本文是Android视图层源码分析系列第一篇文章。主要来理清Window
的地位以及作用。
Android中所有的视图(
View
)都是通过Window
来呈现的,不管是Activity
、Dialog
还是Toast
,它们的视图实际上都是附加在Window
上的,因此Window
实际是View
的直接管理者。本文就从源码来分析一下Window
,理清Window
是如何组织视图(View
)以及Activity
的PhoneWindow
的工作原理。本文不会去讨论Window
的详细使用。
分析之前,我们先找一个切入点,以下面这段代码为例:
WindowTestActivity.java
// example 1
val simpleTv = getSimpleTextView()
windowManager.addView(simpleTv, getSimpleWindowLayoutParams())
//example 2
window.addContentView(getSimpleTextView(), ViewGroup.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT, ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT))
即我们直接通过windowManager.addView
和window.addContentView()
来添加了一个View
。这两个方法都是Activity
直接提供的方法,也是我们唯一与Window
交互的几个方法之一,那:
- 这两个方法有什么关系与不同呢?
View
究竟添加到了哪里呢?window
和windowManager
有什么关系呢?
下面我们将从源码一点一点弄清这些问题。先来看一下windowManager.addView(contentView, layoutParams)
,为了下面方便叙述,我们把被add
的view
叫做contentView
。
通过WindowManager添加一个View
WindowManager实例的创建
WindowManager
是一个接口,在看windowManager.addView()
之前我们先来看一下Activity的WindowManager
的实例是谁。
追踪Activity
的源码发现WindowManager
其实是通过Window
来获取的(它其实是Window
的成员变量)
mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
那Window
的WindowManager
是在什么地方赋值的呢?其实是在Activity attch
时:
//Activity.java
final void attach(...){
mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
...
mWindow.setWindowManager((WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE), mToken,..);
}
mWindow.setWindowManager()
内部其实是构造了一个WindowManagerImpl
:
public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken...) {
...
mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
}
即 Activity
的PhoneWindow
的WindowManager
实例是WindowManagerImpl
并且在Activity.attach
方法中也可以看出Activity
的Window
的实例时PhoneWindow
(PhoneWindow
其实是Window
的唯一实现类,是针对于app客户端(相对于Android系统)
的一个Window
实体)。
WindowManagerImpl
其实只是一个简单的装饰类,所有操作直接转发到了WindowManagerGlobal
, 因此windowManager.addView()
源码的追踪可以直接看WindowManagerGlobal.addView()
:
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params, Display display, Window parentWindow) {
...
ViewRootImpl root;
View panelParentView = null;
...
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
view.setLayoutParams(wparams);
mViews.add(view);
mRoots.add(root);
mParams.add(wparams);
root.setView(view, wparams, panelParentView);
}
parentWindow
这个参数其实就是Activity
的window(PhoneWindow)
。而WindowManagerGlobal.addView()
做的主要事情是:
- 构造了一个
(root)ViewRootImpl
- 分别把
contentView
相关对象放入到mViews/mRoots/mParams
集合中。(如果contentView
被移除,那么这3个集合相关对象也会被移除) root.setView(contentView..)
会通过IPC调用到WindowManagerService
来在window
中显示contentView
。
所以windowManager.addView()
做的事情是:
为contentView
创建一个ViewRootImpl
对象,并把contentView
相关对象放入到mViews/mRoots/mParams
集合中维护起来,然后调用ViewRootImpl.setView(..)
方法来显示contentView
所以到这里可以用下面这张图总结一下Activity/Window/WindowManager
之间的关系:
经过上面的分析我们还知道 : 通过windowManager.addView(contentView)
来显示视图其实是和Activity
的Window
有着密切的联系的(显示一个视图必须要有Window
)。那Activity
的视图是怎么显示的呢?
我们继续看一下(其实Activity
的视图也是通过windowManager.addView(contentView)
的方式来显示的):
Activity的视图的显示
追踪Activity.setContentView(..)
