Android资源加载过程分析
涉及源码（Android 4.4.2）：
/frameworks/base/core/java/android/app/ResourcesManager.java
/frameworks/base/core/jni/android_util_AssetManager.cpp
/core/java/android/content/res/AssetManager.java
/frameworks/base/libs/androidfw/AssetManager.cpp
我们知道，如果我们希望使用或者得到某些资源，我们通常的做法是使用Context的getXXX方法，例如:
public final Drawable getDrawable(int id) {
return getResources().getDrawable(id, getTheme());
}
可以看到它首先需要获取到Resources资源对象，从资源对象中得到想要的资源。当我们使用Context的getResources方法来获取Resources对象的时候，最终调用的是ResourcesManager的getTopLevelResources方法来获取到对应的Resources对象。
ResourcesManager采用的是单例模式，这就保证了所有的Context调用的都是同一个ResourcesManager对象的getTopLevelResources方法，所以不同Context的getResources方法获取是同一套资源对象。
/frameworks/base/core/java/android/app/ResourcesManager.java
// 单例模式获取ResourcesManager对象
public static ResourcesManager getInstance() {
synchronized (ResourcesManager.class) {
if (sResourcesManager == null) {
sResourcesManager = new ResourcesManager();
}
return sResourcesManager;
}
}
下面来看看ResourcesManager的getTopLevelResources方法
/frameworks/base/core/java/android/app/ResourcesManager.java
// 资源对象存放在ArrayMap的集合中，并且对象使用的是弱引用
final ArrayMap<ResourcesKey, WeakReference<Resources> > mActiveResources
= new ArrayMap<ResourcesKey, WeakReference<Resources> >();
public Resources getTopLevelResources(String resDir, int displayId,
Configuration overrideConfiguration, CompatibilityInfo compatInfo, IBinder token) {
final float scale = compatInfo.applicationScale;
// 1、通过传入的参数确定资源对象的key值
ResourcesKey key = new ResourcesKey(resDir, displayId, overrideConfiguration, scale,
token);
Resources r;
synchronized (this) {
// 2、通过key值，从mActiveResources Map集合中获取对应的资源对象
WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);
r = wr != null ? wr.get() : null;
// 3、如果资源对象不为空，直接将其返回，否则执行步骤4
if (r != null && r.getAssets().isUpToDate()) {
return r;
}
}
// 4、创建AssetManager对象，并且将资源目录（实际为apk文件路径）加入资源路径
AssetManager assets = new AssetManager();
if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {
return null;
}
DisplayMetrics dm = getDisplayMetricsLocked(displayId);
Configuration config;
boolean isDefaultDisplay = (displayId == Display.DEFAULT_DISPLAY);
final boolean hasOverrideConfig = key.hasOverrideConfiguration();
if (!isDefaultDisplay || hasOverrideConfig) {
config = new Configuration(getConfiguration());
if (!isDefaultDisplay) {
applyNonDefaultDisplayMetricsToConfigurationLocked(dm, config);
}
if (hasOverrideConfig) {
config.updateFrom(key.mOverrideConfiguration);
}
} else {
config = getConfiguration();
}
// 5、创建资源对象
r = new Resources(assets, dm, config, compatInfo, token);
// 6、如果mActiveResources Map集合没有该资源对象，则将其加入，并将资源对象返回
synchronized (this) {
WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);
Resources existing = wr != null ? wr.get() : null;
if (existing != null && existing.getAssets().isUpToDate()) {
r.getAssets().close();
return existing;
}
mActiveResources.put(key, new WeakReference<Resources>(r));
return r;
}
}
从上面可以总结以下几点：
1、Resources对象使用了一个ArrayMap对象进行缓存，因此表明其内部可能包含多个Resources对象。
2、Resources对象中包含一个AssetManager对象，资源的添加工作是通过该对象的addAssetPath完成的。
下面就来看看具体的资源资源添加的过程
AssetManager的创建
/core/java/android/content/res/AssetManager.java
public AssetManager() {
synchronized (this) {
// 1、调用init初始化方法
init();
// 2、保证系统资源对象的存在
ensureSystemAssets();
}
}
1、调用init初始化方法
init方法是一个native方法，它最终调用的是android_util_AssetManager.cpp中的android_content_AssetManager_init方法，下面就进入native层进行操作了，前面的操作都是在java层处理的。
/frameworks/base/core/jni/android_util_AssetManager.cpp
static void android_content_AssetManager_init(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
// 1、创建一个AssetManager对象
AssetManager* am = new AssetManager();
// 2、添加默认的资源
am->addDefaultAssets();
// 3、将AssetManager对象(C++对象)的引用保存在Java层AssetManager对象的mObject中
env->SetIntField(clazz, gAssetManagerOffsets.mObject, (jint)am);
}
(1) 添加系统默认资源操作
/frameworks/base/libs/androidfw/AssetManager.cpp
static const char* kSystemAssets = "framework/framework-res.apk";
bool AssetManager::addDefaultAssets()
{
// 1、得到系统目录/system/
const char* root = getenv("ANDROID_ROOT");
String8 path(root);
// 2、得到系统资源的完整路径/system/framework/framework-res.apk
path.appendPath(kSystemAssets);
// 3、将系统资源添加到资源路径
return addAssetPath(path, NULL);
}
从上面可以看到，默认会将系统资源添加到资源路径，这也是我们应用可以访问到系统资源的原因。
