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View工作原理之Activity,Window和View的关系

View工作原理之Activity,Window和View的关系

作者: TechMix | 来源:发表于2019-08-25 15:49 被阅读0次

    1.概述

        Window做为一个窗口的概念,在Android的日常开发中很常见,但是一般不直接操作Window,而是操作View。Window其实是高于View的一个层次了,View都是由Window接管的,具体实现是WindowManagerService,外界通过WindowManager访问Window。Activity(视图层),Dialog,Toast本质上都是通过Window来展示的,它们都附加在Window之上,Window是View的管理者。就连点击事件也是从Window传给DecorView,最后再由DecorView传给我们的View。

    2.从setContentView()源码看起

    • 2.1 Activity::setContentView()
     public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
        getWindow().setContentView(layoutResID);
        initWindowDecorActionBar();
     }
     public Window getWindow() {
        return mWindow;
     }
    
    • 2.2 mWindow的初始化是在Activity的attach方法中执行的。了解过Activity启动流程,我们知道:attach方法是在Activity启动流程中,ActivityThread::performLaunchActivity()方法中被调用的,是在Activity被创建后,完成初始化操作的。
     //android.app.Activity#attach()
     final void attach(Context context, ActivityThread aThread,   ... Window window ...) {
           ...
          //这里进行mWindow的初始化,可以看到Activity中的Window实现类是PhoneWindow,
          //目前为止,PhoneWindow也是Window的唯一实现类
          mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
          //这里是给Window设置了WindowManager,WindowManager是通过IPC获取的系统服务,
          //WindowManager只是一个接口类型,具体实现是WindowManagerImpl类,
          //当然WindowManagerImpl又将实际的逻辑实现交给了WindowManagerGlobal类
          mWindow.setWindowManager( (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
           mToken, mComponent.flattenToString(),
          (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
          //Activity持有的WindowManager也是从Window中拿过来的
          mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
           ....
     }
    
    • 2.3 继续看PhoneWindow的setContentView()实现代码
        @Override
        public void setContentView(int layoutResID) {
           //mContentParent其实就是android.R.id.content布局对应的实际展示的内容
           if (mContentParent == null) {
               //这个方法时构造一个顶层的DecorView对象,其实是直接通过new DecorView产生的实例对象,并赋值给mDecor变量
                installDecor();
            } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
               //第二次调用setContentView()方法时走这里,会先remove掉所有的子View再通过inflate进行加载布局
                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();
            }
            //这个变量,会在requestFeature()方法调用时判断时机是否正确,
            //如果实在setContentView之后调用的,会抛出"requestFeature() must be called before adding content"的异常
            mContentParentExplicitlySet = true;
     }
      //installDecorView():构造Activity视图框架的根视图,并通过LayoutInflater加载mContentParent,
     //我们一般操作的setContentView其实就是将布局展示到了mContentParent中
      private void installDecor() {
            ...
            if (mDecor == null) {
                mDecor = generateDecor(-1);
                mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
                mDecor.setIsRootNamespace(true);
                if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
                    mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
                }
            } else {
                mDecor.setWindow(this);
            }
            if (mContentParent == null) {
               //DecorView已经构造好了,可以从DecorView中通过findViewById的方式实例化mContentParent对象了
                mContentParent = generateLayout(mDecor);
            }
            ...
     }  
    
    • 2.4 generateLayout(mDecor)也是获取mContentParent对象的关键方法
    protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
           ...
           // Inflate the window decor.
            int layoutResource;
            int features = getLocalFeatures();
             // System.out.println("Features: 0x" + Integer.toHexString(features));
            if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) {
                layoutResource = R.layout.screen_swipe_dismiss;
                setCloseOnSwipeEnabled(true);
            } else if ((features & ((1 << FEATURE_LEFT_ICON) | (1 << FEATURE_RIGHT_ICON))) != 0) {
                if (mIsFloating) {
                    TypedValue res = new TypedValue();
                    getContext().getTheme().resolveAttribute(
                            R.attr.dialogTitleIconsDecorLayout, res, true);
                    layoutResource = res.resourceId;
                } else {
                    layoutResource = R.layout.screen_title_icons;
                }
                removeFeature(FEATURE_ACTION_BAR);
            } else if ((features & ((1 << FEATURE_PROGRESS) | (1 << FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS))) != 0
                    && (features & (1 << FEATURE_ACTION_BAR)) == 0) {
                layoutResource = R.layout.screen_progress;
            } else if ((features & (1 << FEATURE_CUSTOM_TITLE)) != 0) {
                if (mIsFloating) {
                    TypedValue res = new TypedValue();
                    getContext().getTheme().resolveAttribute(
                            R.attr.dialogCustomTitleDecorLayout, res, true);
                    layoutResource = res.resourceId;
                } else {
                    layoutResource = R.layout.screen_custom_title;
                }
                removeFeature(FEATURE_ACTION_BAR);
            } else if ((features & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) == 0) {
                if (mIsFloating) {
                    TypedValue res = new TypedValue();
                    getContext().getTheme().resolveAttribute(
                            R.attr.dialogTitleDecorLayout, res, true);
                    layoutResource = res.resourceId;
                } else if ((features & (1 << FEATURE_ACTION_BAR)) != 0) {
                    layoutResource = a.getResourceId(
                            R.styleable.Window_windowActionBarFullscreenDecorLayout,
                            R.layout.screen_action_bar);
                } else {
                    layoutResource = R.layout.screen_title;
                }
            } else if ((features & (1 << FEATURE_ACTION_MODE_OVERLAY)) != 0) {
                layoutResource = R.layout.screen_simple_overlay_action_mode;
            } else {
                layoutResource = R.layout.screen_simple;
            }
            ....
            //mDecorView虽然已经初始化了,但是他的布局还未加载,通过上面对features变量值的一堆if-else判断,
            //获取到对应的feature值的布局文件,再通过inflater对象加载布局
            mDecor.startChanging();
            mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);
            //这里获取的就是mContentParent对象,findViewById是View的方法,这里是间接调用了DecorView的findViewById方法,
            ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
            ...
            return contentParent;
    }
    
