Android系统源码分析--View绘制流程之-inflate

上一章我们分析了Activity启动的时候调用setContentView加载布局的过程,但是分析过程中我们留了两个悬念,一个是将资源文件中的layout中xml布局文件通过inflate加载到Activity中的过程,另一个是开始测量、布局和绘制的过程,第二个我们放到measure过程中分析,这一篇先分析第一个inflate过程。

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LayoutInflater.inflate方法基本上每个开发者都用过,也有很多开发者了解过它的两个方法的区别,也有一些开发者去研究过源码,我这里再重复分析这个方法的源码其实一是做个记录,二是指出我认为的几个重点,帮助我们没有看过源码的人去了解将xml布局加载到代码中的过程。这里我们需要重点关注三个问题,然后根据对源码的分析来解决这三个问题,帮助我们详细了解inflate的过程及影响,那么这篇文章的目的就达到了。

问题:

  • LayoutInflater.inflate两个个方法是什么?
  • 这两个方法会给我们的视图显示带来什么影响?
  • View视图的宽、高是什么时候解析的?

第一个问题:LayoutInflater.inflate两个个方法是什么?

这个问题是最简单的,基本上这两个方法都使用过,但是使用的结果却是不一样的。下面我贴出来这两个方法的代码:

public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root)
    
public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot)

虽然是两个方法,但是第一个方法最终会调用第二个方法:

public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root) {
    return inflate(resource, root, root != null);
}

调用第二个方法的时候第三个参数是与第二个参数ViewGroup是否为空有关的,这个参数具体作用我们后面代码流程分析再说。我们先看使用的几种情况:

// 第一种情况
LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.screen_simple, mParentView);

// 第二种情况
LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.screen_simple, null);

// 第三种情况
LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.screen_simple, mParentView, false);

// 第四种情况
LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.screen_simple, mParentView, true);

// 第五种情况
LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.screen_simple, null, false);

// 第六种情况
LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.screen_simple, null, true);

这里罗列了所有用法,但是不同的用法可能对我们的显示效果是有影响的,那么就到了第二个问题,下面通过分析代码过程来看看到底有什么影响。还有第三个问题,是我之前面试的时候被问到的,之前看inflate源码没有很详细,所以没有回答上来,这次也一起分析一下,这个宽、高可能很多人觉得是和其他属性一起解析的,其实不是,这个是单独解析的,就是因为View的宽、高是单独解析的,所以会有一些问题出现,可能有些开发者也遇到这个坑,通过这篇文章分析你会的到答案,并且可以准确填上你的坑。

在上面六种情况中是有一样的:

  • 如果mParentView不是null,那么:1、4是一样的,2、5是一样的,3是一样,6是一样,
  • 如果mParentView是null,那么:1、2、3、5是一样,4、6是一样的。

代码流程

先看一张流程图:

inflate.jpg

1.LayoutInflater.inflate

    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();
        final XmlResourceParser parser = res.getLayout(resource);
        try {
            return inflate(parser, root, attachToRoot);
        } finally {
            parser.close();
        }
    }

前面提到了inflate方法调用最终调用到第二个是三个参数的方法,只不过第三个参数是与第二个参数有关系的,这个关系就是root是不是null,如果不是null,传递true,反之传递false。

2.LayoutInflater.inflate

    public View inflate(XmlPullParser parser, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
        synchronized (mConstructorArgs) {
            ...
            View result = root;

            try {
                int type;
                ...
                final String name = parser.getName();
                ...
                // 要加载的布局根标签是merge,那么必须传递ViewGroup进来,并且要添加到该ViewGroup上
                if (TAG_MERGE.equals(name)) {
                    if (root == null || !attachToRoot) {
                        throw new InflateException("<merge /> can be used only with a valid "
                                + "ViewGroup root and attachToRoot=true");
                    }
                    rInflate(parser, root, inflaterContext, attrs, false);
                } else {// 根标签不是merge
                    // temp是要解析的xml布局中的根布局视图
                    final View temp = createViewFromTag(root, name, inflaterContext, attrs);
                    ViewGroup.LayoutParams params = null;
                    // 1.root不为空会解析宽、高属性(如果不添加的话,那么会将属性设置给xml的根布局)
                    if (root != null) {
                        // root存在才会解析xml根布局的宽高(如果xml文件中设置的话)
                        params = root.generateLayoutParams(attrs);
                        // 不将该xml布局添加到root上的话
                        if (!attachToRoot) {
                            temp.setLayoutParams(params);
                        }
                    }
                    // 递归解析temp(xml文件中的根布局)下所有视图,并按树形结构添加到temp中
                    rInflateChildren(parser, temp, attrs, true);
                    // 2.root视图不为空,并且需要添加到root上面,那么调用addView方法并且设置LayoutParams属性
                    if (root != null && attachToRoot) {
                        root.addView(temp, params);
                    }
                    // 3.root为空或者attachToRoot为false,那么就会将该xml的根布局赋值给result返回,
                    //   但是root为空时是没有设置宽高的
                    if (root == null || !attachToRoot) {
                        result = temp;
                    }
                }
            } catch (XmlPullParserException e) {
                ...
            }
            return result;
        }
    }

