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Android的檢視繪製與事件分發流程(底層)

阿新 • • 發佈：2019-01-20
    本文我們來簡單的分析下Activity的SetContentView方法底層是如何對我們的layout.xml檔案進行處理，然後分析一下事件是如何從WindowManagerService中傳遞到View的dispatchTouchEvent方法中的，最後會簡單瞭解下PhoneWindow、DecorWindow、WindowManager等概念。 Activity中建立View的過程大體如下
  1. 呼叫對應Activity的呼叫了onCreate方法
    • 隨後執行setContentView；其實就是呼叫的PhoneWindow.setContentView方法
    • 建立DecorView、View或ViewGroup物件
  2. 呼叫了onResume方法，裡面有呼叫Activity的makeVisible方法，該方法內部
    • 獲取一個WindowManager,並呼叫其addView方法，將檢視交給WindowManagerService進行管理，後者負責顯示檢視和傳遞使用者事件
      • 建立ViewRoot和W類
      • WinowManager呼叫WmS的遠端介面完成新增一個視窗到螢幕
    • 呼叫前面view的setVisibility方法；該方法最終會跳轉到ViewRoot的performTravels方法去；參考筆記《View—重繪》
setContentView方法內容如下 
[email protected]
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
        mWindow.setContentView(layoutResID);
        initWindowDecorActionBar(); //對ActionBar進行一些初始化
}
private Window mWindow = new PhoneWindow(this);

如果要分析繪製的底層細節從下面的幾個方法開始。     3、ViewRoot的建立、顯示、事件分發

檢視繪製

PhoneWindow.class (com.android.internal.policy.impl.PhoneWindow)

public class PhoneWindow extends Window 
private DecorView mDecor;  //DecorView是PhoneWindow中的內部類private final class DecorView extends FrameLayout
private ViewGroup mContentParent;
private LayoutInflater mLayoutInflater;


public PhoneWindow(Context context) {
        super(context);
        mLayoutInflater = LayoutInflater.from(context);
}

setContentView(int )@PhoneWindow.class 
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
        // Note: FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS may be set in the process of installing the window
        // decor, when theme attributes and the like are crystalized. Do not check the feature
        // before this happens.
        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); //note1
        }
        final Callback cb = getCallback();
        if (cb != null && !isDestroyed()) {
            cb.onContentChanged();
        }
}
1、解析xml檔案同時制定parent為mContentParent setContentView(View )@PhoneWindow.class
@Override
public void setContentView(View view) {
        setContentView(view, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
}
@Override
 public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
        // Note: FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS may be set in the process of installing the window
        // decor, when theme attributes and the like are crystalized. Do not check the feature
        // before this happens.
        if (mContentParent == null) {
            installDecor();  //note1
        } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            mContentParent.removeAllViews();
        }
        if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            view.setLayoutParams(params);
            final Scene newScene = new Scene(mContentParent, view);
            transitionTo(newScene);
        } else {
            mContentParent.addView(view, params); //noe1
        }
        final Callback cb = getCallback();
        if (cb != null && !isDestroyed()) {
            cb.onContentChanged();
        }
}
1、建立DecorWindow 和 ContentParent 2、contentView新增到mContentParent中 
installDecor()@PhoneWindow.class
private void installDecor() {
        if (mDecor == null) { //建立DecorWindow
            mDecor = generateDecor();  
            mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
            mDecor.setIsRootNamespace(true);
            if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
                mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
            }
        }
        if (mContentParent == null) { //如果mContentParent不為空則直接返回該方法下面程式碼就不會被執行
            mContentParent = generateLayout(mDecor); //獲取DecorWindow下的使用者自定義檢視佈局應該所屬的parent ViewGroup
            // Set up decor part of UI to ignore fitsSystemWindows if appropriate.
            mDecor.makeOptionalFitsSystemWindows();
            final DecorContentParent decorContentParent = (DecorContentParent) mDecor.findViewById(
                    R.id.decor_content_parent);
            .........
        }
}

generateDecor()@PhoneWindow.class
protected DecorView generateDecor() {
   return new DecorView(getContext(), -1);
}

generateLayout()@PhoneWindow.class
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
        // Apply data from current theme.
        ....//這裡會判斷DecorWindow是全屏顯示還是WrapContent
        int layoutResource;
        int features = getLocalFeatures();
        ....//根據feature採用不同的佈局
        View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);  //這裡載入的是整個手機螢幕即將顯示的View，包括狀態列、ActionBar、使用者自定義View等
        decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
        mContentRoot = (ViewGroup) in;

        ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT); //note1
        if (contentParent == null) {
            throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
        }
        ......
        return contentParent;
}
1、 等價於ViewGroup contentParent = (ViewGroup)decor.findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);public static final int ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content。等價於mDecor.findViewById(com.android.internal.R.id.content)。獲取的是使用者自定義View的佈局檔案所屬的父佈局。 getDecorView()@PhoneWindow.class
@Override
public final View getDecorView() {
        if (mDecor == null) {
            installDecor();
        }
        return mDecor;
}

WindowManager.class

WindowManager常用的自有三個方法addView、updateView、removeView。 WindowManager的addView方法底層
  1. 就是根據View建立ViewRoot，ViewRoot內部包含一個W類。
  2. W是一個實現了IWindow.Stub介面的ViewRoot的內部類，作用就是呼叫ViewRoot的同名方法，WMS與ViewRoot之間的通訊明顯就是通過W；
  3. 而ViewRoot向WMS之間的通訊則是通過IWindowSession sWindowSession = IWindowManager.Stub.asInterface( ServiceManager.getService("window")).openSession(imm.getClient(), imm.getInputContext()); 
  4. 不管W還是IWindowSession，他們底層都是通過Binder通訊機制實現的。
View是Android檢視的呈現方式，但是View不能單獨存在，它必須依附於Window這個抽象的概念上。一個PhoneWindow對應一個View(decorView),；一個view對應一個ViewRoot和一個WindowManager.LayoutParam。ViewRoot用於對view進行檢視繪製的控制和事件的處理，WindowManager.LayoutParams用於告訴WMS當前Window在螢幕什麼位置進行顯示，以何種方式顯示！其中WindowManager.LayoutParams的flags和type引數比較重要，下面我們就對其進行解釋說明。 WindowManager.LayoutParams.class
 
WindowManager.LayoutParams extends ViewGroup.LayoutParams  implements Parcelable{
public int x;
//視窗的X座標，但是並不一定是絕對座標；如果對應的gravity是LEFT、RIGHT等則表示x偏移值
public int y;
//視窗的Y座標，但是並不一定是絕對座標；如果對應的gravity是BOTTOM、TOP等則表示y偏移值
public int flags;
public int type;
.....
}
Flags引數表示Window的屬性，通過修改Flags引數的值控制Window的顯示特性，比如下面幾個常用的選項
  • FLAG_NOT_FOCUSABLE：表明該Window不接收輸入事件，此標記會同時啟動FLAG_NOT_TOUCH_MODAL。輸入事件傳遞給下層的具有焦點的Window
  • FLAG_NOT_TOUCH_MODAL：當前Window區域以外的單擊事件傳遞給底層的Window，當前Window區域內的單擊事件則自己處理。一般都需要開啟這個標記，否則下面的Window將無法獲取到事件。
  • FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED：讓該Window可以顯示在鎖屏的介面上面
Type引數表示Window的型別，Window有三種類型：
  • 應用Window：即我們普通的Activity對應的View
  • 子Window：需要依賴於一個父Window中，不能單獨存在，如dialog
  • 系統Window：需要宣告許可權才能建立的Window，比如Toast和系統狀態列
Window是分層的，對應的z-ordered越大越靠前顯示，層級大的會覆蓋層級小的Window。  具體如下  
//應用Window 1~99
FIRST_APPLICATION_WINDOW = 1;
TYPE_BASE_APPLICATION   = 1;
TYPE_APPLICATION        = 2;
TYPE_APPLICATION_STARTING = 3;
LAST_APPLICATION_WINDOW = 99;

