Activity显示界面历险记

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前言

在Activity显示View的过程中，有一些重要的角色总让人理不清，比如PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl。

也常常有面试题会问到，他们四者之间的关系?创建的时机?View第一次绘制的时机?等问题。

那么今天，就和大家一起从Activity启动开始 看看 到展示出View整个过程中，到底会经过哪些步骤，这之间各角色的关系又如何。

动画展示

为了方便大家理解，先通过动画的形式给大家展示这几位的关系：

源码解析

从小爱诞生说起

在Activity界面展示之前，它还是个我们看不到的Activity，我先给它起个爱称—小爱。

小爱是怎么诞生的呢?熟悉Activity启动流程的都知道，小爱的创建发生在performLaunchActivity中：

//ActivityThread.java 
    private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) { 
        //创建ContextImpl 
        ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r); 
        Activity activity = null; 
        try { 
            java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader(); 
            //创建Activity 
            activity = mInstrumentation.newActivity( 
                    cl, component.getClassName(), r.intent); 
        } 
 
        try { 
            if (activity != null) { 
                //完成activity的一些重要数据的初始化 
                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, 
                        r.assistToken); 
 
                //调用activity的onCreate方法 
                if (r.isPersistable()) { 
                    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState); 
                } else { 
                    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state); 
                } 
            } 
        } 
 
        return activity; 
    } 

这个过程中，主要做了三件事：

• Activity被实例化出来
• 调用了attach方法进行初始化
• 调用onCreate方法开始从布局文件加载布局，做View显示的准备工作。

给小爱找个和View交互的帮手(PhoneWindow)

大家也都知道，小爱在被创建后，事务繁忙，肯定不能亲力亲为得管理每个View，所以他就找了一个帮手，帮助她和View交互，管理View。

(Activity和View的解耦)

这个帮手是啥呢?就是窗口Window，也就是实现类PhoneWindow了。

这个过程发生在attach方法中：

//Activity.java 
final void attach() { 
  //创建PhoneWindow 
        mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback); 
        mWindow.setCallback(this); 
        mWindow.setWindowManager( 
                (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE), 
                mToken, mComponent.flattenToString(), 
                (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0); 
         
    } 

为了方便记忆，我们管这个PhoneWindow管家叫做 窗管家。

加载布局文件(DecorView)

有了窗管家之后，就可以继续onCreate方法了，在onCreate方法中最重要的就是这个setContentView方法。

通过setContentView可以加载布局文件里的View。

之前说了，View相关的管理工作就交给窗管家，所以就直接调用到PhoneWindow的setContentView方法：

//Activity.java 
   public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) { 
       getWindow().setContentView(layoutResID); 
       initWindowDecorActionBar(); 
   } 

然后就开始加载布局文件的工作了。

但是考虑到一点，Activity是有不同的主题的，不同主题就有不同的布局结构。所以得在加载我们自己设置的布局文件之前，设置一个最顶级的View，作为所有View的老大。

而这个顶层的View就是DecorView，为了方便，我管他叫做 最顶的小弟，简称小弟。

看看小弟DecorView是怎么被创建的：

//PhoneWindow.java 
    @Override 
    public void setContentView(int layoutResID) { 
        if (mContentParent == null) { 
            installDecor(); 
        }  
 
 
        if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) { 
            mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent); 
        } 
    } 
 
 
    private void installDecor() { 
        if (mDecor == null) { 
            mDecor = generateDecor(-1); 
        } else { 
            mDecor.setWindow(this); 
        } 
        if (mContentParent == null) { 
            mContentParent = generateLayout(mDecor);        
        } 
    } 
 
 
    protected DecorView generateDecor(int featureId) { 
        return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes()); 
    } 

就是这样，小弟DecorView就被创建出来了，然后就该小弟工作了。

上文说过，小弟DecorView被创建出来是要干啥的?

要根据不同的主题设置不同的布局结构，这个工作就发生在generateLayout方法中了，具体咱今天就不分析了。

看似小弟的工作也完成了?

等等，应用自己的布局还没加载呢嘛，重要的事情还没开始做呢。

再回到上面的setContentView方法中，在调用installDecor方法创建了小弟之后，还做了一件事：

//加载xml布局文件 
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent); 
 
 
 
   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(); 
       } 
   } 

而这个inflate就是我们熟知的加载布局文件的方法。传入xml布局文件，解析并结合我们传入的父view——mContentParent，将其转化为一个完整的树结构，最后返回顶层的View。

到这里，setContentView的工作算是完成了，

简单的说，就是创建了小弟DecorView，并且结合这个顶层的view和我们传入的xml布局文件，生成了一个多层结构的View。

显示出这个View(ViewRootImpl)

View有了，结构也定下来了。接下来就是怎么显示出这个View结构，让我们的手机展示出画面?

