Activity顯示界面的方法教程

動(dòng)畫展示

為了方便大家理解，先通過(guò)動(dòng)畫的形式給大家展示這幾位的關(guān)系：

源碼解析

從小愛(ài)誕生說(shuō)起

在Activity界面展示之前，它還是個(gè)我們看不到的Activity，我先給它起個(gè)愛(ài)稱—小愛(ài)。

小愛(ài)是怎么誕生的呢？熟悉Activity啟動(dòng)流程的都知道，小愛(ài)的創(chuàng)建發(fā)生在performLaunchActivity中：

//ActivityThread.java
    private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
        //創(chuàng)建ContextImpl
        ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r);
        Activity activity = null;
        try {
            java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();
            //創(chuàng)建Activity
            activity = mInstrumentation.newActivity(
                    cl, component.getClassName(), r.intent);
        }

        try {
            if (activity != null) {
                //完成activity的一些重要數(shù)據(jù)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);

                //調(diào)用activity的onCreate方法
                if (r.isPersistable()) {
                    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
                } else {
                    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
                }
            }
        }

        return activity;
    }

這個(gè)過(guò)程中，主要做了三件事：

• Activity被實(shí)例化出來(lái)
• 調(diào)用了     attach方法進(jìn)行初始化
• 調(diào)用     onCreate方法開始從布局文件加載布局，做View顯示的準(zhǔn)備工作。

給小愛(ài)找個(gè)和View交互的幫手（PhoneWindow）

大家也都知道，小愛(ài)在被創(chuàng)建后，事務(wù)繁忙，肯定不能親力親為得管理每個(gè)View，所以他就找了一個(gè)幫手，幫助她和View交互，管理View。

（Activity和View的解耦）

這個(gè)幫手是啥呢？就是窗口Window，也就是實(shí)現(xiàn)類PhoneWindow了。

這個(gè)過(guò)程發(fā)生在attach方法中：

//Activity.java
final void attach() {
  //創(chuàng)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);
        
    }

為了方便記憶，我們管這個(gè)PhoneWindow管家叫做 窗管家。

加載布局文件（DecorView）

有了窗管家之后，就可以繼續(xù)onCreate方法了，在onCreate方法中最重要的就是這個(gè)setContentView方法。

通過(guò)setContentView可以加載布局文件里的View。

之前說(shuō)了，View相關(guān)的管理工作就交給窗管家，所以就直接調(diào)用到PhoneWindow的setContentView方法：

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

然后就開始加載布局文件的工作了。

但是考慮到一點(diǎn)，Activity是有不同的主題的，不同主題就有不同的布局結(jié)構(gòu)。所以得在加載我們自己設(shè)置的布局文件之前，設(shè)置一個(gè)最頂級(jí)的View，作為所有View的老大。

而這個(gè)頂層的View就是DecorView，為了方便，我管他叫做 最頂?shù)男〉?，?jiǎn)稱小弟。

看看小弟DecorView是怎么被創(chuàng)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());
    }

就是這樣，小弟DecorView就被創(chuàng)建出來(lái)了，然后就該小弟工作了。

上文說(shuō)過(guò)，小弟DecorView被創(chuàng)建出來(lái)是要干啥的？

要根據(jù)不同的主題設(shè)置不同的布局結(jié)構(gòu)，這個(gè)工作就發(fā)生在generateLayout方法中了，具體咱今天就不分析了。

看似小弟的工作也完成了？

等等，應(yīng)用自己的布局還沒(méi)加載呢嘛，重要的事情還沒(méi)開始做呢。

再回到上面的setContentView方法中，在調(diào)用installDecor方法創(chuàng)建了小弟之后，還做了一件事：

 //加載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();
        }
    }

而這個(gè)inflate就是我們熟知的加載布局文件的方法。傳入xml布局文件，解析并結(jié)合我們傳入的父view——mContentParent，將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)完整的樹結(jié)構(gòu)，最后返回頂層的View。

到這里，setContentView的工作算是完成了，

簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是創(chuàng)建了小弟DecorView，并且結(jié)合這個(gè)頂層的view和我們傳入的xml布局文件，生成了一個(gè)多層結(jié)構(gòu)的View。

顯示出這個(gè)View（ViewRootImpl）

View有了，結(jié)構(gòu)也定下來(lái)了。接下來(lái)就是怎么顯示出這個(gè)View結(jié)構(gòu)，讓我們的手機(jī)展示出畫面？

沒(méi)錯(cuò)，就是繪制。

關(guān)于View的繪制工作交給誰(shuí)做比較好呢？回憶下現(xiàn)在的成員：

• 小愛(ài)Activity：大老板，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌即可。
• 窗管家PhoneWindow：負(fù)責(zé)管理各個(gè)View。
• 小弟DecorView：最頂層的View，負(fù)責(zé)展示主題布局。

好像沒(méi)有人選可以負(fù)責(zé)View繪制了？繪制這么重要，那就要再招一個(gè)朋友來(lái)了。

ViewRootImpl閃亮?登場(chǎng)，為了方便，我管他叫做 小薇。

小薇是什么時(shí)候創(chuàng)建的呢？

接著看Activity的調(diào)用過(guò)程，在onCreate調(diào)用完后，就會(huì)調(diào)用onResume方法，這又要從handleResumeActivity方法說(shuō)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);
        }

