Android中将View添加至窗口的源码分析

本文主要内容是讲解一个视图View或者一个ViewGroup对象是如何添加至应用程序窗口中的。下文中提到的窗口可泛指我们能看到的界面,包括一个Activity呈现的界面(我们可以将之理解为应用程序窗口),一个Dialog,一个Toast,一个Menu菜单等。
  首先先来看一个UI框架的关系图


  然后再来对相关类的作用进行一下简单介绍,这样你的印象才深刻:
Window 类
  位于/frameworks/base/core/java/android/view/Window.java

说明:该类是一个抽象类,提供了绘制窗口的一组通用API。可以将之理解为一个载体,各种View在这个载体上显示。

源文件(部分)如下:

public abstract class Window {    
    //...  
    //指定Activity窗口的风格类型  
    public static final int FEATURE_NO_TITLE = 1;  
    public static final int FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS = 5;  
      
    //设置布局文件  
    public abstract void setContentView(int layoutResID);  
  
    public abstract void setContentView(View view);  
  
    //请求指定Activity窗口的风格类型  
    public boolean requestFeature(int featureId) {  
        final int flag = 1<<featureId;  
        mFeatures |= flag;  
        mLocalFeatures |= mContainer != null ? (flag&~mContainer.mFeatures) : flag;  
        return (mFeatures&flag) != 0;  
    }      
    //...  
}  

PhoneWindow类
  /frameworks/policies/base/phone/com/android/internal/policy/impl/PhoneWindow.java

说明:该类继承于Window类,是Window类的具体实现,即我们可以通过该类具体去绘制窗口。该类内部包含了一个DecorView对象,该DecorView对象是所有应用窗口(Activity界面)的根View。PhoneWindow类:把一个FrameLayout类即DecorView对象进行一定的包装,将其作为应用窗口的根View,并提供一组通用的窗口操作接口。

源文件(部分)如下:

public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {  
    //...  
    // This is the top-level view of the window, containing the window decor.  
    private DecorView mDecor;  //该对象是所有应用窗口的根视图 , 是FrameLayout的子类  
      
    //该对象是Activity布局文件的父视图,一般来说是一个FrameLayout型的ViewGroup   
    // 同时也是DecorView对象的一个子视图  
    // This is the view in which the window contents are placed. It is either  
    // mDecor itself, or a child of mDecor where the contents go.  
    private ViewGroup mContentParent;   
      
    //设置标题  
    @Override  
    public void setTitle(CharSequence title) {  
        if (mTitleView != null) {  
            mTitleView.setText(title);  
        }  
        mTitle = title;  
    }  
    //设置背景图片  
    @Override  
    public final void setBackgroundDrawable(Drawable drawable) {  
        if (drawable != mBackgroundDrawable || mBackgroundResource != 0) {  
            mBackgroundResource = 0;  
            mBackgroundDrawable = drawable;  
            if (mDecor != null) {  
                mDecor.setWindowBackground(drawable);  
            }  
        }  
    }  
    //...      
}  

DecorView类

说明:该类是FrameLayout的子类,并且是PhoneWindow的内部类。该类就是对普通的FrameLayout进行功能的扩展,更确切点可以说是修饰(Decor的英文全称是Decoration,即“修饰”的意思),比如说添加TitleBar(标题栏),以及 TitleBar上的滚动条等 。**最重要的一点是,它是所有应用窗口的根View 。

如下所示:


**DecorView根视图结构**
** DecorView 根视图形式**

源文件(部分)如下:

private final class DecorView extends FrameLayout {  
    //...  
    //触摸事件处理  
    @Override  
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {  
        return onInterceptTouchEvent(event);  
    }  
    //...  
}  

打个不恰当比喻吧,Window类相当于一幅画(抽象概念,什么画我们未知) ,PhoneWindow为一副齐白石先生的山水画(具体概念,我们知道了是谁的、什么性质的画),DecorView则为该山水画的具体内容(有山、有水、有树,各种界面)。DecorView呈现在PhoneWindow上。
  当系统(一般是ActivityManagerService)配置好启动一个Activity(activity对象和window对象信息)的相关参数后,就会调用Activity的onCreate()方法,在其中通过设置setContentView()方法设置该Activity的显示界面,整个调用环节由此铺开。setContentView()的三个构造方法调用流程本质上一样,我们分析其中一个setContentView(int resId)方法。
  ###Step1、Activity.setContentView(int resId)该方法在Activity类中,该方法只是简单的回调Window对象,具体为PhoneWindow对象的setContentView()方法实现 。

public void setContentView(int layoutResID) {  
    getWindow().setContentView(layoutResID);  
}  
  
public Window getWindow() {  
    return mWindow;   //Window对象,本质上是一个PhoneWindow对象  
}  

