分類
發燒車訊

Android DecorView 與 Activity 綁定原理分析

一年多以前,曾經以為自己對 View 的添加显示邏輯已經有所了解了,事後發現也只是懂了些皮毛而已。經過一年多的實戰,Android 和 Java 基礎都有了提升,是時候該去看看 DecorView 的添加显示。

概論

Android 中 Activity 是作為應用程序的載體存在,代表着一個完整的用戶界面,提供了一個窗口來繪製各種視圖,當 Activity 啟動時,我們會通過 setContentView 方法來設置一個內容視圖,這個內容視圖就是用戶看到的界面。那麼 View 和 activity 是如何關聯在一起的呢 ?

 上圖是 View 和 Activity 之間的關係。先解釋圖中一些類的作用以及相關關係:

  • Activity : 對於每一個 activity 都會有擁有一個 PhoneWindow。

  • PhoneWindow :該類繼承於 Window 類,是 Window 類的具體實現,即我們可以通過該類具體去繪製窗口。並且,該類內部包含了一個 DecorView 對象,該 DectorView 對象是所有應用窗口的根 View。
  • DecorView 是一個應用窗口的根容器,它本質上是一個 FrameLayout。DecorView 有唯一一個子 View,它是一個垂直 LinearLayout,包含兩個子元素,一個是 TitleView( ActionBar 的容器),另一個是 ContentView(窗口內容的容器)。

  • ContentView :是一個 FrameLayout(android.R.id.content),我們平常用的 setContentView 就是設置它的子 View 。

  • WindowManager : 是一個接口,裏面常用的方法有:添加View,更新View和刪除View。主要是用來管理 Window 的。WindowManager 具體的實現類是WindowManagerImpl。最終,WindowManagerImpl 會將業務交給 WindowManagerGlobal 來處理。
  • WindowManagerService (WMS) : 負責管理各 app 窗口的創建,更新,刪除, 显示順序。運行在 system_server 進程。

ViewRootImpl :擁有 DecorView 的實例,通過該實例來控制 DecorView 繪製。ViewRootImpl 的一個內部類 W,實現了 IWindow 接口,IWindow 接口是供 WMS 使用的,WSM 通過調用 IWindow 一些方法,通過 Binder 通信的方式,最後執行到了 W 中對應的方法中。同樣的,ViewRootImpl 通過 IWindowSession 來調用 WMS 的 Session 一些方法。Session 類繼承自 IWindowSession.Stub,每一個應用進程都有一個唯一的 Session 對象與 WMS 通信。

DecorView 的創建 

先從 Mainactivity 中的代碼看起,首先是調用了 setContentView;

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
}

該方法是父類 AppCompatActivity 的方法,最終會調用 AppCompatDelegateImpl 的 setContentView 方法:

// AppCompatDelegateImpl  
public void setContentView(int resId) { this.ensureSubDecor(); ViewGroup contentParent = (ViewGroup)this.mSubDecor.findViewById(16908290); contentParent.removeAllViews(); LayoutInflater.from(this.mContext).inflate(resId, contentParent); this.mOriginalWindowCallback.onContentChanged(); }

ensureSubDecor 從字面理解就是創建 subDecorView,這個是根據主題來創建的,下文也會講到。創建完以後,從中獲取 contentParent,再將從 activity 傳入的 id xml 布局添加到裏面。不過大家注意的是,在添加之前先調用 removeAllViews() 方法,確保沒有其他子 View 的干擾。

    private void ensureSubDecor() {
        if (!this.mSubDecorInstalled) {
            this.mSubDecor = this.createSubDecor(); 
            ......
        }
        ......
    }        

 最終會調用 createSubDecor() ,來看看裏面的具體代碼邏輯:

 private ViewGroup createSubDecor() {
        // 1、獲取主題參數,進行一些設置,包括標題,actionbar 等 
        TypedArray a = this.mContext.obtainStyledAttributes(styleable.AppCompatTheme);
        if (!a.hasValue(styleable.AppCompatTheme_windowActionBar)) {
            a.recycle();
            throw new IllegalStateException("You need to use a Theme.AppCompat theme (or descendant) with this activity.");
        } else {
            if (a.getBoolean(styleable.AppCompatTheme_windowNoTitle, false)) {
                this.requestWindowFeature(1);
            } else if (a.getBoolean(styleable.AppCompatTheme_windowActionBar, false)) {
                this.requestWindowFeature(108);
            }

            if (a.getBoolean(styleable.AppCompatTheme_windowActionBarOverlay, false)) {
                this.requestWindowFeature(109);
            }

            if (a.getBoolean(styleable.AppCompatTheme_windowActionModeOverlay, false)) {
                this.requestWindowFeature(10);
            }

