深入理解 Android 之 View 的绘制流程，androidview

深入理解 Android 之 View 的绘制流程，androidview

概述

本篇文章会从源码（基于Android 6.0）角度分析Android中View的绘制流程，侧重于对整体流程的分析，对一些难以理解的点加以重点阐述，目的是把View绘制的整个流程把握好，而对于特定实现细节则可以日后再对相应源码进行研读。
在进行实际的分析之前，我们先来看下面这张图：

我们来对上图做出简单解释：DecorView是一个应用窗口的根容器，它本质上是一个FrameLayout。DecorView有唯一一个子View，它是一个垂直LinearLayout，包含两个子元素，一个是TitleView（ActionBar的容器），另一个是ContentView（窗口内容的容器）。关于ContentView，它是一个FrameLayout（android.R.id.content)，我们平常用的setContentView就是设置它的子View。上图还表达了每个Activity都与一个Window（具体来说是PhoneWindow）相关联，用户界面则由Window所承载。

Window

Window即窗口，这个概念在Android Framework中的实现为android.view.Window这个抽象类，这个抽象类是对Android系统中的窗口的抽象。在介绍这个类之前，我们先来看看究竟什么是窗口呢？

实际上，窗口是一个宏观的思想，它是屏幕上用于绘制各种UI元素及响应用户输入事件的一个矩形区域。通常具备以下两个特点：

• 独立绘制，不与其它界面相互影响；
• 不会触发其它界面的输入事件；

在Android系统中，窗口是独占一个Surface实例的显示区域，每个窗口的Surface由WindowManagerService分配。我们可以把Surface看作一块画布，应用可以通过Canvas或OpenGL在其上面作画。画好之后，通过SurfaceFlinger将多块Surface按照特定的顺序（即Z-order）进行混合，而后输出到FrameBuffer中，这样用户界面就得以显示。

android.view.Window这个抽象类可以看做Android中对窗口这一宏观概念所做的约定，而PhoneWindow这个类是Framework为我们提供的Android窗口概念的具体实现。接下来我们先来介绍一下android.view.Window这个抽象类。

这个抽象类包含了三个核心组件：

• WindowManager.LayoutParams: 窗口的布局参数；
• Callback: 窗口的回调接口，通常由Activity实现；
• ViewTree: 窗口所承载的控件树。

下面我们来看一下Android中Window的具体实现（也是唯一实现）——PhoneWindow。

PhoneWindow

前面我们提到了，PhoneWindow这个类是Framework为我们提供的Android窗口的具体实现。我们平时调用setContentView()方法设置Activity的用户界面时，实际上就完成了对所关联的PhoneWindow的ViewTree的设置。我们还可以通过Activity类的requestWindowFeature()方法来定制Activity关联PhoneWindow的外观，这个方法实际上做的是把我们所请求的窗口外观特性存储到了PhoneWindow的mFeatures成员中，在窗口绘制阶段生成外观模板时，会根据mFeatures的值绘制特定外观。

从setContentView()说开去

在分析setContentView()方法前，我们需要明确：这个方法只是完成了Activity的ContentView的创建，而并没有执行View的绘制流程。
当我们自定义Activity继承自android.app.Activity时候，调用的setContentView()方法是Activity类的，源码如下：

public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {    
  getWindow().setContentView(layoutResID);    
  . . .
}

getWindow()方法会返回Activity所关联的PhoneWindow，也就是说，实际上调用到了PhoneWindow的setContentView()方法，源码如下：

@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
  if (mContentParent == null) {
    // mContentParent即为上面提到的ContentView的父容器，若为空则调用installDecor()生成
    installDecor();
  } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
    // 具有FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS特性表示开启了Transition
    // mContentParent不为null，则移除decorView的所有子View
    mContentParent.removeAllViews();
  }
  if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
    // 开启了Transition，做相应的处理，我们不讨论这种情况
    // 感兴趣的同学可以参考源码
    . . .
  } else {
    // 一般情况会来到这里，调用mLayoutInflater.inflate()方法来填充布局
    // 填充布局也就是把我们设置的ContentView加入到mContentParent中
    mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
  }
  . . .
  // cb即为该Window所关联的Activity
  final Callback cb = getCallback();
  if (cb != null && !isDestroyed()) {
    // 调用onContentChanged()回调方法通知Activity窗口内容发生了改变
    cb.onContentChanged();
  }

  . . .
}　

LayoutInflater.inflate()

在上面我们看到了，PhoneWindow的setContentView()方法中调用了LayoutInflater的inflate()方法来填充布局，这个方法的源码如下：

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();
  }
}

在PhoneWindow的setContentView()方法中传入了decorView作为LayoutInflater.inflate()的root参数，我们可以看到，通过层层调用，最终调用的是inflate(XmlPullParser, ViewGroup, boolean)方法来填充布局。这个方法的源码如下：

public View inflate(XmlPullParser parser, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
  synchronized (mConstructorArgs) {
    . . .
    final Context inflaterContext = mContext;
    final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);
    Context lastContext = (Context) mConstructorArgs[0];
    mConstructorArgs[0] = inflaterContext;

    View result = root;

    try {
      // Look for the root node.
      int type;
      // 一直读取xml文件，直到遇到开始标记
      while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.START_TAG &&
          type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
        // Empty
       }
      // 最先遇到的不是开始标记，报错
      if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
        throw new InflateException(parser.getPositionDescription()
+ ": No start tag found!");
      }

      final String name = parser.getName();
      . . .
      // 单独处理<merge>标签，不熟悉的同学请参考官方文档的说明
      if (TAG_MERGE.equals(name)) {
        // 若包含<merge>标签，父容器（即root参数）不可为空且attachRoot须为true，否则报错
        if (root == null || !attachToRoot) {
          throw new InflateException("<merge /> can be used only with a valid "
+ "ViewGroup root and attachToRoot=true");
        }

        // 递归地填充布局
        rInflate(parser, root, inflaterContext, attrs, false);
     } else {
        // temp为xml布局文件的根View
        final View temp = createViewFromTag(root, name, inflaterContext, attrs); 
        ViewGroup.LayoutParams params = null;
        if (root != null) {
          . . .
          // 获取父容器的布局参数（LayoutParams）
          params = root.generateLayoutParams(attrs);
          if (!attachToRoot) {
            // 若attachToRoot参数为false，则我们只会将父容器的布局参数设置给根View
            temp.setLayoutParams(params);
          }

        }

        // 递归加载根View的所有子View
        rInflateChildren(parser, temp, attrs, true);
        . . .

        if (root != null && attachToRoot) {
          // 若父容器不为空且attachToRoot为true，则将父容器作为根View的父View包裹上来
          root.addView(temp, params);
        }

        // 若root为空或是attachToRoot为false，则以根View作为返回值
        if (root == null || !attachToRoot) {
           result = temp;
        }
      }

    } catch (XmlPullParserException e) {
      . . . 
    } catch (Exception e) {
      . . . 
    } finally {

      . . .
    }
    return result;