0xA04 Android 10 源码分析：Apk加载流程之资源加载（二）-阿里云开发者社区

引言

这是 Android 10 源码分析系列的第 4 篇

分支：android-10.0.0_r14

全文阅读大概 10 分钟

通过这篇文章你将学习到以下内容，将在文末会给出相应的答案

View中的INVISIBLE、VISIBLE、GONE都有什么作用？
为什么ViewStub是大小为0的视图
ViewStub有什么作用？
ViewStub是如何创建的？
为什么ViewStub能做到延迟加载？
ViewStub指定的Layout布局文件是什么时候被加载的？
LayoutInflater是一个抽象类它如何被创建的？
系统服务存储在哪里？如何获取和添加系统服务？

在上一篇文章 0xA02 Android 10 源码分析：Apk加载流程之资源加载中通过LayoutInflater.inflate方法解析xml文件，了解到了系统如何对merge、include标签是如何处理的，本文主要围绕以下两方面内容

系统对ViewStub如何处理？
LayoutInflater是如何被创建的？

系统对merge、include是如何处理的

使用merge标签必须有父布局，且依赖于父布局加载
merge并不是一个ViewGroup，也不是一个View，它相当于声明了一些视图，等待被添加，解析过程中遇到merge标签会将merge标签下面的所有子view添加到根布局中
merge标签在 XML 中必须是根元素
相反的include不能作为根元素，需要放在一个ViewGroup中
使用 include 标签必须指定有效的 layout 属性
使用 include 标签不写宽高是没有关系的，会去解析被 include 的 layout

merge标签为什么可以起到优化布局的效果？

解析过程中遇到merge标签，会调用rInflate方法，部分代码如下

// 根据元素名解析，生成对应的view
final View view = createViewFromTag(parent, name, context, attrs);
final ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) parent;
final ViewGroup.LayoutParams params = viewGroup.generateLayoutParams(attrs);
// rInflateChildren方法内部调用的rInflate方法，深度优先遍历解析所有的子view
rInflateChildren(parser, view, attrs, true);
// 添加解析的view
viewGroup.addView(view, params);

解析merge标签下面的所有子view，然后添加到根布局中

更多信息查看0xA02 Android 10 源码分析：Apk加载流程之资源加载，接下来看一下系统对ViewStub如何处理

1. ViewStub是什么

关于ViewStub的介绍，可以点击下方官网链接查看官网链接https://developer.android.google.cn/reference/android...ViewStub

ViewStub的继承结构

简单来说主要以下几点：

ViewStub控件是一个不可见，
大小为0的视图
当ViewStub控件设置可见，或者调用inflate()方法，ViewStub所指定的layout资源就会被加载
ViewStub也会从其父控件中移除，ViewStub会被新加载的layout文件代替

为什么ViewStub是大小为0的视图frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    // 设置视图大小为0
    setMeasuredDimension(0, 0);
}

ViewStub的作用

主要用来延迟布局的加载，例如：在Android中非常常见的布局，用ListView来展示列表信息，当没有数据或者网络加载失败时, 加载空的 ListView 会占用一些资源，如果用ViewStub包裹ListView，当有数据时，才会调用inflate()方法显示ListView，起到延迟加载了布局效果

1.1 ViewStub 是如何被创建的

在上篇文章0xA02 Android 10 源码分析：Apk加载流程之资源加载中，介绍了view的创建是通过调用了LayoutInflater.createView方法根据完整的类的路径名利用反射机制构建View对象，因为ViewStub是继承View，所以ViewStub的创建和View的创建是相同的，来看一下LayoutInflater.createView方法frameworks/base/core/java/android/view/LayoutInflater.java

...
try {
    // 利用构造函数，创建View
    final View view = constructor.newInstance(args);
    if (view instanceof ViewStub) {
        // 如果是ViewStub，则设置LayoutInflater
        final ViewStub viewStub = (ViewStub) view;
        viewStub.setLayoutInflater(cloneInContext((Context) args[0]));
    }
    return view;
} finally {
    mConstructorArgs[0] = lastContext;
}
...