            this.mIsFloating = a.getBoolean(styleable.AppCompatTheme_android_windowIsFloating, false);
            a.recycle();
            // 2、確保優先初始化 DecorView
            this.mWindow.getDecorView();
            LayoutInflater inflater = LayoutInflater.from(this.mContext);
            ViewGroup subDecor = null;
            // 3、根據不同的設置來對 subDecor 進行初始化
            if (!this.mWindowNoTitle) {
                if (this.mIsFloating) {
                    subDecor = (ViewGroup)inflater.inflate(layout.abc_dialog_title_material, (ViewGroup)null);
                    this.mHasActionBar = this.mOverlayActionBar = false;
                } else if (this.mHasActionBar) {
                    TypedValue outValue = new TypedValue();
                    this.mContext.getTheme().resolveAttribute(attr.actionBarTheme, outValue, true);
                    Object themedContext;
                    if (outValue.resourceId != 0) {
                        themedContext = new ContextThemeWrapper(this.mContext, outValue.resourceId);
                    } else {
                        themedContext = this.mContext;
                    }

                    subDecor = (ViewGroup)LayoutInflater.from((Context)themedContext).inflate(layout.abc_screen_toolbar, (ViewGroup)null);
                    this.mDecorContentParent = (DecorContentParent)subDecor.findViewById(id.decor_content_parent);
                    this.mDecorContentParent.setWindowCallback(this.getWindowCallback());
                    if (this.mOverlayActionBar) {
                        this.mDecorContentParent.initFeature(109);
                    }

                    if (this.mFeatureProgress) {
                        this.mDecorContentParent.initFeature(2);
                    }

                    if (this.mFeatureIndeterminateProgress) {
                        this.mDecorContentParent.initFeature(5);
                    }
                }
            } else {
                if (this.mOverlayActionMode) {
                    subDecor = (ViewGroup)inflater.inflate(layout.abc_screen_simple_overlay_action_mode, (ViewGroup)null);
                } else {
                    subDecor = (ViewGroup)inflater.inflate(layout.abc_screen_simple, (ViewGroup)null);
                }

                if (VERSION.SDK_INT >= 21) {
                    ViewCompat.setOnApplyWindowInsetsListener(subDecor, new OnApplyWindowInsetsListener() {
                        public WindowInsetsCompat onApplyWindowInsets(View v, WindowInsetsCompat insets) {
                            int top = insets.getSystemWindowInsetTop();
                            int newTop = AppCompatDelegateImpl.this.updateStatusGuard(top);
                            if (top != newTop) {
                                insets = insets.replaceSystemWindowInsets(insets.getSystemWindowInsetLeft(), newTop, insets.getSystemWindowInsetRight(), insets.getSystemWindowInsetBottom());
                            }

                            return ViewCompat.onApplyWindowInsets(v, insets);
                        }
                    });
                } else {
                    ((FitWindowsViewGroup)subDecor).setOnFitSystemWindowsListener(new OnFitSystemWindowsListener() {
                        public void onFitSystemWindows(Rect insets) {
                            insets.top = AppCompatDelegateImpl.this.updateStatusGuard(insets.top);
                        }
                    });
                }
            }

            if (subDecor == null) {
                throw new IllegalArgumentException("AppCompat does not support the current theme features: { windowActionBar: " + this.mHasActionBar + ", windowActionBarOverlay: " + this.mOverlayActionBar + ", android:windowIsFloating: " + this.mIsFloating + ", windowActionModeOverlay: " + this.mOverlayActionMode + ", windowNoTitle: " + this.mWindowNoTitle + " }");
            } else {
                if (this.mDecorContentParent == null) {
                    this.mTitleView = (TextView)subDecor.findViewById(id.title);
                }

                ViewUtils.makeOptionalFitsSystemWindows(subDecor);
                ContentFrameLayout contentView = (ContentFrameLayout)subDecor.findViewById(id.action_bar_activity_content);
                ViewGroup windowContentView = (ViewGroup)this.mWindow.findViewById(16908290);
                if (windowContentView != null) {
                    while(windowContentView.getChildCount() > 0) {
                        View child = windowContentView.getChildAt(0);
                        windowContentView.removeViewAt(0);
                        contentView.addView(child);
                    }

                    windowContentView.setId(-1);
                    contentView.setId(16908290);
                    if (windowContentView instanceof FrameLayout) {
                        ((FrameLayout)windowContentView).setForeground((Drawable)null);
                    }
                }
                // 將 subDecor 添加到 DecorView 中
                this.mWindow.setContentView(subDecor);
                contentView.setAttachListener(new OnAttachListener() {
                    public void onAttachedFromWindow() {
                    }

                    public void onDetachedFromWindow() {
                        AppCompatDelegateImpl.this.dismissPopups();
                    }
                });
                return subDecor;
            }
        }
    }
                    

