[译] 关于视图加载的一些奇技淫巧-阿里云开发者社区

这是一篇 2018 年的老文章，全文行云流水，由浅入深的介绍了 Factory2 的一些奇技淫巧，值得一读。

原文作者：ahmed el-helw

原文地址：helw.net/2018/08/06/…

当我们新建 Activity 的时候，大部分情况是继承 AppCompatActivity 。对 Android 开发者来说，它提供了向后兼容性，大大简化了我们的开发。但是它是如何工作的呢？特别是它如何将 xml 布局文件中的 TextView 替换成 AppCompatTextView 的呢？

这篇文章将深入探索 AppCompatActivity 的 视图加载 过程。

Factory2

在 Android 中，我们经常在 xml 文件中书写布局。这些文件被打包进 app（因为性能原因由 aapt/2 转换为二进制 xml），并且在运行时由 LayoutInflater 加载。

在 LayoutInflater 中有两个方法 setFactory 和 setFactory2 ，文档中是这样描述的：

当使用 LayoutInflater 创建 View 的时候，绑定一个自定义的 factory 实例。不能为 null，并且只能设置一次，设置之后无法修改，当 xml 中每一个元素名字被解析的时候调用。如果 factory 返回一个 View，将被添加到视图层级中。如果返回 null，factory 的下一个默认方法 onCreateView(View, String, AttributeSet) 将被调用。

注意，Factory2 implements Factory ，所以对于 Api 11+ 的应用来说，应该使用 setFactory2 。这就相当于给了我们介入 xml 中每一个 View 元素的创建过程的机会。让我们看一个实际使用：

class FactoryActivity : Activity() {
  override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    val layoutInflater = LayoutInflater.from(this)
    layoutInflater.factory2 = object : LayoutInflater.Factory2 {
      override fun onCreateView(parent: View?,
                                name: String,
                                context: Context,
                                attrs: AttributeSet): View? {
        // 将 TextView 替换为 RedTextView
        if (name == "TextView") {
          return RedTextView(context, attrs)
        }
        return null
      }
      override fun onCreateView(name: String,
                                context: Context,
                                attrs: AttributeSet): View? {
        return onCreateView(null, name, context, attrs)
      }
    }
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.factory)
  }
复制代码

上面的代码中，我们仅仅为当前 Context 的 LayoutInflater 设置了一个 Factory2 。这样只要发现了 TextView ，都会被替换为我们自己的实现类 RedTextView 。

RedTextView 是 TextView 的子类，提供了 setBackgroundColor 方法，将背景置为红色：

class RedTextView : AppCompatTextView {
  constructor(context: Context) : super(context) { initialize() }
  constructor(context: Context, attrs: AttributeSet?) :
    super(context, attrs) { initialize() }
  constructor(context: Context, attr: AttributeSet?, defStyleAttr: Int) :
    super(context, attr, defStyleAttr) { initialize() }
  private fun initialize() { setBackgroundColor(Color.RED) }
}
复制代码

布局文件 factory.xml 是这样的：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        android:orientation="vertical"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">
  <LinearLayout
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:orientation="horizontal">
  <TextView
    android:layout_width="0dp"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_weight="1"
    android:text="Hello" />
  <TextView
    android:layout_width="0dp"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_weight="1"
    android:text="World" />
  </LinearLayout>
  <Button
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="Welcome" />
</LinearLayout>
复制代码

运行应用并使用 Layout Inspector，我们发现所有的 TextView 都变成了 RedTextView 。棒极了！

AppcompatActivity 和 Factory2

如果把上面的 FactoryActivity 修改为继承 AppCompatActivity ，我们会看到 TextView 确实变成了 RedTextView 。但是我们添加的 Button 仍然是 Button，并没有变成 AppCompatButton ，这是为什么？

AppCompatActivity 的 onCreate 方法的前两行是：

final AppCompatDelegate delegate = getDelegate();
delegate.installViewFactory();
复制代码

getDelegate() 根据 api 版本的不同返回对应的代理类（AppCompatDelegateImplV14, AppCompatDelegateImplV23, AppCompatDelegateImplN 等等）。

下一行代码 delegate.installViewFactory() ：

public void installViewFactory() {
        LayoutInflater layoutInflater = LayoutInflater.from(this.mContext);
        if (layoutInflater.getFactory() == null) {
            LayoutInflaterCompat.setFactory2(layoutInflater, this);
        } else if (!(layoutInflater.getFactory2() instanceof AppCompatDelegateImpl)) {
            Log.i("AppCompatDelegate", "The Activity's LayoutInflater already has a Factory installed so we can not install AppCompat's");
        }
    }
复制代码