根据完整的类的路径名利用反射机制构建View对象，如果遇到ViewStub将当前LayoutInflater设置给ViewStub，当ViewStub控件设置可见，或者调用inflate()，会调用LayoutInflater的inflate方法完成布局加载，接下来分析ViewStub的构造方法

1.2 ViewStub的构造方法

在上面提到了根据完整的类的路径名利用反射机制构建View对象，当view对象被创建的时候，会调用它的构造函数，来看一下ViewStub的构造方法

public ViewStub(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
    super(context);
    final TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(attrs,
            R.styleable.ViewStub, defStyleAttr, defStyleRes);
    saveAttributeDataForStyleable(context, R.styleable.ViewStub, attrs, a, defStyleAttr,
            defStyleRes);
    // 解析xml中设置的 android:inflatedId 的属性
    mInflatedId = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_inflatedId, NO_ID);
    // 解析xml中设置的 android:layout 属性
    mLayoutResource = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_layout, 0);
    // 解析xml中设置的 android:id 属性
    mID = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_id, NO_ID);
    a.recycle();
    // view不可见
    setVisibility(GONE);
    // 不会调用 onDraw 方法绘制内容
    setWillNotDraw(true);
}

获取android:inflatedId、android:layout、android:id的值
调用setVisibility方法，设置View不可见
调用setWillNotDraw方法，不会调用 onDraw 方法绘制内容

在上面提到了如果想要加载ViewStub所指定的layout资源，需要设置ViewStub控件设置可见，或者调用inflate()方法，来看一下ViewStub的setVisibility方法

1.3 ViewStub的setVisibility方法

setVisibility(int visibility)方法，参数visibility对应三个值分别是INVISIBLE、VISIBLE、GONE

VISIBLE：视图可见
INVISIBLE：视图不可见的，它仍然占用布局的空间
GONE：视图不可见，它不占用布局的空间

接下里查看一下ViewStub的setVisibility方法frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

@Override
public void setVisibility(int visibility) {
    if (mInflatedViewRef != null) {
        // mInflatedViewRef 是 WeakReference的实例，调用inflate方法时候初始化
        View view = mInflatedViewRef.get();
        if (view != null) {
            // 设置View可见
            view.setVisibility(visibility);
        } else {
            throw new IllegalStateException("setVisibility called on un-referenced view");
        }
    } else {
        super.setVisibility(visibility);
        // 当View为空且设置视图可见(VISIBLE、INVISIBLE)，调用inflate方法
        if (visibility == VISIBLE || visibility == INVISIBLE) {
            inflate();
        }
    }
}

mInflatedViewRef 是 WeakReference的实例，调用inflate方法时候初始化
从 mInflatedViewRef 缓存中获取View，并且设置View可见
当View为空且设置视图可见(VISIBLE、INVISIBLE)，会调用inflate方法

1.4 ViewStub.inflate方法

调用了ViewStub的setVisibility方法，最后都会调用ViewStub.inflate方法，来查看一下frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

public View inflate() {
    final ViewParent viewParent = getParent();
    if (viewParent != null && viewParent instanceof ViewGroup) {
        if (mLayoutResource != 0) {
            final ViewGroup parent = (ViewGroup) viewParent;
            // 解析布局视图
            // 返回的view是android:layout指定的布局文件最顶层的view
            final View view = inflateViewNoAdd(parent);
            // 移除ViewStub
            // 添加view到被移除的ViewStub的位置
            replaceSelfWithView(view, parent);
            // 添加view到 mInflatedViewRef 中
            mInflatedViewRef = new WeakReference<>(view);
            if (mInflateListener != null) {
                // 加载完成之后，回调onInflate 方法
                mInflateListener.onInflate(this, view);
            }
            return view;
        } else {
            // 需要在xml中设置android:layout，不是layout，否则会抛出异常
            throw new IllegalArgumentException("ViewStub must have a valid layoutResource");
        }
    } else {
        // ViewStub不能作为根布局，它需要放在ViewGroup中, 否则会抛出异常
        throw new IllegalStateException("ViewStub must have a non-null ViewGroup viewParent");
    }
}

调用inflateViewNoAdd方法返回android:layout指定的布局文件最顶层的view
调用replaceSelfWithView方法, 移除ViewStub, 添加view到被移除的ViewStub的位置
添加view到 mInflatedViewRef 中
加载完成之后，回调onInflate 方法