源码可以看到:
getWindow().setContentView(contentView);
即我们的contentView
其实是设置给了Window(PhoneWindow)
:
PhoneWindow的视图层级
PhoneWindow.java
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
if (mContentParent == null) {
installDecor();
} else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
mContentParent.removeAllViews();
}
...
mContentParent.addView(view, params);
}
即我们Activity
的根布局View其实是添加到了PhoneWindow的mContentParent成员变量中
中。那mContentParent
是什么呢?看一下PhoneWindow.installDecor()
,这个方法也很长,因此只截取最重要的部分看一下:
private void installDecor() {
mDecor = generateDecor(-1); // decor 的实例时DecorView,它继承自FrameLayout
...
mDecor.setWindow(this); //DecorView 绑定一个window
...
mContentParent = generateLayout(mDecor); // mContentParent 会被add到 decor view中
...
}
根据上面的注释,我们可以先这样理解PhoneWindow/DecorView/mContentParent
的关系:
PhoneWindow
里存在一个DecorView(mDecor)
成员变量,可以把它理解为一个FrameLayout
,它包含一个mContentParent
的子View, mContentParent
是Activity
的根布局contentView
的父View
那mContentParent
是一个什么样的布局/View
呢?继续看一下generateLayout(mDecor)
:
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
int layoutResource; //mContentParent的布局文件
int features = getLocalFeatures();
if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) {
....各种 if else
} else {
// Embedded, so no decoration is needed.
layoutResource = R.layout.screen_simple;
}
mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource); //会把这个布局文件inflate出的view,添加到DecorView中
//通过 findViewById 来获取 ContentParent。 这个id其实就来自 layoutResource 所指向的布局文件
ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
}
上面我做了一些注释,可以理解为mContentParent
就是DecorView
的子View。layoutResource
根据当前Activity
的Theme
的设置,会对应到许多不同的布局文件,R.layout.screen_toolbar
是给Activity
设置默认
Theme
是所对应的布局文件:
<com.android.internal.widget.ActionBarOverlayLayout
android:id="@+id/decor_content_parent"
...>
<FrameLayout android:id="@android:id/content"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" />
<com.android.internal.widget.ActionBarContainer
android:id="@+id/action_bar_container"
...
android:gravity="top">
<Toolbar
android:id="@+id/action_bar"
... />
<com.android.internal.widget.ActionBarContextView
android:id="@+id/action_context_bar"
..../>
</com.android.internal.widget.ActionBarContainer>
</com.android.internal.widget.ActionBarOverlayLayout>
看一个具体的Android Layout Inspectot
分析:
ContentFrameLayout
是support v7
的类,可以把它理解为FrameLayout
。
PhoneWindow
的视图层级可以用下图表示
经过上面的分析: PhoneWindow
的视图层级其实就是DecorView
的视图层级。DecorView
就是Activity
视图的根View
。
所以Activity
的视图显示的过程其实就是DecorView
的视图显示的过程。那DecorView
如何显示呢?
它的显示原理也是使用windowManager.addView()
:
DecorView的显示
在Activity Resume
时,DecorView
会添加到WindowManager
中:
ActivityThread.java
public void handleResumeActivity(IBinder token, boolean finalStateRequest, boolean isForward,String reason) {
final ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, finalStateRequest, reason);
...
final Activity a = r.activity;
...
wm.addView(decor, l);
}
即在Activity Resume
时DecorView
添加到WindowManager
中,进而通过WindowManagerService
来显示成功。所以Activity.onResume()
用户才可以看到Activity
的视图。
总结
总结一下到目前为止所分析的点:
- 视图(View)的显示离不开
Window
。 WindowManager
属于Window
,负责管理Window
中View
的显示。在Window
中显示View
我们应使用它的接口- 一个
Window
可以有多个子View,每个子View
都对应一个ViewRootImpl
。 ViewRootImpl
会通过IPC来与WindowManagerService
交互,来实现View
的显示
它们之间的关系如下图:
下一篇文章将继续分析ViewRootImpl.setView(..)
所引起的WindowManagerService
的操作,即Window
是怎么在屏幕上展示内容的。
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参考文章:
- 《Android开发艺术探索》