Android Activity View加載與繪制流程深入刨析源碼
1.App的啟動流程，從startActivity到Activity被創建。
這個流程主要是ActivityThread和ActivityManagerService之間通過binder進行通信來完成。
ActivityThread可以拿到AMS 的BinderProxy。AMS可以拿到ActivityThread的BinderProxy ApplicationThread。這樣雙方就可以互相通訊瞭。
當ApplicationThread 接收到AMS的Binder調用後，會通過handler機制來執行對應的操作。
可以這樣說handler和binder是android framework重要的兩塊基石。
而Activity的創建就是在ActivityThread中調用handleLaunchActivity方法實現。
private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
//創建一個Activity，並調用生命周期onCreate方法
Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
if (a != null) {
//如果Activity成功創建，則會調用生命周期onResume方法。
handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,
!r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed);
}
}
2.接下來看performLaunchActivity。創建一個Activity。
如果Activity創建成功，先調用activity.attach(),在這個方法中，創建瞭Activity的PhoneWindow實例。
然後mInstrumentation.callActivityOnCreate，調用瞭Activity的onCreate生命周期方法。
private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
Activity activity = null;
try {
// Instrumentation mInstrumentation;
//拿到類加載器，最後會通過反射的方式創建Activity對象
//(Activity) cl.loadClass(className).newInstance();
java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
activity = mInstrumentation.newActivity(
cl, component.getClassName(), r.intent);
} catch (Exception e) {
if (!mInstrumentation.onException(activity, e)) {
throw new RuntimeException(
"Unable to instantiate activity " + component
+ ": " + e.toString(), e);
}
}
if(activity!=null){
//調用Activity.attach，
activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
r.voiceInteractor);
}
//通過這個方法調用瞭Activity的onCreate方法
if (r.isPersistable()) {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
// activity.performCreate(icicle, persistentState);
// onCreate(icicle, persistentState);
} else {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
//activity.performCreate(icicle);
// onCreate(icicle);
}
return activity;
}
final void attach(...){
//初始化瞭window的子類 初始化瞭PhoneWindow，PhoneWindow中有一個Decoview對象
mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
mWindow.setWindowManager(
(WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
mToken, mComponent.flattenToString(),
(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
//mWindowManager 是WindowManagerImpl的實例。
mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
}
3.setContentView，佈局加載流程：
在Activity.onCreate方法中，我們通過setContentView(R.layout.activity_main);就能在界面顯示，那android是怎麼做到的？
1）調用installDecor()，初始化Decorview和mContentParent。
2）mLayoutInflater.inflate()，將佈局文件，解析成android中對應的View。
//getWindow拿到的是PhoneWindow
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
getWindow().setContentView(layoutResID);
}
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
if (mContentParent == null) {
//初始化Decorview和mContentParent
installDecor();
}
//加載並解析傳進來的佈局文件，並add到mContentParent上。
//這個操作比較耗時，因為要從xml文件中解析，然後再通過反射的方式生成Java中的View對象。
//所以在recyclerView和listView中要對這一步進行緩存優化，
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
}
先看installDecor()，通過generateDecor() new瞭一個DecoView實例並賦值給瞭mDecor，
mDecor是PhoneView的一個變量。
//mDecorView是PhoneWindow的一個成員變量
private DecorView mDecor;
private void installDecor() {
//創建mDecor
if (mDecor == null) {
mDecor = generateDecor(-1);
//new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
}
//創建mContentParent,將創建的DecorView作為參數傳遞
if (mContentParent == null) {
mContentParent = generateLayout(mDecor);
}
}
通過generateLayout(decor) 加載瞭一個系統的layout文件，在android.jar–res–layout目錄下。
在mDecor.onResourcesLoaded方法中加載瞭這個佈局，並添加到瞭mDecor中。
DecorView繼承自FrameLayout，是一個真正的view。
然後通過findViewbyid，找到瞭一個ViewGoup，可以看下面的佈局文件。
ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content; ,並把這個返回出去瞭。
這個view 就installDecor()方法中的mContentParent（）
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
int layoutResource;
//這個佈局文件就在android.jar--res--layout目錄下。
layoutResource = R.layout.screen_simple;
mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);
// int ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content;
//這個R.id.content就是定義在screen_simple中的一個FrameLayout
// android:id="@android:id/content"
ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
....