//子Window 1000~1999
FIRST_SUB_WINDOW = 1000;
TYPE_APPLICATION_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW;
TYPE_APPLICATION_MEDIA = FIRST_SUB_WINDOW + 1;
TYPE_APPLICATION_SUB_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW + 2;
TYPE_APPLICATION_ATTACHED_DIALOG = FIRST_SUB_WINDOW + 3;
TYPE_APPLICATION_MEDIA_OVERLAY  = FIRST_SUB_WINDOW + 4;
TYPE_APPLICATION_ABOVE_SUB_PANEL = FIRST_SUB_WINDOW + 5;
LAST_SUB_WINDOW = 1999;

//系統Window 2000~2999
FIRST_SYSTEM_WINDOW     = 2000;
TYPE_STATUS_BAR         = FIRST_SYSTEM_WINDOW;
TYPE_SEARCH_BAR         = FIRST_SYSTEM_WINDOW+1;
TYPE_PHONE              = FIRST_SYSTEM_WINDOW+2;
TYPE_SYSTEM_ALERT       = FIRST_SYSTEM_WINDOW+3;
TYPE_KEYGUARD           = FIRST_SYSTEM_WINDOW+4;
TYPE_TOAST              = FIRST_SYSTEM_WINDOW+5;
TYPE_SYSTEM_OVERLAY     = FIRST_SYSTEM_WINDOW+6;
TYPE_PRIORITY_PHONE     = FIRST_SYSTEM_WINDOW+7;
TYPE_SYSTEM_DIALOG      = FIRST_SYSTEM_WINDOW+8;
TYPE_KEYGUARD_DIALOG    = FIRST_SYSTEM_WINDOW+9;
TYPE_SYSTEM_ERROR       = FIRST_SYSTEM_WINDOW+10;  //對應AndroidManifest要宣告<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW"/>
TYPE_INPUT_METHOD       = FIRST_SYSTEM_WINDOW+11;
TYPE_INPUT_METHOD_DIALOG= FIRST_SYSTEM_WINDOW+12;
TYPE_WALLPAPER          = FIRST_SYSTEM_WINDOW+13;
TYPE_STATUS_BAR_PANEL   = FIRST_SYSTEM_WINDOW+14;
TYPE_SECURE_SYSTEM_OVERLAY = FIRST_SYSTEM_WINDOW+15;
TYPE_DRAG               = FIRST_SYSTEM_WINDOW+16;
TYPE_STATUS_BAR_SUB_PANEL = FIRST_SYSTEM_WINDOW+17;
TYPE_POINTER = FIRST_SYSTEM_WINDOW+18;
TYPE_NAVIGATION_BAR = FIRST_SYSTEM_WINDOW+19;
TYPE_VOLUME_OVERLAY = FIRST_SYSTEM_WINDOW+20;
TYPE_BOOT_PROGRESS = FIRST_SYSTEM_WINDOW+21;
TYPE_INPUT_CONSUMER = FIRST_SYSTEM_WINDOW+22;
TYPE_DREAM = FIRST_SYSTEM_WINDOW+23;
TYPE_NAVIGATION_BAR_PANEL = FIRST_SYSTEM_WINDOW+24;
TYPE_DISPLAY_OVERLAY = FIRST_SYSTEM_WINDOW+26;
TYPE_MAGNIFICATION_OVERLAY = FIRST_SYSTEM_WINDOW+27;
TYPE_KEYGUARD_SCRIM           = FIRST_SYSTEM_WINDOW+29;
TYPE_PRIVATE_PRESENTATION = FIRST_SYSTEM_WINDOW+30;
TYPE_VOICE_INTERACTION = FIRST_SYSTEM_WINDOW+31;
TYPE_ACCESSIBILITY_OVERLAY = FIRST_SYSTEM_WINDOW+32;
TYPE_VOICE_INTERACTION_STARTING = FIRST_SYSTEM_WINDOW+33;
LAST_SYSTEM_WINDOW      = 2999;