(2)添加AssetManager对象(C++对象)引用到Java层AssetManager对象的mObject上的操作
其实就是要弄清楚gAssetManagerOffsets.mObject的什么东西？
下面来看看android_util_AssetManager.cpp中register_android_content_AssetManager方法。
/frameworks/base/core/jni/android_util_AssetManager.cpp
int register_android_content_AssetManager(JNIEnv* env)
{
// 1、获取到java层的AssetManager类
jclass assetManager = env->FindClass("android/content/res/AssetManager");
// 2、获取java层的AssetManager类的mObject字段，并将其保存在gAssetManagerOffsets.mObject中
gAssetManagerOffsets.mObject
= env->GetFieldID(assetManager, "mObject", "I");
return AndroidRuntime::registerNativeMethods(env,
"android/content/res/AssetManager", gAssetManagerMethods, NELEM(gAssetManagerMethods));
}
从上面就可以知道，gAssetManagerOffsets.mObject对应就是java层的AssetManager类的mObject字段。
2、保证系统资源对象的存在
/core/java/android/content/res/AssetManager.java
private static void ensureSystemAssets() {
synchronized (sSync) {
if (sSystem == null) {
AssetManager system = new AssetManager(true);
system.makeStringBlocks(false);
sSystem = system;
}
}
}
sSystem是一个静态的AssetManager对象，在Zygote启动时已经赋值了，主要就是初次启动的时候会执行，供系统使用，上面创建AssetManager对象，创建过程跟前面相同。
上面类之间的关系如下图所示：
resourceload.png
资源路径的添加
从上图可以看到，在java层的AssetManager类中，addAssetPath方法会调用addAssetPathNative方法，addAssetPathNative方法是一个native方法，它对应的就是android_util_AssetManager.cpp中的android_content_AssetManager_addAssetPath方法。
/frameworks/base/core/jni/android_util_AssetManager.cpp
static jint android_content_AssetManager_addAssetPath(JNIEnv* env, jobject clazz,
jstring path)
{
ScopedUtfChars path8(env, path);
if (path8.c_str() == NULL) {
return 0;
}
// 1、得到C++对象AssetManager对象
AssetManager* am = assetManagerForJavaObject(env, clazz);
if (am == NULL) {
return 0;
}
void* cookie;
// 2、执行addAssetPath方法
bool res = am->addAssetPath(String8(path8.c_str()), &cookie);
return (res) ? (jint)cookie : 0;
}
assetManagerForJavaObject方法就是拿到前面存放在java层的AssetManager类的mObject字段的值，它就是一个AssetManager的C++对象引用
AssetManager* assetManagerForJavaObject(JNIEnv* env, jobject obj)
{
AssetManager* am = (AssetManager*)env->GetIntField(obj, gAssetManagerOffsets.mObject);
if (am != NULL) {
return am;
}
jniThrowException(env, "java/lang/IllegalStateException", "AssetManager has been finalized!");
return NULL;
}
/frameworks/base/libs/androidfw/AssetManager.cpp
// 资源路径存放在一个Vector集合中
Vector<asset_path> mAssetPaths;
// 存放资源路径的结构体
struct asset_path
{
String8 path; // 路径名
FileType type; // 文件类型
String8 idmap;
};
bool AssetManager::addAssetPath(const String8& path, void** cookie)
{
AutoMutex _l(mLock);
asset_path ap;
// 1、构造一个asset_path结构体，其实就是确定路径名和文件类型，并保存在结构体中
String8 realPath(path);
if (kAppZipName) {
realPath.appendPath(kAppZipName);
}
ap.type = ::getFileType(realPath.string());
if (ap.type == kFileTypeRegular) {
ap.path = realPath;
} else {
ap.path = path;
ap.type = ::getFileType(path.string());
if (ap.type != kFileTypeDirectory && ap.type != kFileTypeRegular) {
ALOGW("Asset path %s is neither a directory nor file (type=%d).",
path.string(), (int)ap.type);
return false;
}
}
// 2、如果该路径已经添加到集合中，则直接设置cookie为(索引+1)并返回，否则进入步骤3
for (size_t i=0; i<mAssetPaths.size(); i++) {
if (mAssetPaths[i].path == ap.path) {
if (cookie) {
*cookie = (void*)(i+1);
}
return true;
}
}
// 3、将路径结构体添加到集合中
mAssetPaths.add(ap);
// 4、将该路径的集合size(索引+1)作为cookie的值
if (cookie) {
*cookie = (void*)mAssetPaths.size();
}
// 5、资源替换的过程，这个暂不关注
// (Java) package manager
if (strncmp(path.string(), "/system/framework/", 18) == 0) {
// When there is an environment variable for /vendor, this
// should be changed to something similar to how ANDROID_ROOT
// and ANDROID_DATA are used in this file.
String8 overlayPath("/vendor/overlay/framework/");
overlayPath.append(path.getPathLeaf());
if (TEMP_FAILURE_RETRY(access(overlayPath.string(), R_OK)) == 0) {
asset_path oap;
oap.path = overlayPath;
oap.type = ::getFileType(overlayPath.string());
bool addOverlay = (oap.type == kFileTypeRegular); // only .apks supported as overlay
if (addOverlay) {
oap.idmap = idmapPathForPackagePath(overlayPath);
if (isIdmapStaleLocked(ap.path, oap.path, oap.idmap)) {
addOverlay = createIdmapFileLocked(ap.path, oap.path, oap.idmap);
}
}
if (addOverlay) {
mAssetPaths.add(oap);
} else {
ALOGW("failed to add overlay package %s\n", overlayPath.string());
}
}
}
return true;
}
如下图所示：
resourcesadd.png
