android基礎知識25：Android中將布局檔案/View添加至視窗過程分析

        本文主要內容是講解一個視圖View或者一個ViewGroup對象是如何添加至應用程式視窗中的。
 
        下文中提到的視窗可泛指我們能看到的介面，包括一個Activity呈現的介面(我們可以將之理解為應用程式視窗)，一個Dialog，一個Toast，一個Menu菜單等。
      首先對相關類的作用進行一下簡單介紹：
 
         Window 類   位於 /frameworks/base/core/java/android/view/Window.java
            說明：該類是一個抽象類別，提供了繪製視窗的一組通用API。可以將之理解為一個載體，各種View在這個載體上顯示。

             源檔案(部分)如下：

public abstract class Window {        //...      //指定Activity視窗的風格類型      public static final int FEATURE_NO_TITLE = 1;      public static final int FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS = 5;            //設定布局檔案      public abstract void setContentView(int layoutResID);        public abstract void setContentView(View view);        //請求指定Activity視窗的風格類型      public boolean requestFeature(int featureId) {          final int flag = 1<<featureId;          mFeatures |= flag;          mLocalFeatures |= mContainer != null ? (flag&~mContainer.mFeatures) : flag;          return (mFeatures&flag) != 0;      }          //...  }  

PhoneWindow類  位於/frameworks/policies/base/phone/com/android/internal/policy/impl/PhoneWindow.java
         說明： 該類繼承於Window類，是Window類的具體實現，即我們可以通過該類具體去繪製視窗。並且，該類內部包含了 一個DecorView對象，該DectorView對象是所有應用視窗(Activity介面)的根View。 簡而言之，PhoneWindow類是把一個FrameLayout類即DecorView對象進行一定的封裝，將它作為應用視窗的根View，並提供一組通用的視窗操作介面。
               源檔案(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;  //該對象是所有應用視窗的根視圖 ， 是FrameLayout的子類            //該對象是Activity布局檔案的父視圖，一般來說是一個FrameLayout型的ViewGroup       // 同時也是DecorView對象的一個子視圖      // 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;             //設定標題      @Override      public void setTitle(CharSequence title) {          if (mTitleView != null) {              mTitleView.setText(title);          }          mTitle = title;      }      //設定背景圖片      @Override      public final void setBackgroundDrawable(Drawable drawable) {          if (drawable != mBackgroundDrawable || mBackgroundResource != 0) {              mBackgroundResource = 0;              mBackgroundDrawable = drawable;              if (mDecor != null) {                  mDecor.setWindowBackground(drawable);              }          }      }      //...      }  

DecorView類    該類是PhoneWindow類的內部類
         說明： 該類是一個FrameLayout的子類，並且是PhoneWindow的子類，該類就是對普通的FrameLayout進行功能的擴充， 更確切點可以說是修飾(Decor的英文全稱是Decoration，即“修飾”的意思)，比如說添加TitleBar(標題列)，以及TitleBar上的捲軸等 。最重要的一點是，它是所有應用視窗的根View 。
         如下所示 ：
 

  DecorView 根視圖結構                                                          DecorView 根視圖形式

源檔案(部分)如下：

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

        打個不恰當比喻吧，Window類相當於一幅畫(抽象概念，什麼畫我們未知) ，PhoneWindow為一副齊白石先生的山水畫 (具體概念，我們知道了是誰的、什麼性質的畫)，DecorView則為該山水畫的具體內容(有山、有水、有樹，各種介面)。DecorView呈現在PhoneWindow上。
       當系統(一般是ActivityManagerService)配置好啟動一個Activity的相關參數(包括Activity對象和Window對象資訊)後，就會回調Activity的onCreate()方法，在其中我們通過設定setContentView()方法類設定該Activity的顯示介面，整個調用鏈由此鋪墊開來。setContentView()的三個構造方法調用流程本質上是一樣的，我們就分析setContentView(intresId)方法。
  Step 1  、Activity.setContentView(int resId)   該方法在Activity類中
          該方法只是簡單的回調Window對象，具體為PhoneWindow對象的setContentView()方法實現 。

public void setContentView(int layoutResID) {      getWindow().setContentView(layoutResID);  }    public Window getWindow() {      return mWindow;   //Window對象，本質上是一個PhoneWindow對象  }  

Step 2  、PhoneWindow.setContentView()     該方法在PhoneWindow類中  

@Override  public void setContentView(int layoutResID) {      //是否是第一次調用setContentView方法， 如果是第一次調用，則mDecor和mContentParent對象都為空白      if (mContentParent == null) {          installDecor();      } else {          mContentParent.removeAllViews();      }      mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);      final Callback cb = getCallback();      if (cb != null) {          cb.onContentChanged();      }  }  

        該方法根據首先判斷是否已經由setContentView()了擷取mContentParent即View對象 ， 即是否是第一次調用該PhoneWindow對象setContentView()方法。如果是第一次調用，則調用installDecor()方法，否則，移除該mContentParent所有的所有子View。最後將我們的資源檔通過LayoutInflater對象轉換為View樹，並且添加至mContentParent視圖中。
        PS：因此，在應用程式裡，我們可以多次調用setContentView()來顯示我們的介面。
  Step 3 PhoneWindow. installDecor()    該方法在PhoneWindow類中 

private void installDecor() {      if (mDecor == null) {          //mDecor為空白，則建立一個Decor對象          mDecor = generateDecor();          mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);          mDecor.setIsRootNamespace(true);      }      if (mContentParent == null) {          //generateLayout()方法會根據視窗的風格修飾，選擇對應的修飾布局檔案          //並且將id為content(android:id="@+id/content")的FrameLayout賦值給mContentParent          mContentParent = generateLayout(mDecor);                    //...  }  

