Android系统源码分析--View绘制流程之-setCont
上一篇分析了四大组件之ContentProvider，这也是四大组件最后一个。因此，从这篇开始我们分析新的篇章--View绘制流程，View绘制流程在Android开发中占有非常重要的位置，只要有视图的显示，都离不开View的绘制，所以了解View绘制原理对于应用开发以及系统的学习至关重要。由于View绘制流程比较复杂，并且涉及的知识非常多，所以后面我会按照下面几方面来介绍View的绘制流程。每篇不是很长，但是尽量的详细，让每个人都看懂。
- Android系统源码分析--View绘制流程之-setContentView
- Android系统源码分析--View绘制流程之-inflate
- Android系统源码分析--View绘制流程之-onMeasure
- Android系统源码分析--View绘制流程之-onLayout
- Android系统源码分析--View绘制流程之-onDraw
- Android系统源码分析--View绘制流程之-硬件加速
- Android系统源码分析--View绘制流程之-addView
- Android系统源码分析--View绘制流程之-弹性效果
所以这篇我们先分析View绘制流程的setContentView方法，按照惯例，先贴一下流程图：
setContentView.jpg
1.PhoneWindow.setContentView
调用setContentView最开始的地方是在我们继承Activity的子类中的onCreate方法中，这个方法其实是调用的Activity中的setContentView方法：
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
// getWindow获取的是PhoneWindow，所以这里是调用的PhoneWindow的setContentView方法
getWindow().setContentView(layoutResID);
initWindowDecorActionBar();
}
其实这个getWindow获取的是继承Window的PhoneWindow，所以这里getWindow.setContentView是调用的PhoneWindow.setContentView方法，具体的自己可以看看代码哪里赋值的就知道了。另外这个方法还有两个类似的方法：
public void setContentView(View view) {
getWindow().setContentView(view);
initWindowDecorActionBar();
}
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
getWindow().setContentView(view, params);
initWindowDecorActionBar();
}
这三个方法差不多，只不过下面的两个直接传递了view对象，而第一个是传递了view的id。我们接着看PhoneWindow.setContentView方法。
public void setContentView(int layoutResID) {
// 根据layout的id加载一个布局，然后通过findViewById(R.id.content)加载出布局中id为content
// 的FrameLayout赋值给mContentParent，并且将该view添加到mDecor（DecorView）中
if (mContentParent == null) {// 第一次是空
installDecor();
} else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
// 没有过度效果，并且不是第一次setContentView，那么要先移除盛放setContentView传递进来
// 的View的父容器中的所有子view
mContentParent.removeAllViews();
}
// 窗口是否需要过度显示
if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
...
} else {// 不需要过度，加载id为layoutResID的视图并且添加到mContentParent中
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
}
// 绘制视图
mContentParent.requestApplyInsets();
...
mContentParentExplicitlySet = true;
}
上面注释很详细，但是还是需要解释一下mContentParent，这个mContentParent是一个FrameLayout，这里的Content是指你setContentView传递进来的id指向的视图，所以mContentParent也就是指放置传递进来的视图的父视图。看下面的图：
ContentView.png
上面的ActionBarContextView是标题，不过有些设置是不会显示整个标题的，所以这里只是一种情况，下面的id为content的FrameLayout就是这个mContentParent，你通过setContentView方法传递的视图会放到这个id为content的FrameLayout上面，这样你的Activity就显示了你写的布局视图了，这里先解释一下，我们下面看看是不是真的这样。由于第一次创建Activity时mContentParent是空的，所以会走PhoneWindow.installDecor方法。
2.PhoneWindow.installDecor
private void installDecor() {
mForceDecorInstall = false;
// 继承FrameLayout，是窗口顶级视图，也就是Activity显示View的根View，包含一个TitleView和一个ContentView
if (mDecor == null) {// 首次为空
// 创建DecorView（FrameLayout）
mDecor = generateDecor(-1);
...
} else {
mDecor.setWindow(this);
}
if (mContentParent == null) {// 第一次setContentView时为空
// 这个mContentParent就是后面从系统的frameworks\base\core\res\res\layout\目录下加载出来
// 的layout布局（这个Layout布局加载完成后会添加到mDecor（DecorView）中）中的一个id为content的
// FrameLayout控件，这个FrameLayout控件用来盛放setContentView传递进来的View
mContentParent = generateLayout(mDecor);
...