需要注意以下两点：

使用ViewStub需要在xml中设置android:layout，不是layout，否则会抛出异常
ViewStub不能作为根布局，它需要放在ViewGroup中, 否则会抛出异常

来查看一下inflateViewNoAdd方法和replaceSelfWithView方法

1.5 ViewStub.inflateViewNoAdd方法

调用inflateViewNoAdd方法返回android:layout指定的布局文件最顶层的viewframeworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

private View inflateViewNoAdd(ViewGroup parent) {
    final LayoutInflater factory;
    // mInflater 是View被创建的时候，如果是ViewStub, 将LayoutInflater赋值给mInflater
    if (mInflater != null) {
        factory = mInflater;
    } else {
        // 如果mInflater为空，则创建LayoutInflater
        factory = LayoutInflater.from(mContext);
    }
    // 从指定的 mLayoutResource 资源中解析布局视图
    // mLayoutResource 是在xml设置的 Android:layout 指定的布局文件
    final View view = factory.inflate(mLayoutResource, parent, false);
    // mInflatedId 是在xml设置的 inflateId
    if (mInflatedId != NO_ID) {
        // 将id复制给view
        view.setId(mInflatedId);
        //注意：如果指定了mInflatedId , 被inflate的layoutView的id就是mInflatedId
    }
    return view;
}
复制代

mInflater是View被创建的时候，如果是ViewStub, 将LayoutInflater赋值给mInflater
如果mInflater为空则通过LayoutInflater.from(mContext)构建LayoutInflater
调用LayoutInflater的inflate方法解析布局视图
将mInflatedId设置View

1.6 ViewStub.replaceSelfWithView方法

调用replaceSelfWithView方法, 移除ViewStub, 添加view到被移除的ViewStub的位置frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

private void replaceSelfWithView(View view, ViewGroup parent) {
    // 获取ViewStub在视图中的位置
    final int index = parent.indexOfChild(this);
    // 移除ViewStub
    // 注意：调用removeViewInLayout方法之后，调用findViewById()是找不到该ViewStub对象
    parent.removeViewInLayout(this);
    final ViewGroup.LayoutParams layoutParams = getLayoutParams();
    // 将xml中指定的 android:layout 布局文件中最顶层的View，添加到被移除的 ViewStub的位置
    if (layoutParams != null) {
        parent.addView(view, index, layoutParams);
    } else {
        parent.addView(view, index);
    }
}

获取ViewStub在视图中的位置，然后移除ViewStub
添加android:layout 布局文件中最顶层的View到被移除的ViewStub的位置

1.7 ViewStub的注意事项

使用ViewStub需要在xml中设置android:layout，不是layout，否则会抛出异常

throw new IllegalArgumentException("ViewStub must have a valid layoutResource");

ViewStub不能作为根布局，它需要放在ViewGroup中, 否则会抛出异常

throw new IllegalStateException("ViewStub must have a non-null ViewGroup viewParent");

一旦调用setVisibility(View.VISIBLE)或者inflate()方法之后，该ViewStub将会从试图中被移除（此时调用findViewById()是找不到该ViewStub对象).

// 获取ViewStub在视图中的位置
final int index = parent.indexOfChild(this);
// 移除ViewStub
// 注意：调用removeViewInLayout方法之后，调用findViewById()是找不到该ViewStub对象
parent.removeViewInLayout(this);

如果指定了mInflatedId , 被inflate的layoutView的id就是mInflatedId

// mInflatedId 是在xml设置的 inflateId
if (mInflatedId != NO_ID) {
    // 将id复制给view
    view.setId(mInflatedId);
    //注意：如果指定了mInflatedId , 被inflate的layoutView的id就是mInflatedId
}

被inflate的layoutView的layoutParams与ViewStub的layoutParams相同.

final ViewGroup.LayoutParams layoutParams = getLayoutParams();
// 将xml中指定的 android:layout 布局文件中最顶层的View 也就是根view，
// 添加到被移除的 ViewStub的位置
if (layoutParams != null) {
    parent.addView(view, index, layoutParams);
} else {
    parent.addView(view, index);
}

