Activity顯示界面歷險記
前言
在Activity顯示View的過程中，有一些重要的角色總讓人理不清，比如PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl。
也常常有面試題會問到，他們四者之間的關系?創建的時機?View第一次繪制的時機?等問題。
那么今天，就和大家一起從Activity啟動開始 看看 到展示出View整個過程中，到底會經過哪些步驟，這之間各角色的關系又如何。
動畫展示
為了方便大家理解，先通過動畫的形式給大家展示這幾位的關系：
源碼解析
從小愛誕生說起
在Activity界面展示之前，它還是個我們看不到的Activity，我先給它起個愛稱—小愛。
小愛是怎么誕生的呢?熟悉Activity啟動流程的都知道，小愛的創建發生在performLaunchActivity中：
- //ActivityThread.java
- private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
- //創建ContextImpl
- ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
- Activity activity = null;
- try {
- java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();
- //創建Activity
- activity = mInstrumentation.newActivity(
- cl, component.getClassName(), r.intent);
- }
- try {
- if (activity != null) {
- //完成activity的一些重要數據的初始化
- activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
- r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
- r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
- r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback,
- r.assistToken);
- //調用activity的onCreate方法
- if (r.isPersistable()) {
- mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
- } else {
- mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
- }
- }
- }
- return activity;
- }
這個過程中，主要做了三件事：
- Activity被實例化出來
- 調用了attach方法進行初始化
- 調用onCreate方法開始從布局文件加載布局，做View顯示的準備工作。
給小愛找個和View交互的幫手(PhoneWindow)
大家也都知道，小愛在被創建后，事務繁忙，肯定不能親力親為得管理每個View，所以他就找了一個幫手，幫助她和View交互，管理View。
(Activity和View的解耦)
這個幫手是啥呢?就是窗口Window，也就是實現類PhoneWindow了。
這個過程發生在attach方法中：
- //Activity.java
- final void attach() {
- //創建PhoneWindow
- mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
- mWindow.setCallback(this);
- mWindow.setWindowManager(
- (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
- mToken, mComponent.flattenToString(),
- (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
- }
為了方便記憶，我們管這個PhoneWindow管家叫做 窗管家。
加載布局文件(DecorView)
有了窗管家之后，就可以繼續onCreate方法了，在onCreate方法中最重要的就是這個setContentView方法。
通過setContentView可以加載布局文件里的View。
之前說了，View相關的管理工作就交給窗管家，所以就直接調用到PhoneWindow的setContentView方法：
- //Activity.java
- public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
- getWindow().setContentView(layoutResID);
- initWindowDecorActionBar();
- }
然后就開始加載布局文件的工作了。
但是考慮到一點，Activity是有不同的主題的，不同主題就有不同的布局結構。所以得在加載我們自己設置的布局文件之前，設置一個最頂級的View，作為所有View的老大。
而這個頂層的View就是DecorView，為了方便，我管他叫做 最頂的小弟，簡稱小弟。
看看小弟DecorView是怎么被創建的：
- //PhoneWindow.java
- @Override
- public void setContentView(int layoutResID) {
- if (mContentParent == null) {
- installDecor();
- }
- if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
- mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
- }
- }
- private void installDecor() {
- if (mDecor == null) {
- mDecor = generateDecor(-1);
- } else {
- mDecor.setWindow(this);
- }
- if (mContentParent == null) {
- mContentParent = generateLayout(mDecor);
- }
- }
- protected DecorView generateDecor(int featureId) {
- return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
- }
就是這樣，小弟DecorView就被創建出來了，然后就該小弟工作了。
上文說過，小弟DecorView被創建出來是要干啥的?
要根據不同的主題設置不同的布局結構，這個工作就發生在generateLayout方法中了，具體咱今天就不分析了。
看似小弟的工作也完成了?
等等，應用自己的布局還沒加載呢嘛，重要的事情還沒開始做呢。
再回到上面的setContentView方法中，在調用installDecor方法創建了小弟之后，還做了一件事：
- //加載xml布局文件
- mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
- public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
- final Resources res = getContext().getResources();
- final XmlResourceParser parser = res.getLayout(resource);
- try {
- return inflate(parser, root, attachToRoot);
- } finally {
- parser.close();
- }
- }
而這個inflate就是我們熟知的加載布局文件的方法。傳入xml布局文件，解析并結合我們傳入的父view——mContentParent，將其轉化為一個完整的樹結構，最后返回頂層的View。
到這里，setContentView的工作算是完成了，
簡單的說，就是創建了小弟DecorView，并且結合這個頂層的view和我們傳入的xml布局文件，生成了一個多層結構的View。
顯示出這個View(ViewRootImpl)
View有了，結構也定下來了。接下來就是怎么顯示出這個View結構，讓我們的手機展示出畫面?
