View的层级结构和绘制流程

2023-01-10 本文已影响0人 Horps

View的层级结构

ActivityThread的performLaunchActivity方法

我们知道，在Activity的创建流程中，在ActivityThread的performLaunchActivity方法中调用了Activity的attach方法，在attach方法里创建了PhoneWindow，然后调用setWindowManager给PhoneWindow设置了WindowManager，这是我们需要理解这一切的前提。

public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,
        boolean hardwareAccelerated) {
    ...
    if (wm == null) {
        wm = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
    }
    mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
}

public WindowManagerImpl createLocalWindowManager(Window parentWindow) {
    return new WindowManagerImpl(mContext, parentWindow);
}

通过以上，我们记住PhoneWindow的mWindowManager是WindowManagerImpl。

Activity的setContentView方法

在performLaunchActivity方法的最后会回调Activity的onCreate方法，我们知道，在onCreate流程中会创建出PhoneWindow的DecorView：

@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
    if (mContentParent == null) {
        //DecorView的创建
        installDecor();
    } ...

    if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
        ...
    } else {
        //自定义xml布局的View加载
        mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
    }
    ...
}

ActivityThread的handleResumeActivity方法

performLaunchActivity流程之后接着会调用handleResumeActivity流程：

@Override
public void handleResumeActivity(IBinder token, ...) {
    ...
    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;
        ...
        if (a.mVisibleFromClient) {
            if (!a.mWindowAdded) {
                a.mWindowAdded = true;
                wm.addView(decor, l);
            } else ...
        }
    } else if ...
        ...
}

ViewManager是WindowManager实现的接口，可以看到，这里调用了WindowManager，也就是WindowManagerImpl的addView方法，第一个参数就是要添加的View，也就是DecorView：

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

mGlobal是WindowManagerGlobal：

private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();

public static WindowManagerGlobal getInstance() {
    synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
        if (sDefaultWindowManager == null) {
            sDefaultWindowManager = new WindowManagerGlobal();
        }
        return sDefaultWindowManager;
    }
}

可见，Android中所有的界面Window的DecorView都是通过同一个WindowManagerGlobal添加的。

WindowManagerGlobal的addView方法

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
        Display display, Window parentWindow) {
    ...
    final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams) params;
    ...
    ViewRootImpl root;
    View panelParentView = null;
    //单例且有异步需求，因此这里需要同步
    synchronized (mLock) {
        ...
        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
        view.setLayoutParams(wparams);
        mViews.add(view);
        mRoots.add(root);
        mParams.add(wparams);
        try {
            root.setView(view, wparams, panelParentView);
        } catch (RuntimeException e) {
            if (index >= 0) {
                removeViewLocked(index, true);
            }
            throw e;
        }
    }
}

我们或许在学习过程中都听过ViewRootImpl的名字，原来它是在这里创建的，它的setView方法如下：

public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
    synchronized (this) {
        if (mView == null) {
            mView = view;
                ...
            mAttachInfo.mRootView = view;
            ...
            mAdded = true;
            ...
            requestLayout();
            ...
            view.assignParent(this);
            ...
        }
    }
}

可以看到这里调用了requestLayout方法，对于这个方法我们应该有些眼熟，正是这个方法开启了绘制流程，我们下面会讲到。

assignParent方法的意义是什么呢？

void assignParent(ViewParent parent) {
    if (mParent == null) {
        mParent = parent;
    } else if (parent == null) {
        mParent = null;
    } else {
        throw new RuntimeException("view " + this + " being added, but"
                + " it already has a parent");
    }
}

它给View的mParent方法赋值为ViewRootImpl本身，这是为了在View中调用requestLayout方法时可以回调到ViewRootImpl中（我们有时会通过手动调用requestLayout来触发界面的刷新和变化，像setLayoutParams这一类API内部也会调用requestLayout方法来刷新绘制）：

//View中的requestLayout方法
public void requestLayout() {
    ...
    if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
        mParent.requestLayout();
    }
    ...
}

可见，这里会调用mParent，也就是ViewRootImpl的requestLayout方法，这会触发自上而下的绘制流程。

总结

至此，我们总结一下View的层级结构：
1. 所有的Window（即Activity和Dialog中的PhoneWindow）都有一个ViewRootImpl，这些ViewRootImpl会被放到WindowManagerGlobal的mRoots（一个ArrayList）中保存，WindowManagerGlobal是单例，负责管理所有的ViewRootImpl。
2. ViewRootImpl中的mView就是DecorView。
3. DecorView中的mContenParent用来盛放我们xml布局中解析加载出的所有View（不在本篇讨论）。
通过上面的分析，我们知道了对于一个Activity来说，它内部持有了一个PhoneWindow，PhoneWindow内部又持有一个DecorView，而在handleResumeActivity流程中，WindowManagerImpl会创建ViewRootImpl，然后把DecorView赋值到它的mView上，DecorView是一个FrameLayout，自定义的xml布局中的根View会被添加到它的mContentParent中，这就是整个View层的结构。

ViewRootImpl的requestLayout方法

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

调用scheduleTraversals方法：

void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        ...
        mChoreographer.postCallback(
                Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        ...
    }
}

Choreographer的postCallback方逻辑中不管是走哪一路最终都会走到scheduleVsyncLocked中：

private void scheduleVsyncLocked() {
    mDisplayEventReceiver.scheduleVsync();
}

mDisplayEventReceiver是FrameDisplayEventReceiver实例，scheduleVsync方法的实现在FrameDisplayEventReceiver的父类DisplayEventReceiver中实现：

public void scheduleVsync() {
    ...
    nativeScheduleVsync(mReceiverPtr);
      ...
}

nativeScheduleVsync会绑定屏幕刷新信号，在刷新信号到来时，会执行FrameDisplayEventReceiver的run方法，其中会调用doFrame方法，在doFrame方法中会调用：

doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, frameTimeNanos);

doCallbacks方法中会按照Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL查找mCallbackQueues中的CallbackRecord然后执行它的run方法，CallbackRecord是在前面mChoreographer.postCallback传入的，Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL对应的也就是ViewRootImpl中的mTraversalRunnable：

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

可见最终调用的是doTraversal方法，它内部会调用performTraversals方法：

private void performTraversals() {
    // cache mView since it is used so much below...
    final View host = mView;
      ...
    dispatchApplyInsets(host);
    ...
    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
      ...
    performLayout(lp, mWidth, mHeight);
    ...
    performDraw();
    ...
}

performMeasure方法中：

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
    if (mView == null) {
        return;
    }
    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure");
    try {
        mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    } finally {
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
}

可以看到从这里进入到DecorView的measure流程，performLayout和performDraw也是同理的逻辑，也就是说三大绘制流程就是在这里依次触发的。

View的层级结构和绘制流程