// 判断是否存在id为decor_content_parent的view（我只看到screen_action_bar.xml这个里面有这个id）
final DecorContentParent decorContentParent = (DecorContentParent) mDecor.findViewById(
R.id.decor_content_parent);
if (decorContentParent != null) {
...
if (mDecorContentParent.getTitle() == null) {
// 设置标题
mDecorContentParent.setWindowTitle(mTitle);
}
...
} else {
// 标题视图
mTitleView = (TextView) findViewById(R.id.title);
// 有的布局中是没有id为title的控件的，也就是不显示标题
if (mTitleView != null) {
// 判断是否有不显示标题的特性
if ((getLocalFeatures() & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) != 0) {
final View titleContainer = findViewById(R.id.title_container);
if (titleContainer != null) {
titleContainer.setVisibility(View.GONE);
} else {
mTitleView.setVisibility(View.GONE);
}
mContentParent.setForeground(null);
} else {// 显示标题
mTitleView.setText(mTitle);
}
}
}
// 背景
if (mDecor.getBackground() == null && mBackgroundFallbackResource != 0) {
mDecor.setBackgroundFallback(mBackgroundFallbackResource);
}
// 过度效果
...
}
}
这里出现了一个mDecor，这个mDecor是DecorView，继承FrameLayout，是窗口顶级视图，也就是Activity显示View的根View，包含一个TitleView和一个ContentView，也就是上面图形中的最外层蓝色的边框所指代的视图，当然，这里第一加载时也是空的，那么会调用generateDecor函数来创建mDecor，然后通过generateLayout方法创建mContentParent视图，创建完成后会设置标题，设置标题的就不分析了，比较简单，下面先看创建mDecor的方法。
3.PhoneWindow.generateDecor
protected DecorView generateDecor(int featureId) {
...
// activity.
Context context;
if (mUseDecorContext) {// 从Activity的setContentView方法调用则为true
Context applicationContext = getContext().getApplicationContext();
if (applicationContext == null) {// 系统进程时没有Application的context，所以就用现有的context
context = getContext();
} else {// 应用会有application的Context
...
}
} else {
context = getContext();
}
return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
}
这里判断了一个applicationContext是否存在，主要是区分这个是系统调用还是应用，系统是没有applicationContext的，最后通过new关键字创建对象DecorView，这里就获取到了DecorView。
5.PhoneWindow.generateLayout
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
...
// 根据Window的属性调用相应的requestFeature
...
// 获取Window的各种属性来设置flag和参数
...
// 根据之前的flag和feature来加载一个layout资源到DecorView中，并把可以作为容器的View返回
// 这个layout布局文件在frameworks\base\core\res\res\layout\目录下
int layoutResource;
int features = getLocalFeatures();
if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) {
layoutResource = R.layout.screen_swipe_dismiss;
} else if ((features & ((1 << FEATURE_LEFT_ICON) | (1 << FEATURE_RIGHT_ICON))) != 0) {
if (mIsFloating) {
...
} else {
layoutResource = R.layout.screen_title_icons;
}
removeFeature(FEATURE_ACTION_BAR);
// System.out.println("Title Icons!");
} else if ((features & ((1 << FEATURE_PROGRESS) | (1 << FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS))) != 0
&& (features & (1 << FEATURE_ACTION_BAR)) == 0) {
layoutResource = R.layout.screen_progress;
} else if ((features & (1 << FEATURE_CUSTOM_TITLE)) != 0) {
if (mIsFloating) {
...
} else {
layoutResource = R.layout.screen_custom_title;
}
...
} else if ((features & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) == 0) {
if (mIsFloating) {
...
} else if ((features & (1 << FEATURE_ACTION_BAR)) != 0) {
layoutResource = a.getResourceId(
R.styleable.Window_windowActionBarFullscreenDecorLayout,
R.layout.screen_action_bar);
} else {
layoutResource = R.layout.screen_title;
}
// System.out.println("Title!");
} else if ((features & (1 << FEATURE_ACTION_MODE_OVERLAY)) != 0) {
layoutResource = R.layout.screen_simple_overlay_action_mode;
} else {
layoutResource = R.layout.screen_simple;
}
mDecor.startChanging();
// 根据layoutResource（布局id）加载系统中布局文件（Layout）并添加到DecorView中
mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);
// contentParent是用来添加Activity中布局的父布局（FrameLayout），并带有相关主题样式，就是上面
// 提到的id为content的FrameLayout，返回后会赋值给PhoneWindow中的mContentParent
ViewGroup contentParent = (ViewGroup) findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
if (contentParent == null) {
throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
}
...
