Android 從原始碼看懂視窗繪製機制

· 發表 2019-02-25 10:16:28

摘要：前言 Android開發最息息相關的就是介面，平時開發總會使用各種佈局和檢視來組合成我們的螢幕效果，在Android的知識體系中，View扮演著很重要的角色，簡單來理解，View是Android在視覺上的呈現。那Android是如何將這些View一步步繪製到螢幕上的呢，這就涉及到本文所要講...

前言

Android開發最息息相關的就是介面，平時開發總會使用各種佈局和檢視來組合成我們的螢幕效果，在Android的知識體系中，View扮演著很重要的角色，簡單來理解，View是Android在視覺上的呈現。那Android是如何將這些View一步步繪製到螢幕上的呢，這就涉及到本文所要講的視窗繪製工作原理。

先上一張結構圖，帶著這張結構圖去分析原始碼：

Activity結構圖

原始碼分析

我們最經常接觸的往往是View這一層，在它之上有Activity，Activity一般都要在onCreate中呼叫setContentView，那就從setContentView進去看究竟做了啥：

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

可以看到實際上是呼叫了getWindow得到的物件再去setContentView，所以其實在View和Activity中間還隔著一層Window，它是Activity與View之間的橋樑，是一個抽象類，PhoneWindow是它的唯一實現子類，我們在Activity中所使用的View其實都是通過PhoneWindow來呈現的，它就類似於View的一個載體，就像PS中的畫板，而View就是具體要繪製的內容。

那麼PhoneWindow裡面又是什麼構成呢？繼續順著剛才setContentView看進去：

@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)) {
//忽略程式碼
} else {
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
}
//忽略程式碼
}

可以看到先是installDecor()，installDecor原始碼如下：

private void installDecor() {
 　　if (mDecor == null) {
　　　　 //new一個DecorView
 　　　　mDecor = generateDecor();
 　　　　mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
 　　　　mDecor.setIsRootNamespace(true);
 　　　　if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
 　　　　　　mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
 　　　　}
 　　}
 　　if (mContentParent == null) {
 　　　　mContentParent = generateLayout(mDecor);
}
//忽略程式碼
}

可以看到這裡首先建立了一個DecorView，然後呼叫generateLayout，詳細看下generateLayout：

protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
//忽略程式碼
int layoutResource;
...
if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) {
layoutResource = R.layout.screen_swipe_dismiss;
} 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;
}
...
} 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;
}
} 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;
}
mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);
ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
if (contentParent == null) {
throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
}
//忽略程式碼
return contentParent;
}

可以看到先是根據feature型別來為layoutResource賦值，隨便選擇一個layout檔案開啟如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:fitsSystemWindows="true"
android:orientation="vertical">
<ViewStub android:id="@+id/action_mode_bar_stub"
android:inflatedId="@+id/action_mode_bar"
android:layout="@layout/action_mode_bar"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:theme="?attr/actionBarTheme" />
<FrameLayout
android:id="@android:id/content"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:foregroundInsidePadding="false"
android:foregroundGravity="fill_horizontal|top"
android:foreground="?android:attr/windowContentOverlay" />
</LinearLayout>

這個佈局檔案裡最外層是一個LinearLayout， 裡面還包含著一個id為R.id.content的FrameLayout ，我們繼續回到程式碼中，剛才賦值了layoutResource後，接著呼叫了DecorView的 onResourcesLoaded ，先看下里面做了啥：

void onResourcesLoaded(LayoutInflater inflater, int layoutResource) {
//...忽略程式碼
final View root = inflater.inflate(layoutResource, null);
if (mDecorCaptionView != null) {
if (mDecorCaptionView.getParent() == null) {
addView(mDecorCaptionView,
new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
}
mDecorCaptionView.addView(root,
new ViewGroup.MarginLayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
} else {

// Put it below the color views.
addView(root, 0, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
}
mContentRoot = (ViewGroup) root;
//...忽略程式碼
}

@Override
public void onDraw(Canvas c) {
super.onDraw(c);

// When we are resizing, we need the fallback background to cover the area where we have our
// system bar background views as the navigation bar will be hidden during resizing.
mBackgroundFallback.draw(isResizing() ? this : mContentRoot, mContentRoot, c,
mWindow.mContentParent);
}

可以看到這裡將我們傳進來的layoutResource資源inflate成了View，然後將其 addView 給 DecorView 自身並且在onDraw中繪製了出來，換句話說就是把剛才那個layout檔案新增到DecorView中並繪製。

那麼剛才那個layout檔案用來做什麼的呢？回到上一步，onResroucesLoaded之後，通過findViewById查詢id為 R.id.content 的View （看到沒，這裡就是我們剛才那個layout檔案中的R.id.content，所以實際上就是先將layout檔案add到DecorView中去，然後再將其content給find出來），然後將其返回，賦值給剛才分析過的installDecor方法中的 mContentParent ，然後現在回頭看回我們一開始的setContentView：

@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)) {
//忽略程式碼
} else {
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
}
//忽略程式碼
}

我們發現了mContentParent的影子！， mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent); ，它將layoutResID的資源通過inflate新增到了我們的mContentParent（inflate的引數解讀見我另一篇文章： https://www.jianshu.com/p/3f871d95489c ）

所以其實我們平時setContetntView傳進去的R.layout.xxx最終都會新增到R.id.content這個View上面，這也就是為什麼它命名為setContentView的原因了，而R.id.content又是被包裹在一層LinearLayout裡面，然後這個LinearLayout檔案又會被通過addView新增到DecorView這個FrameLayout中，原來DecorView就是承載了我們佈局檔案的一個頂級大佬。

總結

現在再回過頭看文章開頭那個結構圖，是否清晰了很多呢～這裡只是從setContentView分析了從Activity到Window再到DecorView的層級和繪製流程，接下來還有關於View的繪製再慢慢總結，不得不說原始碼裡還是有很多值得借鑑的地方，多看原始碼對自己的理解會更有幫助，不能知其然不知其所以然。

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