UI绘制流程及原理

 本篇文章主要从activity的setContentView()方法着手,讲解我们的布局文件是如何添加到根布局,并最终显示到屏幕上的。

一、View添加到DecorView的过程

首先,我们先从Activity的setContentView()方法开始分析:

public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {

        getWindow().setContentView(layoutResID);

        initWindowDecorActionBar();

}

getWindow()获取Window对象。我们知道在Android中,PhoneWindow是Window唯一的实现类,所以我们看一下PhoneWindow中的setContentView()方法

public void setContentView(int layoutResID) {

        if (mContentParent ==null) {

                // 1、首先调用installDecor()

                installDecor();

        } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {

                mContentParent.removeAllViews();

        }
        if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
                 final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID, getContext());
                 transitionTo(newScene);
        } else {

                // 2、将系统layoutResId对应的布局文件添加到DecorView后,再将开发者设置的布局文件添加到mContentParent中
                 mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
        }
}

首次进入,mContentParent一定为空,所以会调用installDecor()方法:(第2步,我们稍后再说)

private void installDecor() {
        if (mDecor == null) {
                // 1、创建mDecor
                 mDecor = generateDecor(-1); 
        }
        if (mContentParent == null) {

                // 2、创建mContentParent
                 mContentParent = generateLayout(mDecor);
        }
}

我们先来看一下第1个步骤:生成mDecor:

protected DecorViewgenerateDecor(int featureId) {

        // DecorView继承自FrameLayout

        return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());

}

直接new创建对象,没什么好说的。接着看第2步,生成mContentParent:

protected ViewGroupgenerateLayout(DecorView decor) {

        // 1、通过读取配置文件,设置Window属性
        if (a.getBoolean(R.styleable.Window_windowNoTitle, false)) {
                 requestFeature(FEATURE_NO_TITLE);
        } else if (a.getBoolean(R.styleable.Window_windowActionBar, false)) {
                requestFeature(FEATURE_ACTION_BAR);
        }
        if (a.getBoolean(R.styleable.Window_windowSwipeToDismiss, false)) {
                 requestFeature(FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS);
        }
        if (a.getBoolean(R.styleable.Window_windowFullscreen, false)) {
                 setFlags(FLAG_FULLSCREEN, FLAG_FULLSCREEN & (~getForcedWindowFlags()));
        }

        ......
        //2、 通过features,来为layoutResource赋值
        int layoutResource;
        if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) {
                 layoutResource = R.layout.screen_swipe_dismiss;
                 setCloseOnSwipeEnabled(true);
        } else if ((features & ((1 << FEATURE_LEFT_ICON) | (1 << FEATURE_RIGHT_ICON))) != 0) {
                if (mIsFloating) {
                         TypedValue res = new TypedValue();
                         getContext().getTheme().resolveAttribute( R.attr.dialogTitleIconsDecorLayout, res, true);
                         layoutResource = res.resourceId;
                } else {
                         layoutResource = R.layout.screen_title_icons;
                 }
        }

        ......

        else {
                layoutResource = R.layout.screen_simple;
        }
        3、mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);
}

这段代码主要有三个步骤:

    1、通过Window Style样式,设置Window风格

    2、加载系统中对应的layoutResource,作为基础布局。(开发者自己通过setContentView(int layoutId)设置的布局文件就是添加到其中的)

    3、当资源加载完毕,会调用DecorView的onresourcesLoaded()方法,进而将上述基础布局添加到顶层布局mDecorView中:

void onResourcesLoaded(LayoutInflater inflater, int layoutResource) {
        if (mDecorCaptionView != null) {
                 if (mDecorCaptionView.getParent() == null) {
                         addView(mDecorCaptionView, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
                 }
                 mDecorCaptionView.addView(root, new ViewGroup.MarginLayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
        } else {
                addView(root, 0, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
        }
}

通过addView(),最终将layoutResources添加到DecorView中。

最终的布局层次,我们以R.layout.screen_simple为例来分析,请看下图:


说到这里,通过setContentView()设置的布局文件就已经添加到了DecorView中,View的树形结构就已经存在了。

接下来只需要将该View树添加到Window中,并执行View的测量流程完毕,该View就会显示到屏幕上。

二、将View树添加到Window中

ActivityThread是Activity的启动入口, 在它内部有一个内部类H extends Handler,专门用来处理主线程的消息。

class H extends Handler {

    public void handleMessage(Message msg) {

        switch (msg.what) {

            case LAUNCH_ACTIVITY: {

                final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj;

                r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck(

                r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo);

                handleLaunchActivity(r, null, "LAUNCH_ACTIVITY");

        }

        break;

当启动一个新的Activity,会触发handleLaunchActivity()方法:

private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent, String reason) {

......

// 1、创建Activity

Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);

......

// 2、调用activity的onResume方法

handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward, !r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed, r.lastProcessedSeq, reason);

我们先看一下performLaunchActivity()方法的源码:

private ActivityperformLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {

    Activity activity =null;

    try {

            java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();

            // 1、创建Activity

            activity =mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent);

         } catch (Exception e) {

         }

    // 2、创建Application

    Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);

    // 3、创建Window

    Window window =null;

    if (r.mPendingRemoveWindow !=null && r.mPreserveWindow) {

            window = r.mPendingRemoveWindow;

            r.mPendingRemoveWindow =null;

            r.mPendingRemoveWindowManager =null;

    }

    // 4、关联activity和window

    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);

通过源码,可以看到,performLaunchActivity()方法主要是创建Activity、Application、Window对象,并关联到一起。紧接着,调用activity的onCreate()方法,进而调用setContentView()方法,构建View树。

然后我们再看一下handleResumeActivity()方法的源码:

final void handleResumeActivity(IBinder token,  boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) {             // 1、创建 ViewManager 对象

        ViewManager wm = a.getWindowManager();

        WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();

        if (a.mVisibleFromClient) {

            if (!a.mWindowAdded) {

                    a.mWindowAdded =true;

                    // 2、将DecorView添加到Window中

                    wm.addView(decor, l);

        }else {

            a.onWindowAttributesChanged(l);

        }

}

在该方法内部,创建ViewManager对象,并调用addView()方法,将DecorView添加到Window中。(通过查看源码,ViewManager.addView() --> WindowManager.addView() --> WindowManagerGlobal.addView(),这不是本文的重点,就不一一列举了)

至此,View树就已经添加到Window中,但是此时用户还看不到界面,因为还没有进行绘制。所以接下来就需要将该View绘制出来

三、View的绘制流程:

我们看一下WindowManagerGlobal.addView(),在该方法内部会调用ViewRootImpl的setView()方法,在该方法内部,会调用requestLayout()方法,进而出发View的绘制流程:

public void requestLayout() {

    if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {

            // 1、检查是否在主线程

            checkThread();

            // 2、执行traversal

            scheduleTraversals();

    }

}

void scheduleTraversals() {

        if (!mTraversalScheduled) {

                mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);

        }

}

final TraversalRunnablemTraversalRunnable =new TraversalRunnable();

final class TraversalRunnableimplements Runnable {

    @Override

    public void run() {

        doTraversal();

    }

}

void doTraversal() {

    if (mTraversalScheduled) {

            performTraversals();

        }

    }

}

private void performTraversals() {

        performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

        performLayout(lp, mWidth, mHeight);

        performDraw();
}

从源码中,可以看到,最终在performTraversals()方法中,执行了View的测量、布局和绘制过程。

至此,View绘制完毕后,就可以显示到屏幕上了。


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