    • 2.5 查找ID_ANDROID_CONTENT变量,可以看到:其值是android.R.id.content
    /**
         * The ID that the main layout in the XML layout file should have.
         */
    public static final int ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content;
    
    • 2.6 另外: DecorView加载布局文件资源的方法是:onResourcesLoaded()
     void onResourcesLoaded(LayoutInflater inflater, int layoutResource) {
       ...
        //这里inflate方法的root直接传null,的确这已经是跟布局了,肯定是没有父View可以传了
       final View root = inflater.inflate(layoutResource, null);
       ...
    }
    

    3.源码分析结论

    由以上2.1~2.6对源码的分析,可以得到以下结论:

    • 3.1 Activity、Window和View的依赖关系:


      Activity、Window和View的依赖关系
    • 3.2 setContentView()执行的序列图:


      setContentView()执行的序列图

      Activity展示的其实是PhoneWindow上的内容。那么其实 setContentView 实际上是调用的 PhonwWindow的setContentView。可以看出Window是做为中介者连接了Activity和View。

    • 3.3.Activity的视图框架结构


      Activity的视图逻辑
    • 3.4 解释一下DecorView的布局资源的加载逻辑,features变量是怎么来的:

    • 再观察generateLaout()的实现如下:

    protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
        ...
        int layoutResource;
        int features = getLocalFeatures(); //获取的是mLocalFeatures值
         //下面是一堆用feastures值来判断改用哪个布局文件的逻辑
         if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) {
            layoutResource = R.layout.screen_swipe_dismiss;
            setCloseOnSwipeEnabled(true);
         } else if ((features & ((1 << FEATURE_LEFT_ICON) | (1 << FEATURE_RIGHT_ICON))) != 0) {
             if (mIsFloating) {
               TypedValue res = new TypedValue();
               getContext().getTheme().resolveAttribute( R.attr.dialogTitleIconsDecorLayout, res, true);
               layoutResource = res.resourceId;
             } else {
                layoutResource = R.layout.screen_title_icons;
             }
             removeFeature(FEATURE_ACTION_BAR);
        } 
        ...
        mDecor.startChanging();
        mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);
        ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
        ...
    }
    
    • 那么,mLocalFeatures的值是怎么来的?直接搜索mLocalFeatures被赋值的地方,发现是通过getDefaultFeatures()方法拿到的,但是这个只是拿到默认的features值,这是不够的。反推,上面都是位操作,我们要搜索mFeatures和mLocalFeaures的位操作地方了,源码里面用一个int值代表一堆标记位的事情也不少了。果然,发现,是在PhonwWindow的requestFeature()中设置的标记位:
     public boolean requestFeature(int featureId) {
         if (mContentParentExplicitlySet) {
                throw new AndroidRuntimeException("requestFeature() must be called before adding content");
         }
        final int features = getFeatures();
        final int newFeatures = features | (1 << featureId);
        if ((newFeatures & (1 << FEATURE_CUSTOM_TITLE)) != 0 &&
                (newFeatures & ~CUSTOM_TITLE_COMPATIBLE_FEATURES) != 0) {
               throw new AndroidRuntimeException(
                        "You cannot combine custom titles with other title features");
         }
        ...
        //Window的requestFeature()会将featureId通过按位或运算记录到mFeatures变量中
        return super.requestFeature(featureId);
     }
    

    这样也能解释的通了,为什么在Activity中使用requestFeature()要在setContentView()前调用了,以为这个值是给Activity的DecorView选择加载那种样式的布局文件用的。如果在setContentView之后调用,这个时候PhoneWindow::generateLayout(DecorView)已经执行完成了,并不会生效。

    4.小结

    • 阅读源码不能死嗑细节,要带着目的去阅读。Android源码不同于一般的业务代码(迭代版本多了的业务代码照样可怕),随便一个类可能就动辄上万行,如果要搞懂每一个细节不现实。
    • 带着问题阅读,效果效率都会更好。比如,
      • setContentView是怎么把我们写的layout文件内容加载到Activity上面?
      • 为啥要转调到mWindow的setContentView上去了,抽象类是不能直接构造实例对象的,一定是有个实现类去实现,他的实现类是谁?
      • ...类似的问题很多,这些问题能够引导我们一步步“破局”
      • 阅读完毕,要整理结论,不能看完就没有下文了,一堆代码谁都能看的懂,只有总结整理成自己的东西才是真正有用的东西
    • 阅读过程中,联想从源码中可以避开哪些工作上的坑。
      • requestFeature必须要在setContentView前执行。
        如果setContentView在同一个Activity中第二次执行,即使在第二次setContentView前调用requestFeature方法也是会抛出异常的, 因为第一次 调用setContentView,mContentParentExplicitlySet变量已经做了标记,并且mContenParent也是已经初始化好了,不会因为调用setContentView就重新初始化。

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