Android-高级 UI-01-setContentView

1 继承 Activity 的流程

PhoneWindow.setContentView --- 主要目的 创建 DecorView 拿到 Content

在 Android 中，Activity 是应用的基本组件，它提供了 setContentView 方法用于设置布局文件。setContentView 的背后涉及多个层级的调用，最终实现了布局加载和显示到屏幕的过程。

下面对继承 Activity 时调用 setContentView 的流程进行源码分析。

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1. setContentView 的调用

通常在 Activity 的 onCreate 方法中调用 setContentView：

java
复制代码
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
}

• setContentView(int layoutResID) 接收一个布局资源文件 ID，并加载该布局到当前 Activity 的窗口中。
• 它的核心逻辑由 Activity 的 Window 和 WindowManager 实现。

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2. setContentView 的方法源码

在 Activity 中，setContentView 是一个简单的封装，主要调用了 Window 对象的 setContentView 方法。

java
复制代码
@Override
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
    getWindow().setContentView(layoutResID);
    initWindowDecorActionBar();
}

关键点解析：

1. getWindow() ：

   • 返回 Activity 所关联的 Window 对象，Window 的默认实现是 PhoneWindow。
   • PhoneWindow 是 Android 系统中窗口的具体实现类，负责管理 DecorView。

2. setContentView 的实际实现：

   • 由 PhoneWindow#setContentView 实现。

3. initWindowDecorActionBar() ：

   • 用于初始化 ActionBar。
   • 如果 Activity 不使用 AppCompatActivity，通常不会有复杂的逻辑。

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3. PhoneWindow#setContentView 方法

java
复制代码
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
    // 确保 DecorView 已经初始化
    if (mContentParent == null) {
        installDecor();
    }

    // 清空已有的内容视图
    mContentParent.removeAllViews();

    // 将布局文件加载到 mContentParent
    LayoutInflater.from(mContext).inflate(layoutResID, mContentParent);

    // 通知内容视图已变更
    mContentParent.requestApplyInsets();
}

关键逻辑解析：

3.1 初始化 DecorView

• 调用 installDecor() 方法，确保 DecorView 和 mContentParent 已初始化。

java
复制代码
private void installDecor() {
    if (mDecor == null) {
        mDecor = generateDecor(); // 创建 DecorView
    }
    if (mContentParent == null) {
        mContentParent = generateLayout(mDecor); // 创建内容区域
    }
}

1. generateDecor：

   • 创建并返回一个 DecorView 对象。
   • DecorView 是整个窗口的根视图，包含标题栏和内容区域。

2. generateLayout：

   • 创建并初始化窗口布局，包括内容区域（mContentParent）。
   • 根据主题选择窗口样式（如全屏、ActionBar 等）。

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3.2 加载布局文件

• 使用 LayoutInflater 将 XML 布局解析成 View，并添加到 mContentParent 中：

java
复制代码
LayoutInflater.from(mContext).inflate(layoutResID, mContentParent);

1. LayoutInflater.inflate：

   • 将 XML 布局文件解析为对应的 View 对象。
   • mContentParent 是解析出的 View 的容器。

2. mContentParent：

   • mContentParent 是 DecorView 中的一个子视图，通常是一个 FrameLayout，用于显示用户定义的内容视图。

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3.3 通知视图更新

• 调用 mContentParent.requestApplyInsets() 通知系统重新计算窗口的 Insets（内边距），以适配状态栏、导航栏等系统 UI 元素。

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4. DecorView 和 View 层级结构

setContentView 执行完毕后，视图层级结构如下：

plaintext
复制代码
DecorView
 ├── StatusBarBackgroundView (状态栏背景，可能存在)
 ├── NavigationBarBackgroundView (导航栏背景，可能存在)
 └── ContentParent (用户内容区域)
      └── 用户定义的布局 (即 R.layout.activity_main)

• DecorView：

  • 整个窗口的顶层视图，管理窗口的背景、状态栏、导航栏等。

• ContentParent：

  • DecorView 的子 View，通常是一个 FrameLayout，承载用户设置的内容视图。

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5. View 渲染流程

当 setContentView 完成后，Android 系统会触发 View 的测量、布局和绘制流程。

1. WindowManager.addView：

   • DecorView 被添加到屏幕上。
   • WindowManager 是 Android 的窗口管理器，负责管理所有窗口的显示和排布。

2. DecorView 的三大流程：

   • 测量（Measure）：

     • 测量所有子 View 的大小。

   • 布局（Layout）：

     • 确定每个子 View 的位置。

   • 绘制（Draw）：

     • 绘制每个子 View 的内容。

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6. 总结流程

以下是继承 Activity 调用 setContentView 的完整流程：

plaintext
复制代码
Activity#setContentView
    ↓
PhoneWindow#setContentView
    ↓
PhoneWindow#installDecor
    ↓
Generate DecorView and ContentParent
    ↓
LayoutInflater#inflate (加载用户布局)
    ↓
Add View to ContentParent
    ↓
WindowManager#addView
    ↓
DecorView 渲染到屏幕