没错，就是绘制。

关于View的绘制工作交给谁做比较好呢?回忆下现在的成员：

• 小爱Activity：大老板，负责统筹即可。
• 窗管家PhoneWindow：负责管理各个View。
• 小弟DecorView：最顶层的View，负责展示主题布局。

好像没有人选可以负责View绘制了?绘制这么重要，那就要再招一个朋友来了。

ViewRootImpl闪亮?登场，为了方便，我管他叫做 小薇。

小薇是什么时候创建的呢?

接着看Activity的调用过程，在onCreate调用完后，就会调用onResume方法，这又要从handleResumeActivity方法说起了。

@Override 
   public void handleResumeActivity() { 
       //onResume 
       final ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, finalStateRequest, reason); 
       //addView 
       if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) { 
           r.window = r.activity.getWindow(); 
           View decor = r.window.getDecorView(); 
           ViewManager wm = a.getWindowManager(); 
           WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes() 
           wm.addView(decor, l); 
       } 

该方法主要做了两件事：

• 调用onResume方法
• 调用WM的addView方法。

小薇好像还没出来?

继续看addView方法：

//WindowManagerGlobal.java 
 public void addView() { 
         
        synchronized (mLock) { 
             
            root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display); 
 
            view.setLayoutParams(wparams); 
 
            mViews.add(view); 
            mRoots.add(root); 
            mParams.add(wparams); 
 
 
            try { 
                root.setView(view, wparams, panelParentView); 
            }  
        } 
    } 
 
 
 
    public ViewRootImpl(Context context, Display display) { 
        mContext = context; 
        mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession(); 
        mThread = Thread.currentThread(); 
    } 

终于，小薇ViewRootImpl也被创建出来了，而这个ViewRootImpl中，有两个变量值得关注一下：

• mWindowSession。类型为IWindowSession，是一个Binder对象，用于进程间通信。其在服务器端的实现为Session，可以通过它来完成WMS相关的工作。
• mThread。设置了线程变量为当前线程，也就是实例化ViewRootImpl时候的线程。一般进行不同线程更新UI的时候，就会判断当前线程和mThread是否相等，如果不同，则会抛出异常。

接下来，就是调用ViewRootImpl的setView方法，这个方法自然就是小薇ViewRootImpl做事的方法了：

//ViewRootImpl.java 
    public void setView() { 
        synchronized (this) { 
         //绘制 
         requestLayout(); 
 
         //调用WMS的addWindow方法 
         res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes, 
                            getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(), mWinFrame, 
                            mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets, 
                            mAttachInfo.mOutsets, mAttachInfo.mDisplayCutout, mInputChannel); 
 
         //设置this(ViewRootImpl)为view(decorView)的parent 
   view.assignParent(this); 
        } 
    } 

主要有三个功能：

• 触发绘制(具体包括测量、布局、绘制)

//ViewRootImpl.java 
    @Override 
    public void requestLayout() { 
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) { 
            checkThread(); 
            mLayoutRequested = true; 
            scheduleTraversals(); 
        } 
    } 
 
    ->scheduleTraversals() 
    ->performMeasure() performLayout() performDraw() 
    ->measure、layout、draw方法 

• 通过Binder调用WMS的addWindow方法

addToDisplay方法最终会WMS所在进程的addWindow方法，为窗口分配Surface，而这个Surface就是负责显示最终的界面，并最终会绘制到屏幕上。

• 设置ViewRootImpl为decorView的parent

这样设置之后，子view请求绘制的时候(requestLayout)，就能一直通过parent最终找到ViewRootImpl，然后由ViewRootImpl来负责所有View的绘制工作。整个调用过程是：

//View.java 
    public void requestLayout() { 
        if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) { 
            mParent.requestLayout(); 
        } 
    } 

小结

到此，Activity终于完成了他的启动生命周期，界面也显示出来了，小爱也变为了成型的Activity。

其实不难发现，虽然这中间角色比较多，但是每个角色又不可或缺：

因为需要管理View，创建出了 PhoneWindow;

因为需要根据主题显示不同的布局结构，创建出了根View DecorView;

因为需要处理View的各种事件，包括绘制、事件分发，创建出了ViewRootImpl。

大家各忙各的，并听命于Activity。

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