过这个方法加载我们的布局文件进行视图的渲染。那么我们就从他入手吧。

    • 我们进入setContentView(R.layout.main)的源码看一下,注意代码中的注视:

      public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
          //1、调用getWindow().setContentView(layoutResID);
          //  加载我们的布局资;getWindow实际上是调用了phoneWindow
        getWindow().setContentView(layoutResID);
          //2、
        initWindowDecorActionBar();
        }
      
    • window是什么东东?window是一个抽象类,他只有一个实现类,那就是phoneWindow,phoneWindow是android系统中窗口的顶级类,之前在Android Touch事件分发机制详解之由点击引发的战争有讲到,不了解的可以看下。


    • 我们接着看 getWindow().setContentView(layoutResID);

       @Override  
      public void setContentView(int layoutResID) {  
      //在渲染布局资源前做一些前期准备工作
      //1、 判断mContentParent是否为null,mContentParent其实
      // 是负责加载我们页面内容的容器,后面我们会讲到
      if (mContentParent == null) {  
      installDecor();  
      } else {  
        //1、如果不为null,说明原来页面上已经有内容了,
        //  所以我们要移除所有的内容,后面再加载新的内容上去
      mContentParent.removeAllViews();  
      }  
        //调用mLayoutInflater来根据我们的布局资源id渲染视图
      mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);  
      .....
      }  
      
    • 在 渲染我们的布局文件前,先调用了installDecor()来初始化mContentParent,之前也说mContentParent是负责加载我们页面内容的容器,到底是不是呢?我们看下installDecor源码便知道了:

       private void installDecor() {
      //mDecor是window下的一个内部类,你可以理解成他是window用来填充视图的容器
      if (mDecor == null) {
      //1、通过 mDecor = generateDecor(); 实例化了DecorView,
      //  而DecorView则是PhoneWindow类的一个内部类,继承于
      //  FrameLayout;
        mDecor = generateDecor(); 
      mDecor.setDescendantFocusability(
      ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
        mDecor.setIsRootNamespace(true);
        if (!mInvalidatePanelMenuPosted &&
       mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {     
      mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
        }
      }
      if (mContentParent == null) {
      //2、通过传入mDecor来初始化mContentParent
        mContentParent = generateLayout(mDecor);
        ...
        } 
      }
      }
      
    • 从2处我们看到mContentParent被创建,那么它是如何被创建的呢,他真的是如我们前面所说负责加载内容部分的父容器么?我们来一探究竟,我们看 mContentParent = generateLayout(mDecor)的源码:
      protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
      // 1、获得系统当前的style
      TypedArray a = getWindowStyle();
      ...
      if (a.getBoolean(R.styleable.Window_windowNoTitle, false)) {
      //2、如果style是Window_windowNoTitle是true,
      //说明当前的style是没有标题部分的,则请求移除标题
      requestFeature(FEATURE_NO_TITLE);
      } else if (a.getBoolean(R.styleable.Window_windowActionBar, false)) {
      // 3、同样,检查是否需要显示系统的ActionBar
      requestFeature(FEATURE_ACTION_BAR);
      }
      ...
      //4、下面开始初始化我们的mContentParent了
      int layoutResource;
      int features = getLocalFeatures();
      if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) {
      layoutResource = R.layout.screen_swipe_dismiss;
      } else if(...){
      ...
      }

        //6、这句就把我们的contentParent实例化了,
        // 这就是我们PhoneWindow. DecorView下的一个
        // view,该view包含了两个子view,一个是装在状
        // 态栏的,一个是我们的布局文件。
        View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);  
        decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT)); 
        mContentRoot = (ViewGroup) in;
        //7、很熟悉的findViewById是不是?ID_ANDROID_CONTENT定位的其实就是内容不问的布局容器了
        ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
        if (contentParent == null) {
            throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
        }
        ...
        return contentParent;
      }
      