return contentParent;
}
//將佈局R.layout.screen_simple 加載成view，並添加到DecorView中
void onResourcesLoaded(LayoutInflater inflater, int layoutResource) {
......
final View root = inflater.inflate(layoutResource, null);
......
// Put it below the color views.
addView(root, 0, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
}
//R.layout.screen_simple
<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>
總結：至此 installDecor();已經完成。主要是創建瞭mDecorView，並加載瞭一個系統的佈局，R.layout.screen_simple，
將加載得到的View添加到瞭mDecorView中，並findViewById(R.id.content)的到的View賦值給瞭mParentContent。
回到setContentView中看第二行代碼：
layoutResID 就是傳入的佈局文件id，mContentParent就是加載的系統的佈局文件中id為“content”的view
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
//加載並解析傳進來的佈局文件，並add到mContentParent上。
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root) {
return inflate(resource, root, root != null);
}
public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
final Resources res = getContext().getResources();
//通過 Resource 得到瞭一個XML解析器。
final XmlResourceParser parser = res.getLayout(resource);
try {
//解析我們自定義的layout，並添加到mParentContent上。
//將xml中定義的ViewGroup和View解析成Java對象。
//這塊代碼會單獨寫文章講解
return inflate(parser, root, attachToRoot);
} finally {
parser.close();
}
}
至此上面的關系可以總結為：
Activity–>PhoneWindow–>mDecorView–>addView(R.layout.screen.simple)–>
R.id.content–>mParentContent–>addView(R.layout.activity.main)
我們自己寫的layout已經添加到瞭系統的DecorView中。
4.我們知道View有三個重要的方法onMeasure，onLayout，onDraw，
那這些方法是在哪裡調用的？我們創建的View是如何添加到屏幕上的呢？
回到handleLaunchActivity方法中，還有一個handleResumeActivity，通過performResumeActivity 會執行Activity的onResume生命周期方法。
private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
//創建一個Activity，並調用生命周期onCreate方法
Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
if (a != null) {
//如果Activity成功創建，則會調用生命周期onResume方法。
handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,
!r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed);
}
}
final void handleResumeActivity(IBinder token,
boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume) {
//執行Activity onResume生命周期方法
ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);
if(r!=null){
final Activity a = r.activity;
//通過上面代碼我們知道 window 是PhoneWindow
r.window = r.activity.getWindow();
//拿到DecorView
View decor = r.window.getDecorView();
//wm 是 WindowManagerImpl
ViewManager wm = a.getWindowManager();
if (a.mVisibleFromClient) {
a.mWindowAdded = true;
//關鍵代碼，將decorView 添加到wm中
wm.addView(decor, l);
}
}
}
public final ActivityClientRecord performResumeActivity(IBinder token,
boolean clearHide) {
//執行Activity onStart onResume方法
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
r.activity.performResume();
return r;
}
//Activity中 onStart onResume 生命周期方法
final void performResume(boolean followedByPause, String reason) {
performRestart(true /* start */, reason);
mInstrumentation.callActivityOnResume(this);
}
final void performRestart(boolean start, String reason) {
if (start) {
performStart(reason);
}
}
public void callActivityOnResume(Activity activity) {
activity.mResumed = true;
activity.onResume();
}
執行完onResume方法後：
wm.addView(decor, l);將Activity的DecorView添加到瞭wm中。
ViewManager wm = a.getWindowManager();
ViewManager 是一個抽象類，實例是WindowManagerImpl。
在WindowManagerImpl中通過單例模式獲取瞭一個WindowManagerGlobal對象。
既然是單例模式獲取的對象，也就在一個進程，ActivityThread 主進程中 隻有一個實例。
//WindowManagerImpl.java addView 方法
//WindowManagerGlobal 是一個單例模式，在ActivityThread 主進程中 隻有一個實例。
private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();
@Override
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
}
WindowManagerGlobal.java
private final ArrayList<View> mViews = new ArrayList<View>();
private final ArrayList<ViewRootImpl> mRoots = new ArrayList<ViewRootImpl>();
private final ArrayList<WindowManager.LayoutParams> mParams = new ArrayList<WindowManager.LayoutParams>();
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
Display display, Window parentWindow) {
final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params;
ViewRootImpl root;
........