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7. 总结

1. Activity#setContentView 的核心逻辑在 PhoneWindow 中：

   • PhoneWindow 通过 DecorView 和 ContentParent 完成布局加载。

2. DecorView 是窗口的顶层视图：

   • 它包含了状态栏、导航栏和内容区域（用户布局）。

3. 视图加载与渲染分离：

   • setContentView 只负责布局加载，真正的渲染由 WindowManager 和 DecorView 完成。

4. 扩展性：

   • 通过 DecorView 和 ContentParent，开发者可以定制窗口布局（如全屏、沉浸式状态栏等）。

2 继承 AppCompatActivity 的流程

AppCompatActivity 是 Android 开发中常用的 Activity 基类，它继承自 FragmentActivity，并添加了对兼容性组件（如 Toolbar、ActionBar 等）的支持。由于它是对 Activity 的扩展，所以 setContentView 的调用流程不仅包含 Activity 的逻辑，还引入了 AppCompatDelegate 的逻辑。

下面是详细的源码分析和执行流程。

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1. 基本调用过程

在 AppCompatActivity 中，调用 setContentView 的方式通常如下：

java
复制代码
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
}

从表面上看，与 Activity 的 setContentView 使用方法一致，但背后引入了更多支持库的逻辑。

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2. AppCompatActivity 的 setContentView 方法

AppCompatActivity 中的 setContentView 并没有直接实现，而是依赖于 委托模式 来实现，核心逻辑是通过 AppCompatDelegate 实现的。

以下是 AppCompatActivity 的 setContentView 方法源码：

java
复制代码
@Override
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
    getDelegate().setContentView(layoutResID);
}

• getDelegate() ：

  • 返回一个 AppCompatDelegate 实例，用于管理兼容性功能（如主题、窗口特性等）。

• AppCompatDelegate：

  • 负责处理布局加载、窗口装饰等逻辑。
  • AppCompatDelegate 的默认实现类是 AppCompatDelegateImpl.

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3. AppCompatDelegateImpl 的 setContentView

3.1 AppCompatDelegateImpl#setContentView

在 AppCompatDelegateImpl 中实现了具体的 setContentView 方法，以下是关键源码：

java
复制代码
@Override
public void setContentView(int resId) {
    ensureSubDecor(); // 确保 SubDecor（窗口装饰）已初始化
    ViewGroup contentParent = (ViewGroup) mSubDecor.findViewById(android.R.id.content);
    contentParent.removeAllViews();
    LayoutInflater.from(mContext).inflate(resId, contentParent);
    mAppCompatWindowCallback.getWrapped().onContentChanged();
}

关键逻辑解析：

1. ensureSubDecor() ：

   • 确保 SubDecor（装饰视图）已被创建。
   • SubDecor 是对 DecorView 的增强版本，支持兼容性组件（如 Toolbar）。
   • 如果未创建，会根据主题和配置初始化 mSubDecor。

2. 找到内容区域：

   • 通过 mSubDecor.findViewById(android.R.id.content) 获取内容区域（ContentParent）。
   • ContentParent 是 SubDecor 的一个子视图，用于加载用户定义的布局。

3. 移除已有视图：

   • 调用 removeAllViews()，确保在添加新布局前清空内容区域。

4. 加载布局文件：

   • 使用 LayoutInflater 加载布局文件，将其解析为 View，并添加到 ContentParent。

5. 回调通知：

   • 调用 onContentChanged()，通知内容视图已更改。

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3.2 ensureSubDecor

ensureSubDecor 方法是整个 setContentView 流程的核心，它负责初始化和设置 SubDecor。以下是关键源码：

java
复制代码
private void ensureSubDecor() {
    if (!mSubDecorInstalled) {
        mSubDecor = createSubDecor(); // 创建 SubDecor
        ViewGroup decorContent = (ViewGroup) mSubDecor.findViewById(android.R.id.content);
        decorContent.setId(View.NO_ID);
        Window window = getWindow();
        window.setContentView(mSubDecor);
        mSubDecorInstalled = true;
    }
}