// 设置mDecor背景之类
...
mDecor.finishChanging();
return contentParent;
}
前面一大段if-else语句是根据属性值获取系统中的layout的id，主要有下面几种：
* R.layout.screen_swipe_dismiss
* R.layout.screen_title_icons
* R.layout.screen_progress
* R.layout.screen_custom_title
* R.layout.screen_title
* R.layout.screen_simple_overlay_action_mode
* R.layout.screen_simple
这些布局文件都在系统frameworks\base\core\res\res\layout\目录下，我们看其中一个screen_simple.xml布局代码：
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:fitsSystemWindows="true"
android:orientation="vertical">
<ViewStub android:id="@+id/action_mode_bar_stub"
android:inflatedId="@+id/action_mode_bar"
android:layout="@layout/action_mode_bar"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:theme="?attr/actionBarTheme" />
<FrameLayout
android:id="@android:id/content"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:foregroundInsidePadding="false"
android:foregroundGravity="fill_horizontal|top"
android:foreground="?android:attr/windowContentOverlay" />
</LinearLayout>
其中我们需要获取的contentParent就是xml布局中id为content的FrameLayout，为什么是这个，我们通过上面代码分析，上面我们看到了mDecor.onResourcesLoaded方法，这里的第二个参数layoutResource就是上面的xml布局，所以这里就是加载这个布局的我们看看是不是
6.DecorView.onResourcesLoaded
void onResourcesLoaded(LayoutInflater inflater, int layoutResource) {
...
// DecorView中的标题视图，可能是空，也就是没有标题
mDecorCaptionView = createDecorCaptionView(inflater);
// 加载Layout作为根布局（frameworks\base\core\res\res\layout\目录下layout布局文件）
// 这里获取到的root是没有宽高的
final View root = inflater.inflate(layoutResource, null);
if (mDecorCaptionView != null) {// 有标题
// 这里可以看到mDecorCaptionView不为空时，将mDecorCaptionView添加到DecorView，然后再将
// Layout添加到mDecorCaptionView
if (mDecorCaptionView.getParent() == null) {
addView(mDecorCaptionView,
new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
}
mDecorCaptionView.addView(root,
new ViewGroup.MarginLayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
} else {// 没有标题
// 如果mDecorCaptionView为空，则直接将跟布局Layout添加到DecorView
// Put it below the color views.
addView(root, 0, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
}
mContentRoot = (ViewGroup) root;
initializeElevation();
}
这里首先创建了标题视图，然后通过LayoutInflater.inflate加载了id为layoutResource的布局文件并赋值给root引用，最终返回的也是这个root，所以上面方法5中加载了这个布局文件，加载完成后，如果标题视图文件存在，则将root添加到标题视图中，再将标题视图添加到DecorView上，如果没有标题视图，则直接将root布局添加到DecorView上面，宽高是MATCH_PARENT。再回到5中，在调用完mDecor.onResourcesLoaded方法后通过id为ID_ANDROID_CONTENT获取了一个ViewGroup，那么这个ID_ANDROID_CONTENT是什么，通过查找我们发现是：
public static final int ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content;
这里就可以知道获取的contentParent就是上面xml布局中的id为content的FrameLayout布局，所以到这里整体结构基本明白了。
另外上面调用了一个createDecorCaptionView方法并且传入了LayoutInflater，那么看看这个方法做了哪些操作。
7.DecorView.createDecorCaptionView
private DecorCaptionView createDecorCaptionView(LayoutInflater inflater) {
...
if (!mWindow.isFloating() && isApplication && StackId.hasWindowDecor(mStackId)) {
if (decorCaptionView == null) {
decorCaptionView = inflateDecorCaptionView(inflater);
}
decorCaptionView.setPhoneWindow(mWindow, true /*showDecor*/);
} else {
decorCaptionView = null;
}
...
return decorCaptionView;
}
这里其实就一个方法需要再看看那就是inflateDecorCaptionView方法。
8.DecorView.inflateDecorCaptionView
private DecorCaptionView inflateDecorCaptionView(LayoutInflater inflater) {
final Context context = getContext();
inflater = inflater.from(context);
// 从frameworks\base\core\res\res\layout\中加载decor_caption.xml布局
final DecorCaptionView view = (DecorCaptionView) inflater.inflate(R.layout.decor_caption,
null);
...