到这里关于ViewStub的构建、布局的加载以及注意事项分析完了，接下来分析一下 LayoutInflater是如何被创建的

2 关于LayoutInflater

在0xA02 Android 10 源码分析：Apk加载流程之资源加载文章中，介绍了Activity启动的时候通过调用LayoutInflater的inflater的方法加载layout文件，那么LayoutInflater是如何被创建的呢，先来看一段代码，相信下面的代码都不会很陌生

public RecyclerView.ViewHolder onCreateViewHolder(@NonNull ViewGroup viewGroup, int i) {
    return new AllVh(LayoutInflater
            .from(viewGroup.getContext())
            .inflate(R.layout.list_item, viewGroup, false));
}

LayoutInflater的inflate方法的三个参数都代表什么意思？

resource：要解析的xml布局文件Id
root：表示根布局
attachToRoot：是否要添加到父布局root中

resource其实很好理解就是资源Id，而root 和 attachToRoot 分别代表什么意思：

当attachToRoot == true且root ！= null时，新解析出来的View会被add到root中去，然后将root作为结果返回
当attachToRoot == false且root ！= null时，新解析的View会直接作为结果返回，而且root会为新解析的View生成LayoutParams并设置到该View中去
当attachToRoot == false且root == null时，新解析的View会直接作为结果返回

2.1 LayoutInflater是如何被创建的

LayoutInflater是一个抽象类，通过调用了from()的静态函数，经由系统服务LAYOUT_INFLATER_SERVICE，最终创建了一个LayoutInflater的子类对象PhoneLayoutInflater，继承结构如下：

LayoutInflater.from(ctx) 就是根据传递过来的Context对象，调用getSystemService()来获取对应的系统服务, 来看一下这个方法frameworks/base/core/java/android/view/LayoutInflater.java

public static LayoutInflater from(Context context) {
    // 获取系统服务 LAYOUT_INFLATER_SERVICE ，并赋值给 LayoutInflater
    // Context 是一个抽象类，真正的实现类是ContextImpl
    LayoutInflater LayoutInflater =
            (LayoutInflater) context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
    if (LayoutInflater == null) {
        throw new AssertionError("LayoutInflater not found.");
    }
    return LayoutInflater;
}

而Context本身是一个抽象类，它真正的实例化对象是ContextImplframeworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java

public Object getSystemService(String name) {
    // SystemServiceRegistry 是管理系统服务的
    // 调用getSystemService方法，通过服务名字查找对应的服务
    return SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name);
}

2.2 SystemServiceRegistry

SystemServiceRegistry管理所有的系统服务，调用getSystemService方法，通过服务名字查找对应的服务frameworks/base/core/java/android/app/SystemServiceRegistry.java

public static Object getSystemService(ContextImpl ctx, String name) {
    // SYSTEM_SERVICE_FETCHERS 是一个map集合
    // 从 map 集合中取出系统服务
    ServiceFetcher<?> fetcher = SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.get(name);
    return fetcher != null ? fetcher.getService(ctx) : null;
}

ServiceFetcher为SystemServiceRegistry类的静态内部接口，定义了getService方法
ServiceFetcher的实现类CachedServiceFetcher实现了getService方法
所有的系统服务都存储在一个map集合SYSTEM_SERVICE_FETCHERS当中，调用get方法来获取对应的服务

如果有getSystemService方法来获取服务，那么相应的也会有添加服务的方法frameworks/base/core/java/android/app/SystemServiceRegistry.java

private static <T> void registerService(String serviceName, Class<T> serviceClass,
        ServiceFetcher<T> serviceFetcher) {
    SYSTEM_SERVICE_NAMES.put(serviceClass, serviceName);
    SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.put(serviceName, serviceFetcher);
}

通过调用SYSTEM_SERVICE_NAMES的put方法，往map集合中添加数据，那么registerService是什么时候调用的，在SystemServiceRegistry类中搜索registerService方法，知道了在类加载的时候通过静态代码块中添加的，来看一下

static {
    // 初始化加载所有的系统服务
    ...
    // 省略了很多系统服务
    registerService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE, LayoutInflater.class,
            new CachedServiceFetcher<LayoutInflater>() {
        @Override
        public LayoutInflater createService(ContextImpl ctx) {
            return new PhoneLayoutInflater(ctx.getOuterContext());
        }});
    ...
    // 省略了很多系统服务
}