###Step2、PhoneWindow.setContentView() 该方法在PhoneWindow类中

@Override  
public void setContentView(int layoutResID) {  
    //是否是第一次调用setContentView方法, 如果是第一次调用,则mDecor和mContentParent对象都为空  
    if (mContentParent == null) {  
        installDecor();  
    } else {  
        mContentParent.removeAllViews();  
    }  
    mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);  
    final Callback cb = getCallback();  
    if (cb != null) {  
        cb.onContentChanged();  
    }  
}  

首先判断是否已经由setContentView()获取了mContentParent(即View)对象,即是否第一次调用PhoneWindow对象的setContentView()方法。 如果第一次调用,则调用installDecor()方法,否则移除该View内的所有子View。最后将我们的资源文件(一般为XML文件)通过LayoutInflater对象转化成View树,并且添加到mContentParent视图中。
  ###Step3、PhoneWindow.installDecor()

private void installDecor() {  
    if (mDecor == null) {  
        //mDecor为空,则创建一个Decor对象  
        mDecor = generateDecor();  
        mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);  
        mDecor.setIsRootNamespace(true);  
    }  
    if (mContentParent == null) {  
        //generateLayout()方法会根据窗口的风格修饰,选择对应的修饰布局文件  
        //并且将id为content(android:id="@+id/content")的FrameLayout赋值给mContentParent  
        mContentParent = generateLayout(mDecor);  
          
        //...  
}  

首先判断mDecor对象是否为空,不为空,则调用generateDecor()创建一个DecorView(该类是FrameLayout子类,即一个ViewGroup视图)
generateDecor()方法原型:

proteced DecorView generateDecor(){
  return new DecorView(getContext(), -1);
}

其次继续判断mContentParent对象是否为空,如果不为空,则调用generateLayout()方法去创建mContentParent对象。
generateLayout()方法:

protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {  
    // Apply data from current theme.  
  
    //...1、根据requestFreature()和Activity节点的android:theme="" 设置好 features值  
      
    //2 根据设定好的 features值,即特定风格属性,选择不同的窗口修饰布局文件  
    int layoutResource;  //窗口修饰布局文件    
    int features = getLocalFeatures();  
    // System.out.println("Features: 0x" + Integer.toHexString(features));  
    if ((features & ((1 << FEATURE_LEFT_ICON) | (1 << FEATURE_RIGHT_ICON))) != 0) {  
        if (mIsFloating) {  
            layoutResource = com.android.internal.R.layout.dialog_title_icons;  
        } else {  
            layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_title_icons;  
        }  
        // System.out.println("Title Icons!");  
    } else if ((features & ((1 << FEATURE_PROGRESS) | (1 << FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS))) != 0) {  
        // Special case for a window with only a progress bar (and title).  
        // XXX Need to have a no-title version of embedded windows.  
        layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_progress;  
        // System.out.println("Progress!");  
    }   
    //...  
      
    //3 选定了窗口修饰布局文件 ,添加至DecorView对象里,并且指定mcontentParent值  
    View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);  
    decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));  
  
    ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);  
    if (contentParent == null) {  
        throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");  
    }  
  
    if ((features & (1 << FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS)) != 0) {  
        ProgressBar progress = getCircularProgressBar(false);  
        if (progress != null) {  
            progress.setIndeterminate(true);  
        }  
    }  
    //...  
    return contentParent;  
}  

该方法会做如下事情:
  1、根据窗口的风格修饰类型为该窗口选择不同的窗口布局文件(根视图)。这些窗口修饰布局文件指定一个用来存放Activity自定义布局文件的ViewGroup视图,一般为FrameLayout 其id 为:

android:id="@android:id/content"

例如窗口修饰类型包括FullScreen(全屏)、NoTitleBar(不含标题栏)等。选定窗口修饰类型有两种:
  ①、指定requestFeature()窗口修饰符,PhoneWindow对象调用getLocalFeature()方法获取值;
  ②、为我们的Activity配置相应属性,即android:theme=“”,PhoneWindow对象调用getWindowStyle()方法获取值。
  举例如下,隐藏标题栏有如下方法:requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);或者 为Activity配置xml属性:android:theme=”@android:style/Theme.NoTitleBar”。