这里开始layout布局的最开始解析,首先if语句是判断根视图,也就是最外层视图是merge标签的时候,必须传入的root不是null,并且第三个参数attachToRoot必须是true,否则抛出异常。如果root不为null,并且attachToRoot==true,那么调用rInflate方法继续解析。如果不是merge标签,那么解析过程由外向内开始解析,所以首先解析最外层的根视图并保存为temp,这里如果root不是null,那么就要获取LayoutParam属性,这个方法下面再看,然后判断如果attachToRoot是false的话那么就给temp设置属性,如果为true就没有设置。然后调用rInflateChildren方法递归解析temp下面的所有视图,并按树形结果添加到temp中。接着判断root不为null,并且attachToRoot为true,那么将temp添加到root中并且设置属性值,所以这里可以看出,attachToRoot参数是是否将解析出来的layout布局添加到root上面,如果添加则会有属性值。

所以这里的重点就是root决定layout布局是否被设置ViewGroup.LayoutParams属性,而attachToRoot决定解析出来的视图是否添加到root上面。这里我们先看获取的ViewGroup.LayoutParams属性包含了那几个属性值。

3.ViewGroup.generateLayoutParams

    public LayoutParams generateLayoutParams(AttributeSet attrs) {
        return new LayoutParams(getContext(), attrs);
    }

这里只是new了一个新对象LayoutParams,我们看看这个LayoutParams对象的构造函数做了什么

        public LayoutParams(Context c, AttributeSet attrs) {
            TypedArray a = c.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.ViewGroup_Layout);
            setBaseAttributes(a,
                    R.styleable.ViewGroup_Layout_layout_width,
                    R.styleable.ViewGroup_Layout_layout_height);
            a.recycle();
        }

这里调用setBaseAttributes函数:

        protected void setBaseAttributes(TypedArray a, int widthAttr, int heightAttr) {
            width = a.getLayoutDimension(widthAttr, "layout_width");
            height = a.getLayoutDimension(heightAttr, "layout_height");
        }

到这里基本明确了,这里就是获取视图的宽、高属性值的,也就是我们layout布局中视图的宽、高值。宽、高包括以下几种:

public static final int FILL_PARENT = -1;
public static final int MATCH_PARENT = -1;
public static final int WRAP_CONTENT = -2;

只有具体值,也就是我们设置的layout_width和layout_height值,其实上面第一种已经被第二个取代了。

所以我们这里看到了视图的宽、高就是通过ViewGroup.generateLayoutParams来获取的,如果没有调用那么解析的视图就没有有效的宽、高,如果需要具体值就要自己手动设置了。也就是在调用LayoutInflater.inflate方法的时候想让自己设置的宽、高有效,传入root就不能是null,否则不会获取有效的宽、高参数,在后面显示视图的时候系统会配置默认的宽、高,而不是我们设置的宽、搞。这个后面会再分析。

还有一种情况就是我想获取宽、高,但是不想添加到root上,而是我手动添加到别的ViewGroup上面需要怎么办,那就是调用三个参数的inflate方法,root参数不是null,attachToRoot设置为false就可以了