return view;
}
这里其实就是通过LayoutInflater.inflate方法加载frameworks\base\core\res\res\layout\下的decor_caption.xml布局，这个LayoutInflater.inflate由于比较重要，所以我们放到下一章单独讲解。
10.LayoutInflater.inflate
我们在第二步初始化完DecorView和mContentParent视图后开始调用mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent)方法，加载我们setContentView方法传递进来的视图，也就是我们自己写的Activity布局，之前的都是系统的布局。我们知道mContentParent是放置我们自己写的Activity视图的容器，所以后面就简单了。
public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root) {
return inflate(resource, root, root != null);
}
上面我们说了这个方法具体分析我们下一章单独分析。所以我们接着前面分析。
11.View.requestApplyInsets
public void requestApplyInsets() {
requestFitSystemWindows();
}
12.View.requestFitSystemWindows
public void requestFitSystemWindows() {
if (mParent != null) {
mParent.requestFitSystemWindows();
}
}
这里的mParent是ViewParent的具体实现ViewRootImpl，所以调用的是ViewRootImpl里的requestFitSystemWindows方法。
13.ViewRootImpl.requestFitSystemWindows
public void requestFitSystemWindows() {
checkThread();
mApplyInsetsRequested = true;
scheduleTraversals();// 绘制视图
}
checkThread这个是检测线程的方法，也就是检测当前线程是不是主线程，也就是setContentView方法要在UI线程调用。然后调用scheduleTraversals方法开始绘制视图。
15.ViewRootImpl.scheduleTraversals
void scheduleTraversals() {
// 当mTraversalScheduled为false，也就是没有重绘请求或者没有未执行完的重绘时才开始重绘
if (!mTraversalScheduled) {
// 一旦开始重回此处设置为True，当执行完毕后调用unscheduleTraversals函数，
// 重新设置为false，避免同时存在多次绘制
mTraversalScheduled = true;
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
// 将消息放入消息处理器中，最终调用doTraversal方法
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
...
}
}
mTraversalScheduled只有调用这个方法后才设置为true，所以在开始调用这个方法的时候是false，后面会将mTraversalRunnable放到消息处理器中，这个mTraversalRunnable是一个实现了Runnable接口的对象，所以从这里调用了TraversalRunnable中的run方法。
16.TraversalRunnable.run
public void run() {
doTraversal();
}
这里很简单就是调用了doTraversal方法。
17.ViewRootImpl.doTraversal
void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
...
// 执行View绘制流程
performTraversals();
...
}
}
这里主要是调用performTraversals方法，开始View的真正绘制。
18.ViewRootImpl.performTraversals
private void performTraversals() {
...
// 这里是需要测量的条件：第一次加载View，需要调整窗口大小，需要适应系统窗口，视图显示状态改变，
// 视图布局参数不为空，强制窗口重新布局。首先要满足这个几个条件才可能执行测量
if (mFirst || windowShouldResize || insetsChanged ||
viewVisibilityChanged || params != null || mForceNextWindowRelayout) {
...
// 窗口没有停止，或者通知需要绘制
if (!mStopped || mReportNextDraw) {
...
if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth()
|| mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged ||
updatedConfiguration) {
...
// 1.第一步：测量
// Ask host how big it wants to be
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
...
}
}
} else {
...
}
...
if (didLayout) {// 执行布局
// 2.第二步：布局
performLayout(lp, mWidth, mHeight);
...
}
...
// 如果没有取消绘制，并且不是新的Surface，那么执行绘制
if (!cancelDraw && !newSurface) {
...
// 3.第三步：绘制
performDraw();
} else {// 如果取消了绘制或者是新的Surface，那么要重新测量、布局和绘制
...
}
mIsInTraversal = false;
}
这里开始进入测量，布局，绘制的过程，里面通过各个条件来判断需要执行哪一步或者哪几部，因为这一段主要是设计测量、布局、绘制，所以这章就不分析了，这个方法放到《Android系统源码分析--View绘制流程之-onMeasure》一章讲解。
我们下一章开始分析《Android系统源码分析--View绘制流程之-inflate》。
参考文章：
- https://www.jianshu.com/p/82b467be18b7
- https://www.jianshu.com/p/f76a6f6f75aa
- https://www.jianshu.com/p/3872219cc07a
代码地址：
直接拉取导入开发工具（Intellij idea或者Android studio）
由于coding与腾讯云合作，改变很多，所以后续代码切换到Gitlab。
https://gitlab.com/yuchuangu85/android-25
注
首发地址：http://www.codemx.cn
Android开发群：192508518
微信公众账号：Code-MX
注：本文原创，转载请注明出处，多谢。