首先、該方法首先判斷mDecor對象是否為空白，如果不為空白，則調用generateDecor()建立一個DecorView(該類是
           FrameLayout子類，即一個ViewGroup視圖) ；  generateDecor()方法原型為：

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

其次、繼續判斷mContentParent對象是否為空白，如果不為空白，則調用generateLayout()方法去建立mContentParent對象。
      generateLayout()方法如下：

protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {      // Apply data from current theme.        //...1、根據requestFreature()和Activity節點的android:theme="" 設定好 features值            //2 根據設定好的 features值，即特定風格屬性，選擇不同的視窗修飾布局檔案      int layoutResource;  //視窗修飾布局檔案        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 選定了視窗修飾布局檔案 ，添加至DecorView對象裡，並且指定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;  }  

該方法會做如下事情：
       1、根據視窗的風格修飾類型為該視窗選擇不同的視窗布局檔案(根視圖)。這些視窗修飾布局檔案指定一個用來存放Activity自訂布局檔案的ViewGroup視圖，一般為FrameLayout 其id 為： android:id="@android:id/content"。例如視窗修飾類型包括FullScreen(全屏)、NoTitleBar(不含標題列)等。選定視窗修飾類型有兩種：
            ①、指定requestFeature()指定視窗修飾符，PhoneWindow對象調用getLocalFeature()方法擷取值 ；
            ②、為我們的Activity配置相應屬性，即android：theme=“”，PhoneWindow對象調用getWindowStyle()方法擷取值。
         舉例如下，隱藏標題列有如下方法：requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); 或者 為Activity配置xml屬性：android:theme=”@android:style/Theme.NoTitleBar”。
         PS：因此，在Activity中必須在setContentView之前調用requestFeature()方法。

    確定好視窗風格之後，選定該風格對應的布局檔案，這些布局檔案位於 frameworks/base/core/res/layout/   ， 典型的視窗布局檔案有：
           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視窗修飾布局檔案
           R.layout.screen_simple    //全屏的Activity視窗布局檔案
   
分析Activity最常用的一種視窗布局檔案，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>  

該布局檔案很簡單，一個LinearLayout下包含了兩個子FrameLayout視圖，第一個FrameLayout用來顯示標題列(TitleBar)，該TextView 視圖id為title (android:id="@android:id/title")；第二個FrameLayout用來顯示我們Activity的布局檔案的父視圖， 該FrameLayoutid為content (android:id="@android:id/content")  。
    全屏的視窗布局檔案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" />  

該布局檔案只有一個FrameLayout，用來顯示我們Activity的布局檔案，該FrameLayout id為 android:id="@android:id/content"
     2、前面一步我們確定視窗修飾布局檔案後，mDecor做為根視圖將該視窗布局對應的視圖添加進去，並且擷取id為content 的View，將其賦值給mContentParent對象，即我們前面中提到的第二個FrameLayout。
 
   At Last、產生了mDecor和mContentParent對象後，就將我們的Activity布局檔案直接添加至mContentParent父視圖中即可。
     回到 Step 2 中PhoneWindow.setContentView()      該方法在PhoneWindow類中

@Override  public void setContentView(int layoutResID) {      if (mContentParent == null) {          installDecor();      } else {          mContentParent.removeAllViews();      }      mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);      final Callback cb = getCallback();      if (cb != null) {          cb.onContentChanged();      }  }  

整個過程主要是如何把Activity的布局檔案添加至視窗裡，上面的過程可以概括為：
              1、建立一個DecorView對象，該對象將作為整個應用視窗的根視圖
              2、建立不同的視窗修飾布局檔案，並且擷取Activity的布局檔案該存放的地方，由該視窗修飾布局檔案內id為content的FrameLayout指定 。
              3、將Activity的布局檔案添加至id為content的FrameLayout內。

        最後，當AMS(ActivityManagerService)準備resume一個Activity時，會回調該Activity的handleResumeActivity()方法，該方法會調用Activity的makeVisible方法 ,顯示我們剛才建立的mDecor 視圖族。
handleResumeActivity()方法原型如下： 位於ActivityThread 類中

//系統resume一個Activity時，調用此方法  final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward) {      ActivityRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);      //...       if (r.activity.mVisibleFromClient) {           r.activity.makeVisible();       }  }  

makeVisible() 方法原型如下： 位於Activity類中

void makeVisible() {      if (!mWindowAdded) {          ViewManager wm = getWindowManager();   // 擷取WindowManager對象          wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());          mWindowAdded = true;      }      mDecor.setVisibility(View.VISIBLE); //使其處於顯示狀況  }  

接下來就是，如何把我們已經建立好的視窗通知給WindowManagerService ，以便它能夠把這個視窗顯示在螢幕上。
關於這方面內容大家可以去看鄧凡平老師的這篇部落格《Android深入淺出之Surface[1] 》

參考資料：

Android中將布局檔案/View添加至視窗過程分析 ---- 從setContentView()談起