    • 小小的发现:从上面的代码我们可以解释很多开发中的技巧,看下面的代码,在加载我们的资源文件前,他就检查了FEATURE_ACTION_BAR和FEATURE_NO_TITLE属性,所以我们想让activity全屏或者没有actionBar的话,必须在setContentView调用之前设置。


    • 接下来我们回到前面
      setContentViewgetWindow().setContentView(layoutResID);方法,继续看mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent); 这个方法 mContenParent我们已经知道是什么了,然后通过mLayoutInflater.inflate,我们的布局就被渲染出来了。

    • DecorView补充: DecorView是整个ViewTree的最顶层View,我们之前分析过她是是个FrameLayout布局,代表了整个应用的界面。在该布局下面,有标题view和内容view这两个子元素,而内容view则是上面提到的mContentParent。如下图:


      DecorView.png
    • 小结:调用setContentView方法,实例化了DecorView, DecorView有两个子布局,一个是加载顶部状态栏的,一个是加载我们的内容布局的,activity添加的xml就是内容布局的一个字元素


    • 到目前为止,通过setContentView实例化了DecorView并且加载了设置进来的布局文件。然后,并没有发现任何与测量、布局、绘制相关的点,可能你会想,我们不会搞错了吧,其实没有哦,你们想想,setContentView实在,既然还是不可见的,那我为什么要耗费资源去测量呢,你最终能不能露个脸还说不准呢。亏本的买卖咱不干。其实要想知道什么时候开始执行测量等工作,我们可以看下ActivityThread的源码,ActivityThread是android用来管理activity的,这家伙知道的肯定多一些。那么我们就来了解下ActivityThread的执行流程。

    • 首先ActivityThread通过调用handleLaunchActivity启动我们的目标activity,

        private performLaunchActivity (ActivityClientRecord r,Intent customIntent{
        ......
        activity.mCalled = false;
                //1、下面调用了Activity的onCreate方法
                if (r.isPersistable()) {
                    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
              } else {
                   mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
              }
                if (!activity.mCalled) {
                  throw new SuperNotCalledException(
                       "Activity " + r.intent.getComponent().toShortString() +
                      " did not call through to super.onCreate()");
              }
        
      }
      
    • 也就是说在performLaunchActivity调用之后,activity的onCreate被调用,我们的资源文件不加载,但是此时还是不可见的,也就还没有进行侧脸之类的事情。

    • 然后我们继续看ActivityThread.handleResumeActivity的源码:
      final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward) {
      ......
      //1、可以看到,这里执行了activity的onResume方法
      ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);
      if (r != null) {
      final Activity a = r.activity;
      .......
      if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {

             // 2、获得window对象
            r.window = r.activity.getWindow();
      
            //3、 从window中获取DecorView对象
            View decor = r.window.getDecorView(); 
            decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
      
            //4、从activity中获得与之关联的windowManager对象
            ViewManager wm = a.getWindowManager(); 
            WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
            a.mDecor = decor;
            l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
            l.softInputMode |= forwardBit;
            if (a.mVisibleFromClient) {
                a.mWindowAdded = true;
              //5、终于找到你了,这里将decor与WindowManager关联上,也就是将我们的decor正式
      //添加到window中,
                wm.addView(decor, l); 
            }
            ......
        }
      }
      }
      

    知识补充:

    • Window是一个抽象的概念,一个Window对应一个View和一个ViewRootImpl;
    • Window和View是通过ViewRootImpl联系起来的。
    • ViewRootImpl才是一个View真正实现的动作。
    • WindowManager中也有一个WindowManagerImpl作为实现的类,负责具体的操作。

    • 跟到这里,我们来总结一下,activity启动过程中,在执行handleResumeActivity时将我们的顶层视图DecorView通过WindowManager挂载到window中。

    • 而WindowManager是个接口类,那么我们看看其实类对象WindowManagerImpl.addView方法

       public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
        //1、这里通过mGlobal调用addView进行添加,而mGlobal是什么呢?
        mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
      }
      
