面试题

高级UI<第九篇>:源码分析UI的绘制流程(Android 9.

2019-11-24  本文已影响0人  NoBugException

本文其实是第七篇的续篇,第七篇主要讲解Activity的绘制流程,本文主要讲解View本身是如何绘制的,即UI的绘制流程。

花了几个小时的源码分析,最终确认,UI实际上从Activity的onResume之后才真正开始绘制,或者说,UI绘制的入口是ActivityThread类中的handleResumeActivity方法。

源码如下:

@Override
public void handleResumeActivity(IBinder token, boolean finalStateRequest, boolean isForward,
        String reason) {

        //...(省略)

    if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
        r.window = r.activity.getWindow();
        View decor = r.window.getDecorView();
        decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
        ViewManager wm = a.getWindowManager();
        WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
        a.mDecor = decor;
        l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
        l.softInputMode |= forwardBit;
        if (r.mPreserveWindow) {
            a.mWindowAdded = true;
            r.mPreserveWindow = false;
            // Normally the ViewRoot sets up callbacks with the Activity
            // in addView->ViewRootImpl#setView. If we are instead reusing
            // the decor view we have to notify the view root that the
            // callbacks may have changed.
            ViewRootImpl impl = decor.getViewRootImpl();
            if (impl != null) {
                impl.notifyChildRebuilt();
            }
        }
        if (a.mVisibleFromClient) {
            if (!a.mWindowAdded) {
                a.mWindowAdded = true;
                wm.addView(decor, l);
            } else {
                // The activity will get a callback for this {@link LayoutParams} change
                // earlier. However, at that time the decor will not be set (this is set
                // in this method), so no action will be taken. This call ensures the
                // callback occurs with the decor set.
                a.onWindowAttributesChanged(l);
            }
        }
        //...(省略)
}

以上代码给我们的信息如下:

【通过Activity获取Window对象】

r.window = r.activity.getWindow();

Window对象是UI的顶级视图,一般所谓的Window就是PhoneWindow。

【通过Window获取DecorView对象】

View decor = r.window.getDecorView();

DecorView是显示Activity的根视图,其作用是现实状态栏、显示ActionBar、显示setContentView设置的布局以及底部导航栏。

【通过DecorView获取ViewRootImpl对象】

ViewRootImpl impl = decor.getViewRootImpl();

ViewRootImpl对象主要负责View的绘制,DecorView和ViewRootImpl 互相绑定,一个DecorView只能有一个ViewRootImpl 实例。

【将DecorView添加到Window中】

wm.addView(decor, l);

那么,ViewRootImpl是如何绘制View的呢?

当DecorView添加到Window中时,View就开始了绘制,那么就跟踪以下其过程吧,请看下面的跟踪流程:

【第一步】

 wm.addView(decor, l);

【第二步】执行WindowManagerImpl中的addView方法

@Override
public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
    applyDefaultToken(params);
    mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
}

【第三步】执行WindowManagerGlobal的addView方法

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
        Display display, Window parentWindow) {

        //...(省略)

        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);

        view.setLayoutParams(wparams);

        mViews.add(view);
        mRoots.add(root);
        mParams.add(wparams);

        // do this last because it fires off messages to start doing things
        try {
            root.setView(view, wparams, panelParentView);
        } catch (RuntimeException e) {
            // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up.
            if (index >= 0) {
                removeViewLocked(index, true);
            }
            throw e;
        }
    }
}

代码中最核心代码是:

root.setView(view, wparams, panelParentView);

这里的root就是ViewRootImpl对象。

【第四步】执行ViewRootImpl的setView方法

/**
 * We have one child
 */
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {

            //...(省略)

            // Schedule the first layout -before- adding to the window
            // manager, to make sure we do the relayout before receiving
            // any other events from the system.
            requestLayout();

            //...(省略)
  
}

requestLayout:在添加到窗口管理器之前安排第一个布局,以确保在从系统接收任何其他事件之前执行重新布局。

【第五步】执行ViewRootImpl的requestLayout方法,以完成初步布局

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

【第六步】执行ViewRootImpl的scheduleTraversals方法,向主线程发送消息请求遍历。

void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        mChoreographer.postCallback(
                Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        if (!mUnbufferedInputDispatch) {
            scheduleConsumeBatchedInput();
        }
        notifyRendererOfFramePending();
        pokeDrawLockIfNeeded();
    }
}

核心代码如下:

        mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);

所以,执行TraversalRunnable的run方法

final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}

【第七步】执行ViewRootImpl的doTraversal方法

void doTraversal() {
    if (mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = false;
        mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);

        if (mProfile) {
            Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
        }

        performTraversals();

        if (mProfile) {
            Debug.stopMethodTracing();
            mProfile = false;
        }
    }
}

【第八步】执行ViewRootImpl的performTraversals方法,开始进入UI的绘制

private void performTraversals() {

            //...(省略)

        performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

            //...(省略)

        performLayout(lp, mWidth, mHeight);

            //...(省略)

        performDraw();

            //...(省略)

}

最终会依次执行performMeasureperformLayoutperformDraw这三个方法。

查看这三个方法的源码之后发现,绘制UI,其实就是分别执行了以下三个方法:

        //布局的测量
        mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

        //布局的摆放
        host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());

        //布局的绘制
        mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnDraw()
        listeners.get(i).onDraw();

最终执行View的以下三个方法:

        //布局的测量
        onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

        //布局的摆放
        onLayout(changed, l, t, r, b);

        //布局的绘制
        onDraw()
总结:

当执行到handleResumeActivity时,Activity的onResume方法被调用,然后WindowManager会将DecorView设置给ViewRootImpl,这样,DecorView就被加载到Window中了,此时界面还没有显示出来,还需要经过View的measure,layout和draw方法,才能完成View的工作流程。我们需要知道View的绘制是由ViewRoot来负责的,每一个DecorView都有一个与之关联的ViewRoot,这种关联关系是由WindowManager维护的,将DecorView和ViewRoot关联之后,ViewRootImpl的requestLayout会被调用以完成初步布局,通过scheduleTraversals方法向主线程发送消息请求遍历,最终调用ViewRootImpl的performTraversals方法,这个方法会执行View的measure、layout和draw流程。

[本章完...]

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