通常情况下，当我们需要使用资源的时候，都是通过api直接调用:
getResources().getDrawable(R.mipmap.ic_launcher);
通过getResources()的众多方法可以获取到整个apk包里面的资源，那么我们是如何获取到资源的？这些资源又是如何被加载到内存中的？
今天我们来一起分析一下app是如何加载资源文件的。
资源加载过程
首先我们通过getResources()来看一下Resource是在哪里被创建出来的。
// AppCompatActivity.java
@Override
public Resources getResources() {
if (mResources == null && VectorEnabledTintResources.shouldBeUsed()) {
mResources = new VectorEnabledTintResources(this, super.getResources());
}
return mResources == null ? super.getResources() : mResources;
}
// Context.java
public abstract Resources getResources();
一路点击过去发现，最终又到了Context这个上下文中，而Context是一个抽象类，所以我们需要找到其实现类ContextImpl.java。
// ContextImpl.java
@Override
public Resources getResources() {
return mResources;
}
private ContextImpl(ContextImpl container, ActivityThread mainThread,
LoadedApk packageInfo, IBinder activityToken, UserHandle user, int flags,
Display display, Configuration overrideConfiguration, int createDisplayWithId) {
Resources resources = packageInfo.getResources(mainThread);
mResources = resources;
}
// LoadedApk.java
public Resources getResources(ActivityThread mainThread) {
if (mResources == null) {
mResources = mainThread.getTopLevelResources(mResDir, mSplitResDirs, mOverlayDirs,
mApplicationInfo.sharedLibraryFiles, Display.DEFAULT_DISPLAY, this);
}
return mResources;
}
// ResourcesManager.java
Resources getTopLevelResources(String resDir, String[] splitResDirs, String[] overlayDirs,
String[] libDirs, int displayId, LoadedApk pkgInfo) {
return mResourcesManager.getResources(null, resDir, splitResDirs, overlayDirs, libDirs,
displayId, null, pkgInfo.getCompatibilityInfo(), pkgInfo.getClassLoader());
}
发现在ContextImpl.java中Resources是被ResourcesManager的getTopLevelResources方法返回的。ResourcesManager是资源的管理类，我们着重看一下它。
public @NonNull Resources getResources(@Nullable IBinder activityToken,
@Nullable String resDir,
@Nullable String[] splitResDirs,
@Nullable String[] overlayDirs,
@Nullable String[] libDirs,
int displayId,
@Nullable Configuration overrideConfig,
@NonNull CompatibilityInfo compatInfo,
@Nullable ClassLoader classLoader) {
try {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_RESOURCES, "ResourcesManager#getResources");
// 生成资源key对象
final ResourcesKey key = new ResourcesKey(
resDir,
splitResDirs,
overlayDirs,
libDirs,
displayId,
overrideConfig != null ? new Configuration(overrideConfig) : null, // Copy
compatInfo);
classLoader = classLoader != null ? classLoader : ClassLoader.getSystemClassLoader();
return getOrCreateResources(activityToken, key, classLoader);
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_RESOURCES);
}
}
private @NonNull Resources getOrCreateResources(@Nullable IBinder activityToken,
@NonNull ResourcesKey key, @NonNull ClassLoader classLoader) {
synchronized (this) {
// 从缓存中获取Resources
if (activityToken != null) {
final ActivityResources activityResources =
getOrCreateActivityResourcesStructLocked(activityToken);
// 通过资源key对象获取缓存Resources
ResourcesImpl resourcesImpl = findResourcesImplForKeyLocked(key);
if (resourcesImpl != null) {
if (DEBUG) {
Slog.d(TAG, "- using existing impl=" + resourcesImpl);
}
return getOrCreateResourcesForActivityLocked(activityToken, classLoader,
resourcesImpl);
}
} else {
// 通过资源key对象获取缓存Resources
ResourcesImpl resourcesImpl = findResourcesImplForKeyLocked(key);
if (resourcesImpl != null) {