上面的代碼總結來說就是在做一件事,就是創建 subDecor。攤開來說具體如下:

1、根據用戶選擇的主題來設置一些显示特性,包括標題,actionbar 等。

2、根據不同特性來初始化 subDecor;對 subDecor 內部的子 View 進行初始化。

3、最後添加到 DecorView中。

添加的具體代碼如下:此處是通過調用 

 // AppCompatDelegateImpl   this.mWindow.getDecorView();

 // phoneWindow    public final View getDecorView() {
        if (mDecor == null || mForceDecorInstall) {
            installDecor();
        }
        return mDecor;
    }
 

private void installDecor() {
        mForceDecorInstall = false;
        if (mDecor == null) {
 // 生成 DecorView             mDecor = generateDecor(-1);
            mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
            mDecor.setIsRootNamespace(true);
            if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
                mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
            }
        } else {
 // 這樣 DecorView 就持有了window             mDecor.setWindow(this);
        }
      ......
}


   protected DecorView generateDecor(int featureId) {
        // System process doesn't have application context and in that case we need to directly use // the context we have. Otherwise we want the application context, so we don't cling to the // activity.
        Context context;
        if (mUseDecorContext) {
            Context applicationContext = getContext().getApplicationContext();
            if (applicationContext == null) {
                context = getContext();
            } else {
                context = new DecorContext(applicationContext, getContext());
                if (mTheme != -1) {
                    context.setTheme(mTheme);
                }
            }
        } else {
            context = getContext();
        }
        return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
   }

到此,DecorView 的創建就講完了。可是我們似乎並沒有看到 DecorView 是被添加的,什麼時候對用戶可見的。

 WindowManager

View 創建完以後,那 Decorview 是怎麼添加到屏幕中去的呢?當然是 WindowManager 呢,那麼是如何將 View 傳到 WindowManager 中呢。

看 ActivityThread 中的 handleResumeActivity 方法:

// ActivityThread
public
void handleResumeActivity(IBinder token, boolean finalStateRequest, boolean isForward, String reason) { ...... final int forwardBit = isForward ? WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION : 0; // If the window hasn't yet been added to the window manager, // and this guy didn't finish itself or start another activity, // then go ahead and add the window. boolean willBeVisible = !a.mStartedActivity; if (!willBeVisible) { try { willBeVisible = ActivityManager.getService().willActivityBeVisible( a.getActivityToken()); } catch (RemoteException e) { throw e.rethrowFromSystemServer(); } } if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) { r.window = r.activity.getWindow(); View decor = r.window.getDecorView(); decor.setVisibility(View.INVISIBLE); ViewManager wm = a.getWindowManager(); WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes(); a.mDecor = decor; l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION; l.softInputMode |= forwardBit; ...... if (a.mVisibleFromClient) { if (!a.mWindowAdded) { a.mWindowAdded = true; wm.addView(decor, l); } else { // The activity will get a callback for this {@link LayoutParams} change // earlier. However, at that time the decor will not be set (this is set // in this method), so no action will be taken. This call ensures the // callback occurs with the decor set. a.onWindowAttributesChanged(l); } } // If the window has already been added, but during resume // we started another activity, then don't yet make the // window visible. } else if (!willBeVisible) { if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Launch " + r + " mStartedActivity set"); r.hideForNow = true; } // Get rid of anything left hanging around. cleanUpPendingRemoveWindows(r, false /* force */); // The window is now visible if it has been added, we are not // simply finishing, and we are not starting another activity. if (!r.activity.mFinished && willBeVisible && r.activity.mDecor != null && !r.hideForNow) { if (r.newConfig != null) { performConfigurationChangedForActivity(r, r.newConfig); if (DEBUG_CONFIGURATION) { Slog.v(TAG, "Resuming activity " + r.activityInfo.name + " with newConfig " + r.activity.mCurrentConfig); } r.newConfig = null; } if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Resuming " + r + " with isForward=" + isForward); WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes(); if ((l.softInputMode & WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION) != forwardBit) { l.softInputMode = (l.softInputMode & (~WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION)) | forwardBit; if (r.activity.mVisibleFromClient) { ViewManager wm = a.getWindowManager(); View decor = r.window.getDecorView(); wm.updateViewLayout(decor, l); } } r.activity.mVisibleFromServer = true; mNumVisibleActivities++; if (r.activity.mVisibleFromClient) {           // 這裏也會調用addview r.activity.makeVisible(); } } r.nextIdle = mNewActivities; mNewActivities = r; if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Scheduling idle handler for " + r); Looper.myQueue().addIdleHandler(new Idler()); }