PS:因此,在Activity中必须在setContentView之前调用requestFeature()方法。

确定好窗口风格之后,选定该风格对应的布局文件,这些布局文件位于 frameworks/base/core/res/layout/ ,
典型的窗口布局文件有:
R.layout.dialog_titile_icons
R.layout.screen_title_icons
R.layout.screen_progress
R.layout.dialog_custom_title
R.layout.dialog_title
R.layout.screen_title// 最常用的Activity窗口修饰布局文件
R.layout.screen_simple//全屏的Activity窗口布局文件

** 分析Activity最常用的一种窗口布局文件,R.layout.screen_title :**

<!--  
This is an optimized layout for a screen, with the minimum set of features  
enabled.  
-->  
  
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    android:orientation="vertical"  
    android:fitsSystemWindows="true">  
    <FrameLayout  
        android:layout_width="match_parent"   
        android:layout_height="?android:attr/windowTitleSize"  
        style="?android:attr/windowTitleBackgroundStyle">  
        <TextView android:id="@android:id/title"   
            style="?android:attr/windowTitleStyle"  
            android:background="@null"  
            android:fadingEdge="horizontal"  
            android:gravity="center_vertical"  
            android:layout_width="match_parent"  
            android:layout_height="match_parent" />  
    </FrameLayout>  
    <FrameLayout android:id="@android:id/content"  
        android:layout_width="match_parent"   
        android:layout_height="0dip"  
        android:layout_weight="1"  
        android:foregroundGravity="fill_horizontal|top"  
        android:foreground="?android:attr/windowContentOverlay" />  
</LinearLayout>  

该布局文件很简单,一个LinearLayout下包含了两个子FrameLayout视图,第一个FrameLayout用来显示标题栏(TitleBar),该TextView 视图id为title(android:id="@android:id/title");第二个FrameLayout用来显示我们Activity的布局文件的父视图,该FrameLayoutid为content(android:id="@android:id/content") 。
全屏的窗口布局文件 R.layout.screen_simple:\

<--This is an optimized layout for a screen, with the minimum set of features  
enabled.  
-->  
  
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    android:id="@android:id/content"  
    android:fitsSystemWindows="true"  
    android:foregroundInsidePadding="false"  
    android:foregroundGravity="fill_horizontal|top"  
    android:foreground="?android:attr/windowContentOverlay" />  

该布局文件只有一个FrameLayout,用来显示我们Activity的布局文件,该FrameLayoutid为 android:id="@android:id/content"
  2、前面我们确定窗口修饰布局文件后,mDecor作为根视图将窗口布局对应的视图(view)添加进去,并且获取id为content的View,将其赋值给mContentParent对象,即我们前面讲的第二个FrameLayout.
  
  ###At Last、产生了mDecor和mContentParent对象后,将Activity布局文件直接添加到mContentParent父View中。即step2代码中的如下所示:

mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);  

###整理:整个过程主要是如何把Activity的布局文件添加至窗口中(即PhoneWindow的DecorView中),上面过程概括为:
  1、创建一个DecorView对象,作为应用窗口的根View。
  2、创建不同的窗口修饰布局文件,并且获取Activity的布局文件该存放的地方,由该窗口修饰布局文件内id为content的FrameLayout指定 。
  3、将Activity的布局文件加至id为content的FrameLayout内。
  4、最后,当ActivityManagerService准备resume一个Activity时,会回调该Activity的handleResumeActivity()方法, 该方法会调用Activity的makeVisible方法 ,显示我们刚才创建的mDecor 视图族。

//系统resume一个Activity时,调用此方法  
final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward) {  
    ActivityRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);  
    //...  
     if (r.activity.mVisibleFromClient) {  
         r.activity.makeVisible();  
     }  
}  

handleResumeActivity()方法原型如下:位于ActivityThread类中

void makeVisible() {  
    if (!mWindowAdded) {  
        ViewManager wm = getWindowManager();   // 获取WindowManager对象  
        wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());  
        mWindowAdded = true;  
    }  
    mDecor.setVisibility(View.VISIBLE); //使其处于显示状况  
}  

接下来就是,如何把我们已经创建好的窗口通知给WindowManagerService ,以便它能够把这个窗口显示在屏幕上。关于这方面内容大家可以去看邓凡平老师的这篇博客《Android深入浅出之Surface[1]

PS:本文是根据http://blog.csdn.net/qinjuning/article/details/7226787整理出来的。

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