关键逻辑解析：

1. 检查是否已安装：

   • 通过 mSubDecorInstalled 标志位判断是否已初始化。

2. 创建 SubDecor：

   • 调用 createSubDecor 方法，根据主题创建一个合适的装饰视图。

3. 设置为窗口视图：

   • 调用 Window#setContentView 将 SubDecor 设置为窗口的根视图。

4. 标记已安装：

   • 将 mSubDecorInstalled 设置为 true。

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3.3 createSubDecor

createSubDecor 会根据主题创建合适的装饰视图，以下是关键逻辑：

java
复制代码
private ViewGroup createSubDecor() {
    TypedArray a = mContext.obtainStyledAttributes(R.styleable.AppCompatTheme);
    if (a.getBoolean(R.styleable.AppCompatTheme_windowActionBar, false)) {
        subDecor = new ActionBarOverlayLayout(mContext);
        LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.abc_screen_toolbar, subDecor);
    } else {
        subDecor = new ContentFrameLayout(mContext);
    }
    a.recycle();
    return subDecor;
}

逻辑说明：

1. 根据主题配置选择布局：

   • 如果主题中启用了 ActionBar，会加载 abc_screen_toolbar。
   • 如果未启用，则直接创建一个 ContentFrameLayout。

2. 返回 SubDecor：

   • 返回创建好的 SubDecor，作为窗口视图的根视图。

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3.4 加载内容布局

当 SubDecor 初始化完成后，用户设置的布局会通过 LayoutInflater 添加到 ContentParent 中。

以下是加载内容布局的核心流程：

1. 获取 ContentParent：

   • 通过 mSubDecor.findViewById(android.R.id.content) 找到内容区域。

2. 解析 XML 布局：

   • 使用 LayoutInflater 将布局文件解析为 View。

3. 添加 View：

   • 将解析好的 View 添加到 ContentParent 中。

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4. 渲染流程

当 setContentView 完成后，接下来的流程是视图的渲染，具体步骤包括：

1. View 的测量、布局、绘制：

   • 通过 WindowManager.addView 将 DecorView 添加到屏幕。
   • DecorView 触发 measure、layout 和 draw，最终渲染到屏幕。

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5. AppCompatActivity#setContentView 流程图

plaintext
复制代码
AppCompatActivity#setContentView
    ↓
AppCompatDelegate#setContentView
    ↓
AppCompatDelegateImpl#ensureSubDecor
    ↓
AppCompatDelegateImpl#createSubDecor
    ↓
DecorView（装饰视图创建）
    ↓
LayoutInflater#inflate（加载用户布局）
    ↓
ContentParent（添加内容视图）
    ↓
WindowManager#addView
    ↓
DecorView 渲染到屏幕

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6. AppCompatActivity 与 Activity 的区别

1. 装饰视图：

   • AppCompatActivity 使用 SubDecor，支持兼容性功能（如 ActionBar、Toolbar）。
   • Activity 使用默认的 DecorView。

2. 兼容性支持：

   • AppCompatActivity 通过 AppCompatDelegate 提供了主题切换、夜间模式等功能。
   • Activity 不提供这些功能。

3. 组件支持：

   • AppCompatActivity 支持使用 Fragment、ViewModel 等 Jetpack 组件。
   • Activity 仅提供基本功能。

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7. 总结

• AppCompatActivity#setContentView 的核心：

  1. 通过委托模式，将布局设置的逻辑交由 AppCompatDelegate 实现。
  2. 引入了 SubDecor，增强了窗口装饰视图的兼容性。
  3. 最终加载用户布局到 ContentParent，并通过 WindowManager 渲染到屏幕。

• 意义：

  1. 增强了对主题和兼容性功能的支持。
  2. 简化了 ActionBar、Toolbar 等现代 UI 组件的使用。

3 PhoneWindow

创建PhoneWindow来源

1. 应用主界面（Activity）

   • 创建来源：当一个 Activity 启动时，ActivityThread 会调用 Activity.attach 方法，此时会创建一个 PhoneWindow 并将其与 Activity 绑定。

   • 主要职责：

     • 负责 Activity 的窗口内容（DecorView）。
     • 管理窗口特性（如全屏、标题栏）。
     • 处理用户输入和窗口事件。

   源码分析：

   java
   复制代码
   public void attach(Context context, ActivityThread aThread) {
       mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
       ...
   }
   