最终是创建了一个PhoneLayoutInflater并返回的，到这里LayoutInflater的创建流程就分析完了

总结

View中的INVISIBLE、VISIBLE、GONE都有什么作用？

如果想隐藏或者显示View，可以通过调用setVisibility(int visibility)方法来实现，参数visibility对应三个值分别是INVISIBLE、VISIBLE、GONE

VISIBLE：视图可见
INVISIBLE：视图不可见的，它仍然占用布局的空间
GONE：视图不可见，它不占用布局的空间

为什么ViewStub是大小为0的视图？frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    // 设置视图大小为0
    setMeasuredDimension(0, 0);
}

ViewStub有什么作用？

ViewStub的作用主要用来延迟布局的加载

ViewStub是如何创建的？

因为ViewStub是继承View, 所以ViewStub的创建和View的创建是相同的，通过调用了LayoutInflater.createView方法根据完整的类的路径名利用反射机制构建View对象frameworks/base/core/java/android/view/LayoutInflater.java

...
try {
    // 利用构造函数，创建View
    final View view = constructor.newInstance(args);
    if (view instanceof ViewStub) {
        // 如果是ViewStub，则设置LayoutInflater
        final ViewStub viewStub = (ViewStub) view;
        viewStub.setLayoutInflater(cloneInContext((Context) args[0]));
    }
    return view;
} finally {
    mConstructorArgs[0] = lastContext;
}
...

为什么ViewStub能做到延迟加载？

因为在解析layout文件过程中遇到ViewStub，只是构建ViewStub的对象和初始化ViewStub的属性，没有真正开始解析view，所以可以做到延迟初始化

ViewStub指定的Layout布局文件是什么时候被加载的？

当ViewStub控件设置可见，或者调用inflate()方法，ViewStub所指定的layout资源就会被加载

LayoutInflater是一个抽象类它如何被创建的？

LayoutInflater.from(ctx) 就是根据传递过来的Context对象，调用getSystemService()来获取对应的系统服务

系统服务存储在哪里？如何获取和添加系统服务？

SystemServiceRegistry管理所有的系统服务，所有的系统服务都存储在一个map集合SYSTEM_SERVICE_FETCHERS当中，调用getSystemService方法获取系统服务，调用registerService方法添加系统服务

结语

致力于分享一系列 Android 系统源码、逆向分析、算法、翻译、Jetpack 源码相关的文章，正在努力写出更好的文章，如果这篇文章对你有帮助给个 star，文章中有什么没有写明白的地方，或者有什么更好的建议欢迎留言，欢迎一起来学习，在技术的道路上一起前进。

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算法

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数据结构：数组、栈、队列、字符串、链表、树……
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正在写一系列的 Android 10 源码分析的文章，了解系统源码，不仅有助于分析问题，在面试过程中，对我们也是非常有帮助的，如果你同我一样喜欢研究 Android 源码，可以关注我 GitHub 上的 Android10-Source-Analysis，文章都会同步到这个仓库。

0xA04 Android 10 源码分析：Apk加载流程之资源加载（二）

引言

1. ViewStub是什么

1.1 ViewStub 是如何被创建的

1.2 ViewStub的构造方法

1.3 ViewStub的setVisibility方法

1.4 ViewStub.inflate方法

1.5 ViewStub.inflateViewNoAdd方法

1.6 ViewStub.replaceSelfWithView方法

1.7 ViewStub的注意事项

2 关于LayoutInflater

2.1 LayoutInflater是如何被创建的

2.2 SystemServiceRegistry

总结

结语

算法

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引言

1. ViewStub是什么

1.1 ViewStub 是如何被创建的

1.2 ViewStub的构造方法

1.3 ViewStub的setVisibility方法

1.4 ViewStub.inflate方法

1.5 ViewStub.inflateViewNoAdd方法

1.6 ViewStub.replaceSelfWithView方法

1.7 ViewStub的注意事项

2 关于LayoutInflater

2.1 LayoutInflater是如何被创建的

2.2 SystemServiceRegistry

总结

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