上面的代碼主要做了以下幾件事:

1、獲取到 DecorView,設置不可見,然後通過 wm.addView(decor, l) 將 view 添加到 WindowManager;

2、在某些情況下,比如此時點擊了輸入框調起了鍵盤,就會調用 wm.updateViewLayout(decor, l) 來更新 View 的布局。

3、這些做完以後,會調用 activity 的  makeVisible ,讓視圖可見。如果此時 DecorView 沒有添加到 WindowManager,那麼會添加。 

// Activity
void makeVisible() { if (!mWindowAdded) { ViewManager wm = getWindowManager(); wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes()); mWindowAdded = true; } mDecor.setVisibility(View.VISIBLE); }

 接下來,看下 addview 的邏輯。 WindowManager 的實現類是 WindowManagerImpl,而它則是通過 WindowManagerGlobal 代理實現 addView 的,我們看下 addView 的方法:

// WindowManagerGlobal  
 public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow) {
           // ......
    
            root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
            view.setLayoutParams(wparams);

            mViews.add(view);
            mRoots.add(root);
            mParams.add(wparams);
           // do this last because it fires off messages to start doing things
            try {
                root.setView(view, wparams, panelParentView);
            } catch (RuntimeException e) {
                // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
                if (index >= 0) {
                    removeViewLocked(index, true);
                }
                throw e;
            } 
}

在這裏,實例化了 ViewRootImpl 。同時調用 ViewRootImpl 的 setView 方法來持有了 DecorView。此外這裏還保存了 DecorView ,Params,以及 ViewRootImpl 的實例。

現在我們終於知道為啥 View 是在 OnResume 的時候可見的呢。

 ViewRootImpl

實際上,View 的繪製是由 ViewRootImpl 來負責的。每個應用程序窗口的 DecorView 都有一個與之關聯的 ViewRootImpl 對象,這種關聯關係是由 WindowManager 來維護的。

先看 ViewRootImpl 的 setView 方法,該方法很長,我們將一些不重要的點註釋掉:

   /**
     * We have one child
     */
    public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
        synchronized (this) {
            if (mView == null) {
                mView = view;
                ......
               
                mAdded = true;
                int res; /* = WindowManagerImpl.ADD_OKAY; */

                // Schedule the first layout -before- adding to the window
                // manager, to make sure we do the relayout before receiving
                // any other events from the system.

                requestLayout();
                ......
            }
        }
    }

這裏先將 mView 保存了 DecorView 的實例,然後調用 requestLayout() 方法,以完成應用程序用戶界面的初次布局。

 public void requestLayout() {
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
            checkThread();
            mLayoutRequested = true;
            scheduleTraversals();
        }
    }

因為是 UI 繪製,所以一定要確保是在主線程進行的,checkThread 主要是做一個校驗。接着調用 scheduleTraversals 開始計劃繪製了。

void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = true;
            mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
            mChoreographer.postCallback(
                    Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
            if (!mUnbufferedInputDispatch) {
                scheduleConsumeBatchedInput();
            }
            notifyRendererOfFramePending();
            pokeDrawLockIfNeeded();
        }
    }

這裏主要關注兩點:

mTraversalBarrier : Handler 的同步屏障。它的作用是可以攔截 Looper 對同步消息的獲取和分發,加入同步屏障之後,Looper 只會獲取和處理異步消息,如果沒有異步消息那麼就會進入阻塞狀態。也就是說,對 View 繪製渲染的處理操作可以優先處理(設置為異步消息)。

mChoreographer: 編舞者。統一動畫、輸入和繪製時機。也是這章需要重點分析的內容。

mTraversalRunnable :TraversalRunnable 的實例,是一個Runnable,最終肯定會調用其 run 方法:

final class TraversalRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            doTraversal();
        }
    }

doTraversal,如其名,開始繪製了,該方法內部最終會調用 performTraversals 進行繪製。

  void doTraversal() {
        if (mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = false;
            mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);

            if (mProfile) {
                Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
            }

            performTraversals();

            if (mProfile) {
                Debug.stopMethodTracing();
                mProfile = false;
            }
        }
    }

到此,DecorView 與 activity 之間的綁定關係就講完了,下一章,將會介紹 performTraversals 所做的事情,也就是 View 繪製流程。 

本站聲明:網站內容來源於博客園,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理【其他文章推薦】

※為什麼 USB CONNECTOR 是電子產業重要的元件?

網頁設計一頭霧水??該從何著手呢? 找到專業技術的網頁設計公司,幫您輕鬆架站!

※想要讓你的商品成為最夯、最多人討論的話題?網頁設計公司讓你強力曝光

※想知道最厲害的台北網頁設計公司推薦台中網頁設計公司推薦專業設計師”嚨底家”!!