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2. 对话框（Dialog）

   • 创建来源：当创建一个 Dialog（如 AlertDialog）时，Dialog 的构造方法会创建一个 PhoneWindow。

   • 主要职责：

     • 管理对话框的内容和样式。
     • 处理弹出窗口的显示和消失逻辑。

   源码分析：

   java
   复制代码
   public Dialog(@NonNull Context context, @StyleRes int themeResId) {
       mWindow = new PhoneWindow(context);
       ...
   }
   

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3. 系统窗口（Toast、悬浮窗等）

   • 创建来源：系统服务或者特殊场景需要创建 Window 时（如 Toast 的展示），也会使用 PhoneWindow 作为其窗口的实现。

   • 主要职责：

     • 管理系统层窗口的内容。
     • 处理透明背景、无边框等特殊需求。

   示例场景：

   • Toast 提示框：在 Toast 的显示过程中，WindowManager 会使用 PhoneWindow 来管理窗口。
   • 悬浮窗（如系统级工具悬浮窗）：也是通过 PhoneWindow 实现窗口视图的管理。

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创建 PhoneWindow 的关键位置

1. 在 Activity 中创建

PhoneWindow 由 ActivityThread 在 Activity 的生命周期中通过 attach 方法创建。

java
复制代码
ActivityThread.java:
Activity.attach() -> new PhoneWindow()

2. 在 Dialog 中创建

Dialog 的构造函数中直接创建了 PhoneWindow：

java
复制代码
Dialog.java:
mWindow = new PhoneWindow(context);

3. 在系统服务中使用

如 Toast 使用 WindowManager 添加 PhoneWindow：

java
复制代码
Toast.java:
mWindow = new PhoneWindow(context.getApplicationContext());

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总结

PhoneWindow 的创建主要发生在以下三类场景：

1. Activity：ActivityThread.attach 方法中初始化。
2. Dialog：Dialog 的构造函数中初始化。
3. 系统窗口：如 Toast 和悬浮窗场景，由 WindowManager 或系统服务创建。

每类 PhoneWindow 的职责有所不同，但其核心作用是管理窗口的视图结构和行为逻辑，是 Android UI 系统中至关重要的一部分。

4 面试题

• LayoutInflate的参数的作用

// 方式一:将布局添加成功

View view = inflater.inflate(R.layout.inflate_layout, ll, true);

// 方式二：报错，一个View只能有一个父亲（The specified child already has a parent.）

View view = inflater.inflate(R.layout.inflate_layout, ll, true); // 已经addView
ll.addView(view);

// 方式三：布局成功，第三个参数为false // 目的：想要 inflate_layout 的根节点的属性（宽高）有效，又不想让其处于某一个容器中

View view = inflater.inflate(R.layout.inflate_layout, ll, false);
ll.addView(view);

// 方式四：root = null，这个时候不管第三个参数是什么，显示效果一样 // inflate_layout 的根节点的属性（宽高）设置无效，只是包裹子View， // 但是子View（Button）有效，因为Button是出于容器下的

View view = inflater.inflate(R.layout.inflate_layout, null, false);
ll.addView(view);

• 描述下merge、include、ViewStub标签的特点

include:

1. 不能作为根元素，需要放在 ViewGroup中
2. findViewById查找不到目标控件，这个问题出现的前提是在使用include时设置了id，而在findViewById时却用了被include进来的布局的根元素id。
   1. 为什么会报空指针呢？ 如果使用include标签时设置了id，这个id就会覆盖 layout根view中设置的id，从而找不到这个id 代码：LayoutInflate.parseInclude --》final int id = a.getResourceId(R.styleable.Include_id, View.NO_ID); --》if (id != View.NO_ID) { view.setId(id); }

merge:

1. merge标签必须使用在根布局
2. 因为merge标签并不是View,所以在通过LayoutInflate.inflate()方法渲染的时候,第二个参数必须指定一个父容器, 且第三个参数必须为true,也就是必须为merge下的视图指定一个父亲节点.
3. 由于merge不是View所以对merge标签设置的所有属性都是无效的.

ViewStub:就是一个宽高都为0的一个View，它默认是不可见的

1. 类似include，但是一个不可见的View类，用于在运行时按需懒加载资源，只有在代码中调用了viewStub.inflate() 或者viewStub.setVisible(View.visible)方法时才内容才变得可见。
2. 这里需要注意的一点是，当ViewStub被inflate到parent时，ViewStub就被remove掉了，即当前view hierarchy中不再存在ViewStub， 而是使用对应的layout视图代替。