該方法主要做了兩件事：

• 調(diào)用     onResume方法
• 調(diào)用WM的     addView方法。

小薇好像還沒(méi)出來(lái)？

繼續(xù)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();
    }

終于，小薇ViewRootImpl也被創(chuàng)建出來(lái)了，而這個(gè)ViewRootImpl中，有兩個(gè)變量值得關(guān)注一下：

• mWindowSession。類型為IWindowSession，是一個(gè)Binder對(duì)象，用于進(jìn)程間通信。其在服務(wù)器端的實(shí)現(xiàn)為Session，可以通過(guò)它來(lái)完成WMS相關(guān)的工作。
• mThread。設(shè)置了線程變量為當(dāng)前線程，也就是實(shí)例化ViewRootImpl時(shí)候的線程。一般進(jìn)行不同線程更新UI的時(shí)候，就會(huì)判斷當(dāng)前線程和mThread是否相等，如果不同，則會(huì)拋出異常。

接下來(lái)，就是調(diào)用ViewRootImpl的setView方法，這個(gè)方法自然就是小薇ViewRootImpl做事的方法了：

//ViewRootImpl.java
    public void setView() {
        synchronized (this) {
         //繪制
         requestLayout();

         //調(diào)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);

         //設(shè)置this(ViewRootImpl)為view(decorView)的parent
   view.assignParent(this);
        }
    }

主要有三個(gè)功能：

• 觸發(fā)繪制（具體包括測(cè)量、布局、繪制）

//ViewRootImpl.java
    @Override
    public void requestLayout() {
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
            checkThread();
            mLayoutRequested = true;
            scheduleTraversals();
        }
    }

    ->scheduleTraversals()
    ->performMeasure() performLayout() performDraw()
    ->measure、layout、draw方法

• 通過(guò)Binder調(diào)用WMS的addWindow方法

addToDisplay方法最終會(huì)WMS所在進(jìn)程的addWindow方法，為窗口分配Surface，而這個(gè)Surface就是負(fù)責(zé)顯示最終的界面，并最終會(huì)繪制到屏幕上。

• 設(shè)置ViewRootImpl為decorView的parent

這樣設(shè)置之后，子view請(qǐng)求繪制的時(shí)候（requestLayout），就能一直通過(guò)parent最終找到ViewRootImpl，然后由ViewRootImpl來(lái)負(fù)責(zé)所有View的繪制工作。整個(gè)調(diào)用過(guò)程是：

View.requestLayout -> DecorView.requestLayout -> ViewRootImpl.requestLayout

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

小結(jié)

到此，Activity終于完成了他的啟動(dòng)生命周期，界面也顯示出來(lái)了，小愛(ài)也變?yōu)榱顺尚偷?code>Activity。

其實(shí)不難發(fā)現(xiàn)，雖然這中間角色比較多，但是每個(gè)角色又不可或缺：

因?yàn)樾枰芾鞻iew，創(chuàng)建出了 PhoneWindow；

因?yàn)樾枰鶕?jù)主題顯示不同的布局結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建出了根View DecorView；

因?yàn)樾枰幚鞻iew的各種事件，包括繪制、事件分發(fā)，創(chuàng)建出了ViewRootImpl。

大家各忙各的，并聽(tīng)命于Activity。

習(xí)題

以前上課的時(shí)候，總喜歡學(xué)習(xí)完知識(shí)后做幾個(gè)習(xí)題，今天也給大家?guī)?lái)幾個(gè)問(wèn)題，鞏固下知識(shí)。

Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl 之間的關(guān)系？

• PhoneWindow：是Activity和View交互的中間層，幫助Activity管理View。
• DecorView：是所有View的最頂層View，也就是所有View的parent。
• ViewRootImpl：用于處理View相關(guān)的事件，比如繪制，事件分發(fā)，也是DecorView的parent。

四者的創(chuàng)建時(shí)機(jī)？

• Activity創(chuàng)建于performLaunchActivity方法中，在startActivity時(shí)候觸發(fā)。
• PhoneWindow，同樣創(chuàng)建于performLaunchActivity方法中，再具體點(diǎn)就是Activity的attach方法。
• DecorView，創(chuàng)建于setContentView->PhoneWindow.installDecor。
• ViewRootImpl，創(chuàng)建于handleResumeActivity方法中，最后通過(guò)addView被創(chuàng)建。

View的第一次繪制發(fā)生在什么時(shí)候？

第一次繪制就是發(fā)生在handleResumeActivity方法中，通過(guò)addView方法，創(chuàng)建了ViewRootImpl，并調(diào)用了其setView方法。

最后調(diào)用到requestLayout方法開始了布局、測(cè)量、繪制的流程。

線程更新UI導(dǎo)致崩潰的原因？

在觸發(fā)繪制方法requestLayout中，有個(gè)checkThread方法：

    void checkThread() {
        if (mThread != Thread.currentThread()) {
            throw new CalledFromWrongThreadException(
                    "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
        }
    }  

其中對(duì)mThread和當(dāng)前線程進(jìn)行了比較。而mThread是在ViewRootImpl實(shí)例化的時(shí)候賦值的。

所以崩潰的原因就是 view被繪制到界面時(shí)候的線程（也就是ViewRootImpl被創(chuàng)建時(shí)候的線程）和進(jìn)行UI更新時(shí)候的線程不是同一個(gè)線程。