4.LayoutInflater.rInflate

    void rInflate(XmlPullParser parser, View parent, Context context,
            AttributeSet attrs, boolean finishInflate) throws XmlPullParserException, IOException {

        final int depth = parser.getDepth();
        int type;

        while (((type = parser.next()) != XmlPullParser.END_TAG ||
                parser.getDepth() > depth) && type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {

            if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
                continue;
            }

            final String name = parser.getName();
            
            if (TAG_REQUEST_FOCUS.equals(name)) {   // requestFocus
                parseRequestFocus(parser, parent);
            } else if (TAG_TAG.equals(name)) {      // tag
                parseViewTag(parser, parent, attrs);
            } else if (TAG_INCLUDE.equals(name)) {  // include
                if (parser.getDepth() == 0) {// include不能是根标签
                    throw new InflateException("<include /> cannot be the root element");
                }
                parseInclude(parser, context, parent, attrs);
            } else if (TAG_MERGE.equals(name)) {    // merge
                // merge必须是根标签
                throw new InflateException("<merge /> must be the root element");
            } else {// 正常View
                final View view = createViewFromTag(parent, name, context, attrs);
                final ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) parent;
                // 解析宽高属性
                final ViewGroup.LayoutParams params = viewGroup.generateLayoutParams(attrs);
                // 递归解析
                rInflateChildren(parser, view, attrs, true);
                // parent下的所有view解析完成就会添加到parent上
                viewGroup.addView(view, params);
            }
        }

        // parent下所有视图解析并add完成就会调用onFinishInflate方法,所以我们可以根据这个方法判断是否解析完成
        if (finishInflate) {
            parent.onFinishInflate();
        }
    }

上面第2步中,如果根标签是merge那么直接调用这个方法继续解析下一层,这里有五种情况,前两种我们不分析,基本不用,我们分析下面我们常用的:如果是include标签,那么就要判断include的层级,如果include下没有其他层级,那么会抛出异常,也就是include下必须有layout布局,然后会调用parseInclude来解析include标签的布局文件;另外就是merge嵌套merge也是不行的,会抛出异常;最后就是正常视图,通过createViewFromTag来创建该视图,然后解析宽、高,这里是直接解析了,只有最外层是要判断root的,然后调用rInflateChildren,这里rInflateChildren还是会调用这里的方法,也就是形成递归解析下一层视图并添加到外面一层视图上面,这里都是有宽、高属性的。最后有一个if语句,这里的意思是每个ViewGroup下面的所有层级的视图解析完成后,会调用这个ViewGroup的onFinishInflate方法,通知视图解析并添加完成,所以我们在自定义ViewGroup的时候可以通过这个方法来判断你自定义的ViewGroup是否加载完成。

下面我们再看parseInclude方法是如何解析include标签视图的

5.LayoutInflater.parseInclude

    private void parseInclude(XmlPullParser parser, Context context, View parent,
            AttributeSet attrs) throws XmlPullParserException, IOException {
        int type;

        // include标签必须在ViewGroup使用,所以这里parent必须是ViewGroup
        if (parent instanceof ViewGroup) {
            ...

            if (layout == 0) {
                final String value = attrs.getAttributeValue(null, ATTR_LAYOUT);
                throw new InflateException("You must specify a valid layout "
                        + "reference. The layout ID " + value + " is not valid.");
            } else {// include中layout的指向id必须有效
                ...

                try {
                    ...

                    final String childName = childParser.getName();

                    if (TAG_MERGE.equals(childName)) {// merge
                        // The <merge> tag doesn't support android:theme, so
                        // nothing special to do here.
                        rInflate(childParser, parent, context, childAttrs, false);
                    } else {// 正常View
                        final View view = createViewFromTag(parent, childName,
                                context, childAttrs, hasThemeOverride);
                        final ViewGroup group = (ViewGroup) parent;

                        ...
                        ViewGroup.LayoutParams params = null;
                        try {
                            // include是否设置了宽高
                            params = group.generateLayoutParams(attrs);
                        } catch (RuntimeException e) {
                            // Ignore, just fail over to child attrs.
                        }
                        // 如果include没有设置宽高,则获取layout指向的布局中的宽高
                        if (params == null) {
                            params = group.generateLayoutParams(childAttrs);
                        }
                        view.setLayoutParams(params);

                        // Inflate all children.
                        rInflateChildren(childParser, view, childAttrs, true);

                        ...

