Android Activity View加载与绘制流程深入刨析源码
1.App的启动流程，从startActivity到Activity被创建。
这个流程主要是ActivityThread和ActivityManagerService之间通过binder进行通信来完成。
ActivityThread可以拿到AMS 的BinderProxy。AMS可以拿到ActivityThread的BinderProxy ApplicationThread。这样双方就可以互相通讯了。
当ApplicationThread 接收到AMS的Binder调用后，会通过handler机制来执行对应的操作。
可以这样说handler和binder是android framework重要的两块基石。
而Activity的创建就是在ActivityThread中调用handleLaunchActivity方法实现。
private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
//创建一个Activity，并调用生命周期onCreate方法
Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
if (a != null) {
//如果Activity成功创建，则会调用生命周期onResume方法。
handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,
!r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed);
}
}
2.接下来看performLaunchActivity。创建一个Activity。
如果Activity创建成功，先调用activity.attach(),在这个方法中，创建了Activity的PhoneWindow实例。
然后mInstrumentation.callActivityOnCreate，调用了Activity的onCreate生命周期方法。
private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
Activity activity = null;
try {
// Instrumentation mInstrumentation;
//拿到类加载器，最后会通过反射的方式创建Activity对象
//(Activity) cl.loadClass(className).newInstance();
java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
activity = mInstrumentation.newActivity(
cl, component.getClassName(), r.intent);
} catch (Exception e) {
if (!mInstrumentation.onException(activity, e)) {
throw new RuntimeException(
"Unable to instantiate activity " + component
+ ": " + e.toString(), e);
}
}
if(activity!=null){
//调用Activity.attach，
activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
r.voiceInteractor);
}
//通过这个方法调用了Activity的onCreate方法
if (r.isPersistable()) {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
// activity.performCreate(icicle, persistentState);
// onCreate(icicle, persistentState);
} else {
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
//activity.performCreate(icicle);
// onCreate(icicle);
}
return activity;
}
final void attach(...){
//初始化了window的子类 初始化了PhoneWindow，PhoneWindow中有一个Decoview对象
mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
mWindow.setWindowManager(
(WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
mToken, mComponent.flattenToString(),
(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
//mWindowManager 是WindowManagerImpl的实例。
mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
}
3.setContentView，布局加载流程：
在Activity.onCreate方法中，我们通过setContentView(R.layout.activity_main);就能在界面显示，那android是怎么做到的？
1）调用installDecor()，初始化Decorview和mContentParent。
2）mLayoutInflater.inflate()，将布局文件，解析成android中对应的View。
//getWindow拿到的是PhoneWindow
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
getWindow().setContentView(layoutResID);
}
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
if (mContentParent == null) {
//初始化Decorview和mContentParent
installDecor();
}
//加载并解析传进来的布局文件，并add到mContentParent上。
//这个操作比较耗时，因为要从xml文件中解析，然后再通过反射的方式生成Java中的View对象。
//所以在recyclerView和listView中要对这一步进行缓存优化，
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
}
先看installDecor()，通过generateDecor() new了一个DecoView实例并赋值给了mDecor，
mDecor是PhoneView的一个变量。
//mDecorView是PhoneWindow的一个成员变量
private DecorView mDecor;
private void installDecor() {
//创建mDecor
if (mDecor == null) {
mDecor = generateDecor(-1);
//new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
}
//创建mContentParent,将创建的DecorView作为参数传递
if (mContentParent == null) {
mContentParent = generateLayout(mDecor);
}
}
通过generateLayout(decor) 加载了一个系统的layout文件，在android.jar--res--layout目录下。
在mDecor.onResourcesLoaded方法中加载了这个布局，并添加到了mDecor中。
DecorView继承自FrameLayout，是一个真正的view。
然后通过findViewbyid，找到了一个ViewGoup，可以看下面的布局文件。
ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content; ,并把这个返回出去了。
这个view 就installDecor()方法中的mContentParent（）
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
int layoutResource;
//这个布局文件就在android.jar--res--layout目录下。
layoutResource = R.layout.screen_simple;
mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);
// int ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content;
//这个R.id.content就是定义在screen_simple中的一个FrameLayout
// android:id="@android:id/content"
ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
....
return contentParent;
}
//将布局R.layout.screen_simple 加载成view，并添加到DecorView中
void onResourcesLoaded(LayoutInflater inflater, int layoutResource) {
......
final View root = inflater.inflate(layoutResource, null);
......