沒錯，就是繪制。
關于View的繪制工作交給誰做比較好呢?回憶下現在的成員：
- 小愛Activity：大老板，負責統籌即可。
- 窗管家PhoneWindow：負責管理各個View。
- 小弟DecorView：最頂層的View，負責展示主題布局。
好像沒有人選可以負責View繪制了?繪制這么重要，那就要再招一個朋友來了。
ViewRootImpl閃亮?登場，為了方便，我管他叫做 小薇。
小薇是什么時候創建的呢?
接著看Activity的調用過程，在onCreate調用完后，就會調用onResume方法，這又要從handleResumeActivity方法說起了。
- @Override
- public void handleResumeActivity() {
- //onResume
- final ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, finalStateRequest, reason);
- //addView
- if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
- r.window = r.activity.getWindow();
- View decor = r.window.getDecorView();
- ViewManager wm = a.getWindowManager();
- WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes()
- wm.addView(decor, l);
- }
該方法主要做了兩件事：
- 調用onResume方法
- 調用WM的addView方法。
小薇好像還沒出來?
繼續看addView方法：
- //WindowManagerGlobal.java
- public void addView() {
- synchronized (mLock) {
- root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
- view.setLayoutParams(wparams);
- mViews.add(view);
- mRoots.add(root);
- mParams.add(wparams);
- try {
- root.setView(view, wparams, panelParentView);
- }
- }
- }
- public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
- mContext = context;
- mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
- mThread = Thread.currentThread();
- }
終于，小薇ViewRootImpl也被創建出來了，而這個ViewRootImpl中，有兩個變量值得關注一下：
- mWindowSession。類型為IWindowSession，是一個Binder對象，用于進程間通信。其在服務器端的實現為Session，可以通過它來完成WMS相關的工作。
- mThread。設置了線程變量為當前線程，也就是實例化ViewRootImpl時候的線程。一般進行不同線程更新UI的時候，就會判斷當前線程和mThread是否相等，如果不同，則會拋出異常。
接下來，就是調用ViewRootImpl的setView方法，這個方法自然就是小薇ViewRootImpl做事的方法了：
- //ViewRootImpl.java
- public void setView() {
- synchronized (this) {
- //繪制
- requestLayout();
- //調用WMS的addWindow方法
- res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
- getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(), mWinFrame,
- mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
- mAttachInfo.mOutsets, mAttachInfo.mDisplayCutout, mInputChannel);
- //設置this(ViewRootImpl)為view(decorView)的parent
- view.assignParent(this);
- }
- }
主要有三個功能：
- 觸發繪制(具體包括測量、布局、繪制)
- //ViewRootImpl.java
- @Override
- public void requestLayout() {
- if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
- checkThread();
- mLayoutRequested = true;
- scheduleTraversals();
- }
- }
- ->scheduleTraversals()
- ->performMeasure() performLayout() performDraw()
- ->measure、layout、draw方法
- 通過Binder調用WMS的addWindow方法
addToDisplay方法最終會WMS所在進程的addWindow方法，為窗口分配Surface，而這個Surface就是負責顯示最終的界面，并最終會繪制到屏幕上。
- 設置ViewRootImpl為decorView的parent
這樣設置之后，子view請求繪制的時候(requestLayout)，就能一直通過parent最終找到ViewRootImpl，然后由ViewRootImpl來負責所有View的繪制工作。整個調用過程是：
- //View.java
- public void requestLayout() {
- if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
- mParent.requestLayout();
- }
- }
小結
到此，Activity終于完成了他的啟動生命周期，界面也顯示出來了，小愛也變為了成型的Activity。
其實不難發現，雖然這中間角色比較多，但是每個角色又不可或缺：
因為需要管理View，創建出了 PhoneWindow;
因為需要根據主題顯示不同的布局結構，創建出了根View DecorView;
因為需要處理View的各種事件，包括繪制、事件分發，創建出了ViewRootImpl。
大家各忙各的，并聽命于Activity。
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