if (DEBUG) {
Slog.d(TAG, "- using existing impl=" + resourcesImpl);
}
return getOrCreateResourcesLocked(classLoader, resourcesImpl);
}
}
}
// 没有缓存创建ResourcesImpl
ResourcesImpl resourcesImpl = createResourcesImpl(key);
synchronized (this) {
// 通过资源key对象获取缓存Resources
ResourcesImpl existingResourcesImpl = findResourcesImplForKeyLocked(key);
if (existingResourcesImpl != null) {
resourcesImpl.getAssets().close();
resourcesImpl = existingResourcesImpl;
} else {
// 如果缓存中没有，将创建好的ResourceImpl加入到缓存中
mResourceImpls.put(key, new WeakReference<>(resourcesImpl));
}
final Resources resources;
if (activityToken != null) {
// 通过资源key对象获取缓存Resources
resources = getOrCreateResourcesForActivityLocked(activityToken, classLoader,
resourcesImpl);
} else {
// 通过资源key对象获取缓存Resources
resources = getOrCreateResourcesLocked(classLoader, resourcesImpl);
}
return resources;
}
}
生成资源Resources对象的步骤：
- 首先生成资源Key对象，用于将资源对象添加到缓存map中或者从缓存map中查找资源对象
- 通过activityToken判断是否关联Activity，并从缓存中通过key获取缓存的ResourcesImpl对象，如果有直接返回
- 如果没有缓存的ResourcesImpl对象，则直接创建新的缓存ResourcesImpl对象，通过
createResourcesImpl(key)来创建。 - 创建完之后在将其加入缓存Map中，并最终返回
Resources.setImpl(impl)方法，创建出Resources对象并返回。
所以我们需要着重看下createResourcesImpl方法，这个方法才是创建ResourcesImpl的核心。
private @NonNull ResourcesImpl createResourcesImpl(@NonNull ResourcesKey key) {
final DisplayAdjustments daj = new DisplayAdjustments(key.mOverrideConfiguration);
daj.setCompatibilityInfo(key.mCompatInfo);
final AssetManager assets = createAssetManager(key);
final DisplayMetrics dm = getDisplayMetrics(key.mDisplayId, daj);
final Configuration config = generateConfig(key, dm);
final ResourcesImpl impl = new ResourcesImpl(assets, dm, config, daj);
if (DEBUG) {
Slog.d(TAG, "- creating impl=" + impl + " with key: " + key);
}
return impl;
}
可以发现这儿方法创建了AssetManager资产管理类：
@VisibleForTesting
protected @NonNull AssetManager createAssetManager(@NonNull final ResourcesKey key) {
AssetManager assets = new AssetManager();
if (key.mResDir != null) {
if (assets.addAssetPath(key.mResDir) == 0) {
throw new Resources.NotFoundException("failed to add asset path " + key.mResDir);
}
}
return assets;
}
// LoadedApk.java
private void setApplicationInfo(ApplicationInfo aInfo) {
final int myUid = Process.myUid();
aInfo = adjustNativeLibraryPaths(aInfo);
mApplicationInfo = aInfo;
mAppDir = aInfo.sourceDir;
mResDir = aInfo.uid == myUid ? aInfo.sourceDir : aInfo.publicSourceDir;
}
AssetManager是用来加载制定路径下的资源文件的，所以我们想要获取的资源文件都是在这个类中找到的。而key.mResDir就是app的资源路径。
所以AssetManager才是整个资源加载的关键所在。
public AssetManager() {
synchronized (this) {
if (DEBUG_REFS) {
mNumRefs = 0;
incRefsLocked(this.hashCode());
}
init(false);
if (localLOGV) Log.v(TAG, "New asset manager: " + this);
ensureSystemAssets();
}
}
private native final void init(boolean isSystem);
private native final int loadResourceValue(int ident, short density, TypedValue outValue,
boolean resolve);
在创建AssetManager的时候，它首先会去调用native层中的init方法
static void android_content_AssetManager_init(JNIEnv* env, jobject clazz, jboolean isSystem)
{
if (isSystem) {
verifySystemIdmaps();
}
// AssetManager.cpp
AssetManager* am = new AssetManager();
if (am == NULL) {
jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", "");
return;
}
am->addDefaultAssets();
ALOGV("Created AssetManager %p for Java object %p\n", am, clazz);
env->SetLongField(clazz, gAssetManagerOffsets.mObject, reinterpret_cast<jlong>(am));