// Put it below the color views.
addView(root, 0, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
}
//R.layout.screen_simple
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:fitsSystemWindows="true"
android:orientation="vertical">
<ViewStub android:id="@+id/action_mode_bar_stub"
android:inflatedId="@+id/action_mode_bar"
android:layout="@layout/action_mode_bar"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:theme="?attr/actionBarTheme" />
<FrameLayout
android:id="@android:id/content"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:foregroundInsidePadding="false"
android:foregroundGravity="fill_horizontal|top"
android:foreground="?android:attr/windowContentOverlay" />
</LinearLayout>
总结：至此 installDecor();已经完成。主要是创建了mDecorView，并加载了一个系统的布局，R.layout.screen_simple，
将加载得到的View添加到了mDecorView中，并findViewById(R.id.content)的到的View赋值给了mParentContent。
回到setContentView中看第二行代码：
layoutResID 就是传入的布局文件id，mContentParent就是加载的系统的布局文件中id为“content”的view
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
//加载并解析传进来的布局文件，并add到mContentParent上。
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
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();
//通过 Resource 得到了一个XML解析器。
final XmlResourceParser parser = res.getLayout(resource);
try {
//解析我们自定义的layout，并添加到mParentContent上。
//将xml中定义的ViewGroup和View解析成Java对象。
//这块代码会单独写文章讲解
return inflate(parser, root, attachToRoot);
} finally {
parser.close();
}
}
至此上面的关系可以总结为：
Activity-->PhoneWindow-->mDecorView-->addView(R.layout.screen.simple)-->
R.id.content-->mParentContent-->addView(R.layout.activity.main)
我们自己写的layout已经添加到了系统的DecorView中。
4.我们知道View有三个重要的方法onMeasure，onLayout，onDraw，
那这些方法是在哪里调用的？我们创建的View是如何添加到屏幕上的呢？
回到handleLaunchActivity方法中，还有一个handleResumeActivity，通过performResumeActivity 会执行Activity的onResume生命周期方法。
private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
//创建一个Activity，并调用生命周期onCreate方法
Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
if (a != null) {
//如果Activity成功创建，则会调用生命周期onResume方法。
handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,
!r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed);
}
}
final void handleResumeActivity(IBinder token,
boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume) {
//执行Activity onResume生命周期方法
ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);
if(r!=null){
final Activity a = r.activity;
//通过上面代码我们知道 window 是PhoneWindow
r.window = r.activity.getWindow();
//拿到DecorView
View decor = r.window.getDecorView();
//wm 是 WindowManagerImpl
ViewManager wm = a.getWindowManager();
if (a.mVisibleFromClient) {
a.mWindowAdded = true;
//关键代码，将decorView 添加到wm中
wm.addView(decor, l);
}
}
}
public final ActivityClientRecord performResumeActivity(IBinder token,
boolean clearHide) {
//执行Activity onStart onResume方法
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
r.activity.performResume();
return r;
}
//Activity中 onStart onResume 生命周期方法
final void performResume(boolean followedByPause, String reason) {
performRestart(true /* start */, reason);
mInstrumentation.callActivityOnResume(this);
}
final void performRestart(boolean start, String reason) {
if (start) {
performStart(reason);
}
}
public void callActivityOnResume(Activity activity) {
activity.mResumed = true;
activity.onResume();
}
执行完onResume方法后：
wm.addView(decor, l);将Activity的DecorView添加到了wm中。
ViewManager wm = a.getWindowManager();
ViewManager 是一个抽象类，实例是WindowManagerImpl。
在WindowManagerImpl中通过单例模式获取了一个WindowManagerGlobal对象。
既然是单例模式获取的对象，也就在一个进程，ActivityThread 主进程中 只有一个实例。
//WindowManagerImpl.java addView 方法
//WindowManagerGlobal 是一个单例模式，在ActivityThread 主进程中 只有一个实例。
private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();
@Override
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
}
WindowManagerGlobal.java
private final ArrayList<View> mViews = new ArrayList<View>();
private final ArrayList<ViewRootImpl> mRoots = new ArrayList<ViewRootImpl>();
private final ArrayList<WindowManager.LayoutParams> mParams = new ArrayList<WindowManager.LayoutParams>();
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
Display display, Window parentWindow) {
final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams)params;
ViewRootImpl root;
........
