11.1 应用程序中的View框架
View 和 ViewRoot
ViewRoot 可以被理解为“View树的管理者”--它有一个 mView 成员变量,指向它所管理的 View 树的根。
Activity 和 Window 的关系
Activity 内部有一个 mWindow 成员变量。
Window 和 WindowManagerImpl 的关系
一个应用程序中很可能存在多个 Window。如果它们都单独与 WMS 通信,那么既浪费资源,又会造成管理的混乱。换句话说,它们需要统一的管理,于是就有了 WindowManager,它作为 Window 的成员变量 mWindowManager 存在。这个 WindowManager 是一个接口类,其真正的实现是 WindowManagerImpl,后者同时也是整个应用程序中所有 Window 的管理者。
ViewRoot 和 WindowManagerImpl 的关系
在 Android 4.3 之前,WindowManagerImpl 内部存在3个全局变量:
private View[] mViews;
private ViewRootImpl[] mRoots;
private WindowManager.LayoutParams[] mParams;
Android 4.3 修改为由 WindowManagerGlobal 统一管理。
ViewRoot 和 WindowManagerService 的关系
每个 ViewRootImpl 内部,都有一个全局变量:
static IWindowSession sWindowSession;
这个变量用于 ViewRoot 到 WMS 的连接,它是 ViewRoot 利用 WMS 的 openSession() 接口来创建得到的。在此基础上,ViewRoot 也会通过 IWindowSession.add() 方法提供一个 IWindow 对象,从而让 WMS 也可以通过这个 Binder 对象来与 ViewRoot 进行双向通信。
11.2 Activity中View Tree的创建过程
1.作为应用程序的主线程,ActivityThread 负责处理各种核心事件。
2.在 handleLaunchActivity 内部,又可以细分为两个子过程:
performLaunchActivity:生成一个 Activity 对象,并调用它的 attach 方法,然后通过 Instrumentation.callActivityOnCreate 间接调用 Activity.onCreate。其中 attach 将为 Activity 内部众多全局变量赋值--最重要的就是mWindow。
handleResumeActivity:通过 performLaunchActivity,Activity 内部已经完成了 Window 和 DecorView 的创建过程。接下来需要把它添加到本地的 WindowManagerGlobal 中,继而注册到 WMS 里。
11.3 在 WMS 中注册窗口
PhoneWindow 是应用进程端对于“窗口”的描述,WindowState 则是 WMS 中对“窗口”的描述。
当 ViewRootImpl 构造的时候,它需要建立与 WMS 通信的双向通道。分别是:
- ViewRootImpl -> WMS : IwindowSession;
- WMS -> ViewRootImpl : Iwindow;
其流程如下:
- ViewRootImpl 在构造函数中,首先会利用 WMS 提供的 openSession 接口打开一条 Session 通道,并存储到内部的 mWindowSession 变量中。
- ViewRootImpl.setView -- 这个函数一方面会把 DecorView,也就是 View 树的根设置到 ViewRootImpl 中;另一方面会向 WMS 申请注册一个窗口,同时将 ViewRootImpl 中的 W(Iwindow 的子类)对象作为参数传递给 WMS。
11.4 ViewRoot的基本工作方式
主要触发源有两种:
- View Tree 内部的请求
比如某个 View 对象需要更新 UI 时,它会通过 invalidate 或者其他方式发起请求。随后这些请求会沿着 View Tree 层层往上传递,最终到达 ViewRoot。
- 外部的状态更新
除了内部的变化外,ViewRoot同样可以接受来自外部的各种请求。比如 WMS 会回调 ViewRoot 通知界面大小改变、触摸事件、按键事件等。
11.5 View Tree的遍历时机
- 应用程序刚启动时
- 外部事件
- 内部事件
11.6 View Tree的遍历流程
- performMeasure(尺寸大小)
- performLayout(位置)
- performDraw(绘制)
11.7 View 和 ViewGroup 属性
View 的两个重要特性就是它既负责 UI 显示,也可以进行各种事件的处理--这同时是它和 Drawable 的一个本质区别。
View 的基本属性
Position,Size,Padding,Gravity,Visibility,Scrollbar
ViewGroup 的属性
Margin,Layout
View、ViewGroup 和 ViewParent
ViewParent 顾名思义是一个 View 的“父亲”,这个父亲既可能是 ViewGroup,也可能是 ViewRoot。
Callback 接口
View 类实现了以下几个接口:Drawable.callback,KeyEvent.Callback,AccessibilityEventSource。
Drawable 通常会以如下形式出现:
Bitmap,Nine Patch,Shape,Layers,States,Levels,Scale
11.8 “作画”工具集--Canvas
打印机的工作流程大致是:
1.找到一台能正常工作的打印机(Canvas);
2.准备好需要的墨盒(Paint);
3.将墨盒装入打印机;
4.准备好需要的纸张(Bitmap);
5.将纸张放入打印机的纸槽;
6.通过某种传输路径(网络连接、U盘连接)向打印机(Canvas)发送打印命令,如画一条线、一个长方形或者文字等。
7.打印机(Canvas)将结果输出到纸张(Bitmap)上;
8.完成打印后,用户到打印机的纸张出口处获取已经打印好的纸张;
9.用户检查纸张上的绘图结果是否符合预期要求。
“绘制UI”--Skia
Skia 是到目前为止 Android 仍然在采用的,适用于 Java 层 View Tree 中绘制 UI 界面的一个 2D 图形引擎库。本地层的 Canvas 和 Bitmap 实现,也都基于 Skia。在 Android 工程中的源码目录是:external\skia。
数据中介--Surface.lockCanvas
与 View 组件直接打交道的是 Canvas,应用进程端与 SurfaceFlinger 间的数据中介是 Surface,两者在 ViewRootImpl 中关联:
canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);
解锁并提交结果--unlockCanvasAndPost
一旦 UI 绘图完成,程序需要将这幅“画”解锁,并提交给 SurfaceFlinger 进行渲染。
11.9 draw和onDraw
- draw 与 onDraw 的分离
- draw 中的绘图顺序
绘制顺序:
1.绘制背景。
2.保存 canvas 的 layers,以备后续 fading 所需。
3.绘制内容区域。
4.绘制子对象(如果有的话)。
5.绘制 fading(如果有的话),restore 第2步保存的 layers。
6.绘制 decorations(主要是 scrollbars)。
11.10 View中的消息传递
- ACTION_DOWN,后续事件的“起点”。
- ACTION_MOVE,随着用户的不断拖动持续产生。
- ACTION_UP,手势操作的结束点。
- ACTION_CANCEL,系统在谨慎判断后得出事件结束。
11.11 View动画
- Property Animation
- View Animation