    • mGlobal其实是WindowManagerGlobal的一个内部实例,接着看WindowManagerGlobal.addView的源码:

      public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow) {
        ......
        //注意这个对象
        ViewRootImpl root;
        View panelParentView = null;
      
        synchronized (mLock) {
            ......
            //1、通过DecorView获得上下文以及传入display实例化一个ViewRootImpl对象
          //也就是说ViewRootImpl与DecorView关联起来了
            root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display); 
            view.setLayoutParams(wparams);
            mViews.add(view);
            mRoots.add(root);
            mParams.add(wparams);
        }
        try {
          //2、这里调用了ViewRootImpl的setView方法,将DecorView与ViewRootImpl产生来关联。
            root.setView(view, wparams, panelParentView); 
        } catch (RuntimeException e) {
            synchronized (mLock) {
                final int index = findViewLocked(view, false);
                if (index >= 0) {
                    removeViewLocked(index, true);
                }
            }
            throw e;
        }
      }
      
    • 我们继续看ViewRootImpl.setView方法的源码

      public final class ViewRootImpl implements ViewParent,  
      public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {  
        synchronized (this) {  
            if (mView == null) {  
                mView = view;  
                ......  
                if (view instanceof RootViewSurfaceTaker) {  
                  //1、这里会向系统发出申请,接管屏幕视图的渲染工作
                    mSurfaceHolderCallback = 
                   ((RootViewSurfaceTaker)view).willYouTakeTheSurface();  
                    if (mSurfaceHolderCallback != null) {  
                        mSurfaceHolder = new TakenSurfaceHolder();  
                        mSurfaceHolder.setFormat(PixelFormat.UNKNOWN);  
                    }  
                }  
      
            //2、这里,我们看到了很熟悉的一个方法,这就是绘制我们的view的入口了
              requestLayout();
                ......  
      
                try {
                    mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;
                    mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;
                    collectViewAttributes();
                  //3、通过WindowSession来完成Window的添加过程这是一个IPC的过程,这里就不在深入了。
                    res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                            getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
                            mAttachInfo.mContentInsets, 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();
                    }
                }
      
                ......  
            }  
        }  
      }  
      
      ......  
      }  
      
    • setView完成的工作很多,如声明输入事件的管道,DisplayManager的注册,view的绘画,window的添加等等

    • 作为绘制view的入口,我们来看下requestLayout方法
      @Override
      public void requestLayout() {
      if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
      checkThread();
      mLayoutRequested = true;
      //1 、很开心,开始调度进行绘制流程了
      scheduleTraversals();
      }
      }

    • ViewRootImpl.scheduleTraversals()调用后,系统会发起一个异步消息,然后在异步消息执行过程中调用performTraversals()完成具体的View树遍历;

    • 小子,总算是找到你了,我们来看下胜利的果实吧!

       private void performTraversals() {
            ...
        if (!mStopped) {
          //1、获取顶层布局的childWidthMeasureSpec
            int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);  
          //2、获取顶层布局的childHeightMeasureSpec
            int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
            //3、测量开始测量
            performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);       
            }
        } 
      
        if (didLayout) {
          //4、执行布局方法
            performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
            ...
        }
        if (!cancelDraw && !newSurface) {
         ...
       //5、开始绘制了哦
                performDraw();
            }
        } 
      

    总结:

    • 通过上面内容,我们学到了一些小技巧,如移除状态栏的一些步骤,之前我们可能知道,嗯,是的,要在setContentView前调用requestFeature才可以,通过这次分析,我们之前可能是知道要这样子做才行,现在我们知道了为什么要这样子做。是不是写起代码来更踏实了呢?
    • 通过这次分析,我们对于activity的创建流程也略知一二,希望对你有帮助
    • 测量、布局、绘制的工作我们放到下一章节进行学习
    • 如果你看到这里,我要对你说声谢谢,非常感谢你能看完这篇文章

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