}
bool AssetManager::addDefaultAssets()
{
const char* root = getenv("ANDROID_ROOT");
LOG_ALWAYS_FATAL_IF(root == NULL, "ANDROID_ROOT not set");
String8 path(root);
// kSystemAssets -> framework/framework-res.apk
// 加载系统的资源如颜色、图片、文字
path.appendPath(kSystemAssets);
return addAssetPath(path, NULL);
}
bool AssetManager::addAssetPath(const String8& path, int32_t* cookie)
{
asset_path ap;
// 判断是否已经加载过了
for (size_t i=0; i<mAssetPaths.size(); i++) {
if (mAssetPaths[i].path == ap.path) {
if (cookie) {
*cookie = static_cast<int32_t>(i+1);
}
return true;
}
}
// 检查路径是否有一个androidmanifest.xml
Asset* manifestAsset = const_cast<AssetManager*>(this)->openNonAssetInPathLocked(
kAndroidManifest, Asset::ACCESS_BUFFER, ap);
if (manifestAsset == NULL) {
// 如果不包含任何资源
delete manifestAsset;
return false;
}
delete manifestAsset;
// 添加
mAssetPaths.add(ap);
if (mResources != NULL) {
appendPathToResTable(ap);
}
return true;
}
bool AssetManager::appendPathToResTable(const asset_path& ap) const {
Asset* ass = NULL;
ResTable* sharedRes = NULL;
bool shared = true;
bool onlyEmptyResources = true;
MY_TRACE_BEGIN(ap.path.string());
Asset* idmap = openIdmapLocked(ap);
size_t nextEntryIdx = mResources->getTableCount();
ALOGV("Looking for resource asset in '%s'\n", ap.path.string());
// 资源包路径不是一个文件夹
if (ap.type != kFileTypeDirectory) {
if (nextEntryIdx == 0) {
// mAssetPaths中存储的第一个资源包路径是系统资源的路径，
// 即framework-res.apk的路径，它在zygote启动时已经加载了
// 可以通过mZipSet.getZipResourceTable获得其ResTable对象
sharedRes = const_cast<AssetManager*>(this)->
mZipSet.getZipResourceTable(ap.path);
// 对于APP来说，肯定不为NULL
if (sharedRes != NULL) {
// 得到系统资源包路径中resources.arsc个数
nextEntryIdx = sharedRes->getTableCount();
}
}
// 当参数是mAssetPaths中除第一个以外的其他资源资源包路径，
// 比如app自己的资源包路径时，走下面的逻辑
if (sharedRes == NULL) {
// 检查该资源包是否被其他进程加载了，这与ZipSet数据结构有关，后面在详细介绍
ass = const_cast<AssetManager*>(this)->
mZipSet.getZipResourceTableAsset(ap.path);
if (ass == NULL) {
ALOGV("loading resource table %s\n", ap.path.string());
// 创建Asset对象，就是打开resources.arsc
ass = const_cast<AssetManager*>(this)->
openNonAssetInPathLocked("resources.arsc",
Asset::ACCESS_BUFFER,
ap);
if (ass != NULL && ass != kExcludedAsset) {
ass = const_cast<AssetManager*>(this)->
mZipSet.setZipResourceTableAsset(ap.path, ass);
}
}
// 只有在zygote启动时，才会执行下面的逻辑
// 为系统资源创建 ResTable，并加入到mZipSet里。
if (nextEntryIdx == 0 && ass != NULL) {
ALOGV("Creating shared resources for %s", ap.path.string());
// 创建ResTable对象，并把前面与resources.arsc关联的Asset对象，加入到这个ResTabl中
sharedRes = new ResTable();
sharedRes->add(ass, idmap, nextEntryIdx + 1, false);
sharedRes = const_cast<AssetManager*>(this)->
mZipSet.setZipResourceTable(ap.path, sharedRes);
}
}
} else {
ALOGV("loading resource table %s\n", ap.path.string());
ass = const_cast<AssetManager*>(this)->
openNonAssetInPathLocked("resources.arsc",
Asset::ACCESS_BUFFER,
ap);
shared = false;
}
if ((ass != NULL || sharedRes != NULL) && ass != kExcludedAsset) {
ALOGV("Installing resource asset %p in to table %p\n", ass, mResources);
// 系统资源包时
if (sharedRes != NULL) {
ALOGV("Copying existing resources for %s", ap.path.string());
mResources->add(sharedRes);
} else {
// 非系统资源包时，将与resources.arsc关联的Asset对象加入到Restable中
// 此过程会解析resources.arsc文件。
ALOGV("Parsing resources for %s", ap.path.string());
mResources->add(ass, idmap, nextEntryIdx + 1, !shared);