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
.........
view.setLayoutParams(wparams);
//將decorView ViewRootImpl 存到集合中
mViews.add(view);
mRoots.add(root);
mParams.add(wparams);
root.setView(view, wparams, panelParentView);
}
在WindowManagerGlobal中創建瞭一個ViewRootImpl對象。這是很重要的一個對象。
將傳進來的DecorView設置在瞭root中，root.setView(view, wparams, panelParentView);
ViewRootImpl.java
public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
mThread = Thread.currentThread();
}
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
// Schedule the first layout -before- adding to the windowmanager,
//to make sure we do the relayout before receiving
// any other events from the system.
//在添加到windowmanager之前進行佈局，確保在收到系統的event之前進行relayout
// 出發佈局的繪制流程，measure，layout，view 的繪制流程，就是從這來的。
//這個方法保證瞭，在添加的屏幕前已經完成瞭測量、繪制。
requestLayout();
try {
//通過binder和WindowManagerService進行通信，將view添加到屏幕上。
// mWindow = new W(this);
// static class W extends IWindow.Stub {}
//添加到屏幕的邏輯，稍後寫文章詳細分析。
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
mAttachInfo.mContentInsets, mInputChannel);
}catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("Adding window failed", e);
}
}
在setView（）方法中有兩句很重要的代碼。
requestLayout();
res = mWindowSession.addToDisplay()
1) requestLayout（）請求佈局，調用者行代碼會執行view的measue,layou,draw方法。
public void requestLayout() {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
checkThread();
mLayoutRequested = true;
scheduleTraversals();
}
}
checkThread這有一個很重要的知識點，為啥子線程不能修改主線程創建的view？
//mThread是在ViewRootImp初始初始化是所在的線程。
//在requestLayout時，會獲取當前請求佈局的線程。
//如果兩個線程不一致就會拋異常，隻有原始創建的線程，可以修改views
void checkThread() {
if (mThread != Thread.currentThread()) {
throw new CalledFromWrongThreadException(
"Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
}
}
在scheduleTraversals方法中。通過mChoreographer編舞者對象，最後執行瞭mTraversalRunnable中的方法。這塊代碼在消息屏障文章中，詳細分解。
//開始遍歷
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
//發送一個同步消息，在handler機制分析中提過一下，同步屏障。關於這個知識點還會做詳細的分析。
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().postSyncBarrier();
//mChoreographer 編舞者類。
//通過編舞者，執行 runnable中 doTraversal 方法
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
}
}
final class TraversalRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
doTraversal();
}
}
void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
mHandler.getLooper().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
performTraversals();
}
}
在TraversalRunnable中執行瞭doTraversal()方法。在這裡調用瞭三個重要的方法
performMeasure(),performLayout(),performDraw()。
這也就是為什麼View的繪制流程是先調用onMeasure，onLayout，後調用onDraw的原因。
並且這些寫方法都是在onResume執行才調用的。所以，這就是我們想拿到View的寬高，在onResume之前拿不到的原因。
private void performTraversals() {
//mView DecorView
final View host = mView;
// Ask host how big it wants to be
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
if (didLayout) {
performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
}
performDraw();
}
private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
int desiredWindowHeight) {
final View host = mView;
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
}
private void performDraw() {
draw(fullRedrawNeeded);
//
}
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