                        group.addView(view);
                    }
                } finally {
                    childParser.close();
                }
            }
        } else {// include必须在ViewGroup中使用
            throw new InflateException("<include /> can only be used inside of a ViewGroup");
        }

        ...
    }

这里首先判断include标签的上一个层级是不是ViewGroup,如果不是那么抛出异常,也就是include必须在ViewGroup内使用。如果是在ViewGroup中使用,那么接着判断layout的id是否有效的,如果不是,那么就要抛出异常,也就是include必须包含有效的视图布局,然后开始解析layout部分视图,如果跟布局是merge,那么调用解析对应merge的方法rInflate,也就是步骤4,如果是正常的View视图,那么通过createViewFromTag方法获取视图,然后获取include标签的宽、高,如果include中没有设置才获取include包含的layout中的宽、高,也就是include设置的宽、高优先于layout指向的布局中的宽、高,所以这里要注意了。获取完成会设置对应的宽高属性,然后调用rInflateChildren递归完成layout下所有层级视图的加载。基本的逻辑就差不多了,其实并不复杂,还有个方法需要简单介绍下-createViewFromTag,根据xml中的标签也就是视图的名字加载View实体。

6.LayoutInflater.createViewFromTag

    View createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs,
            boolean ignoreThemeAttr) {
        ...
        try {
            View view;
            ...

            if (view == null) {
                ...
                try {
                    // 系统自带的View(直接使用名字,不用带包名,所以没有".")
                    if (-1 == name.indexOf('.')) {
                        view = onCreateView(parent, name, attrs);
                    } else {// 带有包名的View(例如自定义的View,或者引用的support包中的View)
                        view = createView(name, null, attrs);
                    }
                } finally {
                    ...
                }
            }

            return view;
        } catch (InflateException e) {
            ...
        }
    }

这个方法里有两行注释,我解释一下,我们在xml布局中有两种写法,一种是系统自带的视图,例如:FrameLayout,LinearLayout等,一种是自定义的或者是Support包中的也就是带有包名的视图:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="match_parent">
    <android.support.v7.widget.RecyclerView
            android:id="@+id/recyclerview"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_below="@+id/header_rl"
            android:scrollbars="vertical"/>

    <ProgressBar
            android:id="@+id/progress"
            android:layout_centerInParent="true"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"/>
</RelativeLayout>

上面这个布局就是包含两种,系统自带的就是ProgressBar,还有就是带有包名的,这两种解析方法是有区别的。系统自带的用onCreateView方法创建View,带有包名的通过createView方法创建。我们先看第一个:

7.LayoutInflater.onCreateView

    protected View onCreateView(String name, AttributeSet attrs)
            throws ClassNotFoundException {
        // 系统正常View要添加前缀,比如:LinearLayout,添加完前缀就是android.view.LinearLayout
        return createView(name, "android.view.", attrs);
    }

系统的视图都在android.view包下,所以要添加前缀“android.view.”,添加完也是完整的视图名称,就和自定义的是一样的,最终还是调用createView方法:

8.LayoutInflater.createView

    public final View createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
            throws ClassNotFoundException, InflateException {
        ...
        Class<? extends View> clazz = null;

        try {

            if (constructor == null) {
                // Class not found in the cache, see if it's real, and try to add it
                clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
                        prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);
                
                ...
                constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);
                ...
            } else {
                // If we have a filter, apply it to cached constructor
                if (mFilter != null) {
                    // Have we seen this name before?
                    Boolean allowedState = mFilterMap.get(name);
                    if (allowedState == null) {
                        // New class -- remember whether it is allowed
                        clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
                                prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);
                        ...
                        constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);
                        ...
                    } else if (allowedState.equals(Boolean.FALSE)) {
                        ...
                    }
                }
            }

            ...

            final View view = constructor.newInstance(args);
            ...
            return view;

        } catch (NoSuchMethodException e) {
            ...
        }
    }

这里就很简单了就是根据完整的路径名称加载出对应的Class文件,然后创建对应的Constructor文件,通过调用Constructor.newInstance创建对应的View对象,这就是将xml文件解析成java对象的过程。

总结

LayoutInflate.inflate方法很重要,这是我们将xml布局解析成java对象的必须过程,所以掌握这个方法的原理非常重要,上面分析的时候也提出一些重点的内容,所以我们再总结一下,方便记忆:

  • inflate方法的第二个参数root不为null,加载xml文件时根视图才有具体宽、高属性;
  • inflate方法的第三个参数attachToRoot是true时,解析的xml布局会被添加到root上,反之不添加;
  • 调用两个参数的inflate方法时,参数attachToRoot = (root != null);
  • include设置的宽、高优先于layout指向的布局中设置的宽、高;
  • include不能是根标签;
  • merge必须是根标签
  • include必须有有效的layout id

代码地址:

直接拉取导入开发工具(Intellij idea或者Android studio)

Android_Framework_Source

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