}
onlyEmptyResources = false;
if (!shared) {
delete ass;
}
} else {
mResources->addEmpty(nextEntryIdx + 1);
}
if (idmap != NULL) {
delete idmap;
}
MY_TRACE_END();
return onlyEmptyResources;
}
获取系统路径并解析resources.arsc这个文件映射表，其中存放的就是资源的索引。
至此，系统资源加载就完成了。
获取资源
现在所有资源的索引已经加载到内存中了，我们就需要获取资源并加载了。
<ImageView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:src="@drawable/image"/>
我们看一下ImageView的src属性图片是如何加载的，通常情况下，src属性和我们自定义属性很想，都是自定义的属性，只不过一个是系统定义的，一个是我们定义的，所有我们直接看ImageView的构造函数：
public ImageView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs, int defStyleAttr,
int defStyleRes) {
super(context, attrs, defStyleAttr, defStyleRes);
final TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(
attrs, R.styleable.ImageView, defStyleAttr, defStyleRes);
final Drawable d = a.getDrawable(R.styleable.ImageView_src);
if (d != null) {
setImageDrawable(d);
}
}
@Nullable
public Drawable getDrawable(@StyleableRes int index) {
final TypedValue value = mValue;
if (getValueAt(index*AssetManager.STYLE_NUM_ENTRIES, value)) {
if (value.type == TypedValue.TYPE_ATTRIBUTE) {
throw new UnsupportedOperationException(
"Failed to resolve attribute at index " + index + ": " + value);
}
return mResources.loadDrawable(value, value.resourceId, mTheme);
}
return null;
}
最后也是通过Resources的loadDrawable(value, value.resourceId, mTheme)方法来获取到资源：
// Resources.java
@NonNull
Drawable loadDrawable(@NonNull TypedValue value, int id, @Nullable Theme theme)
throws NotFoundException {
return mResourcesImpl.loadDrawable(this, value, id, theme, true);
}
// ResourcesImpl.java
@Nullable
Drawable loadDrawable(Resources wrapper, TypedValue value, int id, Resources.Theme theme,
boolean useCache) throws NotFoundException {
try {
Drawable dr;
if (cs != null) {
dr = cs.newDrawable(wrapper);
} else if (isColorDrawable) {
dr = new ColorDrawable(value.data);
} else {
dr = loadDrawableForCookie(wrapper, value, id, null);
}
return dr;
} catch (Exception e) {
throw nfe;
}
}
加载drawable的时候，首先会现在缓存中获取，如果有就直接返回，如果没有的话，说明没有加载过这个资源文件，就需要先加载并缓存到caches中，所有我们看loadDrawableForCookie方法：
private Drawable loadDrawableForCookie(Resources wrapper, TypedValue value, int id,
Resources.Theme theme) {
final String file = value.string.toString();
final Drawable dr;
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_RESOURCES, file);
try {
if (file.endsWith(".xml")) {
// 类似于shape的xml文件
final XmlResourceParser rp = loadXmlResourceParser(
file, id, value.assetCookie, "drawable");
dr = Drawable.createFromXml(wrapper, rp, theme);
rp.close();
} else {
// 不是xml文件，就是图片文件，就将其加载到内存中
// value.assetCookie这个cookie就是图片在native层中的mAssetPaths中的索引
final InputStream is = mAssets.openNonAsset(
value.assetCookie, file, AssetManager.ACCESS_STREAMING);
dr = Drawable.createFromResourceStream(wrapper, value, is, file, null);
is.close();
}
} catch (Exception e) {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_RESOURCES);
final NotFoundException rnf = new NotFoundException(
"File " + file + " from drawable resource ID #0x" + Integer.toHexString(id));
rnf.initCause(e);
throw rnf;
}
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_RESOURCES);
return dr;
}
loadDrawableForCookie方法会首先判断是否是.xml文件，如果是xml文件，则直接使用xml解析并创建Drawable对象返回，如果不是xml文件，则认为是图片的资源文件，使用流的方式将资源读取到缓存中。
至此为止，资源是如何加载的和如何从内存中获取资源都完成了。
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