事件分發

WindowManager的addView方法底層就是建立ViewRoot和W類。
1、W是一個實現了IWindow.Stub介面的ViewRoot的內部類，作用就是呼叫ViewRoot的同名方法，WMS與ViewRoot之間的通訊明顯就是通過W； 2、而ViewRoot向WMS之間的通訊則是通過IWindowSession sWindowSession = IWindowManager.Stub.asInterface( ServiceManager.getService("window")).openSession(imm.getClient(), imm.getInputContext());  3、不管W還是IWindowSession，他們底層都是通過Binder通訊機制實現的。
addView的引數是mDecorWindow，所以ViewRoot的建立是基於這個mDecorView，對應ViewRoot的mView域（ViewRoot只有一個子View）。因此mDecorWindow是第一個接收到使用者點選事件的View。下面我們對整個流程進行一下分析。 首先從ViewRoot的handlerMessage方法看起。 handlerMessage()@ViewRoot.class 
public void  handleMessage(Message msg) {
    case DISPATCH_POINTER: {
           MotionEvent event = (MotionEvent) msg.obj;
            try {
                deliverPointerEvent(event);
           } finally {
              event.recycle();
                if (msg.arg1 != 0) {
                  finishInputEvent();
               }
               if (LOCAL_LOGV || WATCH_POINTER) Log.i(TAG, "Done dispatching!");
           }
       } break;
}
DISPATCH_POINTER事件對應使用者的點選事件。呼叫ViewRoot的deliverPointerEvent方法。 deliverPointerEvent()@ViewRoot.class 
private void deliverPointerEvent(MotionEvent event){
    ....
    handled = mView.dispatchTouchEvent(event);
    ....
}
ViewRoot的deliverPointerEvent方法會呼叫mView的dispatchTouchEvent方法 dispatchTouchEvent()@DecorWindow.class 
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
            final Callback cb = getCallback(); //note1
            return cb != null && !isDestroyed() && mFeatureId < 0 ? cb.dispatchTouchEvent(ev) //note2
                    : super.dispatchTouchEvent(ev);
}
1、呼叫PhoneWindow的getCallback方法獲取Activity在Attach方法中傳入的Callback物件，Activity實現了這個介面
2、cb.dispatchTouchEvent(ev) 就是呼叫Activity的dispatchTouchEvent方法 
@Window.class
public void setCallback(Callback callback) {
      mCallback = callback;
}
@Window.class
public final Callback More ...getCallback() {
        return mCallback;
}
dispatchTouchEvent()@Activity.Class 
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
            onUserInteraction();
        }
        if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) { //note1
            return true;
        }
        return onTouchEvent(ev); //note2
}
1、呼叫PhoneWindow的superDispatchTouchEvent()方法 2、呼叫自己的onTouchEvent方法 uperDispatchTouchEvent()@PhoneWindow.class 
public boolean uperDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
      return mDecor.superDispatchTouchEvent(event);  
 }
//呼叫mDecorDispatchTouchEvent方法 uperDispatchTouchEvent()@DecorWindow.class 
public boolean  superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
         return super.dispatchTouchEvent(event);  
 }
//呼叫父類FrameLayout的dispatchTouchEvent方法 通過上面的簡單分析可以知道如下結論：首先ViewRoot接收到了來自WMS的事件（通過W傳送，W轉換事件為非同步事件），隨後ViewRoot在的Handler中處理事件。對於使用者的觸屏資訊等事件，往往大多數是交給其直接子view，即DecorWindow物件。以DecorWindow的dispatchTouchEvent方法為例，該方法內部會呼叫getCallback的dispatchTouchEvent方法，即對應DecorWindow所繫結的Activity的dispatchTouchEvent方法。Activity的dispatchTouchEvent方法內部先呼叫PhoneWindow的superDispatchTouchEvent方法（方法內部呼叫DecorWindow的superDispatchTouchEvent方法，進而呼叫DecorWindow的父類FrameLayout的dispatchTouchEvent方法，往下就是一個普通的View的dispatchTouchEvent事件分發過程），如果事件沒有被DecorWindow下面的View處理則最後呼叫自身的onTouchEvent方法。

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