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
.........
view.setLayoutParams(wparams);
//将decorView ViewRootImpl 存到集合中
mViews.add(view);
mRoots.add(root);
mParams.add(wparams);
root.setView(view, wparams, panelParentView);
}
在WindowManagerGlobal中创建了一个ViewRootImpl对象。这是很重要的一个对象。
将传进来的DecorView设置在了root中，root.setView(view, wparams, panelParentView);
ViewRootImpl.java
public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
mThread = Thread.currentThread();
}
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
// Schedule the first layout -before- adding to the windowmanager,
//to make sure we do the relayout before receiving
// any other events from the system.
//在添加到windowmanager之前进行布局，确保在收到系统的event之前进行relayout
// 出发布局的绘制流程，measure，layout，view 的绘制流程，就是从这来的。
//这个方法保证了，在添加的屏幕前已经完成了测量、绘制。
requestLayout();
try {
//通过binder和WindowManagerService进行通信，将view添加到屏幕上。
// mWindow = new W(this);
// static class W extends IWindow.Stub {}
//添加到屏幕的逻辑，稍后写文章详细分析。
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
mAttachInfo.mContentInsets, mInputChannel);
}catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("Adding window failed", e);
}
}
在setView（）方法中有两句很重要的代码。
requestLayout();
res = mWindowSession.addToDisplay()
1) requestLayout（）请求布局，调用者行代码会执行view的measue,layou,draw方法。
public void requestLayout() {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
checkThread();
mLayoutRequested = true;
scheduleTraversals();
}
}
checkThread这有一个很重要的知识点，为啥子线程不能修改主线程创建的view？
//mThread是在ViewRootImp初始初始化是所在的线程。
//在requestLayout时，会获取当前请求布局的线程。
//如果两个线程不一致就会抛异常，只有原始创建的线程，可以修改views
void checkThread() {
if (mThread != Thread.currentThread()) {
throw new CalledFromWrongThreadException(
"Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
}
}
在scheduleTraversals方法中。通过mChoreographer编舞者对象，最后执行了mTraversalRunnable中的方法。这块代码在消息屏障文章中，详细分解。
//开始遍历
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
//发送一个同步消息，在handler机制分析中提过一下，同步屏障。关于这个知识点还会做详细的分析。
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().postSyncBarrier();
//mChoreographer 编舞者类。
//通过编舞者，执行 runnable中 doTraversal 方法
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
}
}
final class TraversalRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
doTraversal();
}
}
void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
mHandler.getLooper().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
performTraversals();
}
}
在TraversalRunnable中执行了doTraversal()方法。在这里调用了三个重要的方法
performMeasure(),performLayout(),performDraw()。
这也就是为什么View的绘制流程是先调用onMeasure，onLayout，后调用onDraw的原因。
并且这些写方法都是在onResume执行才调用的。所以，这就是我们想拿到View的宽高，在onResume之前拿不到的原因。
private void performTraversals() {
//mView DecorView
final View host = mView;
// Ask host how big it wants to be
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
if (didLayout) {
performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
}
performDraw();
}
private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
int desiredWindowHeight) {
final View host = mView;
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
}
private void performDraw() {
draw(fullRedrawNeeded);
//
}
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