当 layoutInflater.getFactory() 为空的时候，会调用 setFactory2。如果不为空，什么都不会做。

所以 Button 没有发生变化的原因是，已经设置过了 Factory，导致 AppcompatActivity 自己的 factory 没有被 install。

注意，FactoryActivity 的 setFactory2() 方法是在 super.onCreate 之前调用的。如果不是的话，当父类是 AppcompatActivity ，setFactory2 会抛出异常。因为 AppCompatActivity 设置了自己的 Factory 。文档中是这样描述的：它不能为空，且只能被设置一次；在设置之后，你不能对 Factory 进行改变 。

如何兼容 AppCompatActivity 的 Factory2

如何既能使用自己的 Factory2，又能让 AppCompatActivity 保留自己的 Facotory 呢？下面给出几种解决方法。

代理给 `AppCompatDelegate`

在 AppCompatDelegate 内部有一个 createView 方法，不要和 Factory 、Factory2 的 onCreateView 混淆。

/**
 * This should be called from a
 * {@link android.view.LayoutInflater.Factory2 LayoutInflater.Factory2}
 * in order to return tint-aware widgets.
 * <p>
 * This is only needed if you are using your own
 * {@link android.view.LayoutInflater LayoutInflater} factory, and have
 * therefore not installed the default factory via {@link #installViewFactory()}.
 */
public abstract View createView(@Nullable View parent,
                                String name,
                                @NonNull Context context,
                                @NonNull AttributeSet attrs);
复制代码

我们仅仅只需要修改 setFactory2 ，将不需要处理的情况代理给 AppCompatDelegate ：

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    val layoutInflater = LayoutInflater.from(this)
    layoutInflater.factory2 = object : LayoutInflater.Factory2 {
      override fun onCreateView(parent: View?,
                                name: String,
                                context: Context,
                                attrs: AttributeSet): View? {
        if (name == "TextView") {
          return RedTextView(context, attrs)
        }
        // 代理给 AppCompatActivity's getDelegate()
        return delegate.createView(parent, name, context, attrs)
      }
      override fun onCreateView(name: String,
                                context: Context,
                                attrs: AttributeSet): View? {
        return onCreateView(null, name, context, attrs)
      }
    }
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.factory)
  }
复制代码

运行一下，TextView 变成了 RedTextView ，Button 变成了 AppCompatButton ，成功！

重写 `viewInflaterClass`

我们看一下 AppCompatDelegate 的 createView 方法，当 AppCompatViewInflater 没有初始化时，会通过反射创建。要初始化的类由 R.styleable.AppCompatTheme_viewInflaterClass 指定，默认就是 AppCompatViewInflater 。

对 FactoryActivity 的 theme 进行如下修改：

<style name="FactoryTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">   
  <item name="viewInflaterClass">com.cafesalam.experiments.app.ui.CustomViewInflater</item> </style>
复制代码

就可以让 AppCompatDelegate 使用我们自定义的 AppCompatViewInflater 的子类 CustomViewInflater :

class CustomViewInflater : AppCompatViewInflater() {
  override fun createTextView(context: Context, attrs: AttributeSet) =
    RedTextView(context, attrs)
}
复制代码

Google 的 Material Design Components 实际上就是使用这种方法来将 Button 修改为对应的 MaterialButton ，在这里可以看到。

这个方法很强大，它可以让你的 App 使用 Material Design Components 这样的类库，却仅仅只需要设置合适的主题。

注意 AppCompatViewInflater 还提供了一个可以被重写的 createView() 方法，用来处理默认情况下没有被处理的新的组件。当 AppCompatViewInflater 没有处理特定的组件类型，就可以使用这个方法。

自定义 LayoutInflater

第三种方法是重写 Activity 的 attachBaseContext ，改写 ContextThemeWrapper 的 getSystemService 方法，返回自定义的 LayoutInflater 。自定义的 LayoutInflater 可以重写 setFactory2 方法，加入自己的处理逻辑。这个方法是我从 ViewPump 学到的。

一些小细节

下面介绍了 AppCompatDelegate 在进行视图加载过程中的几个小细节。

onCreateView

我们希望 Factory2 的 onCreateView 方法直接调用 createView (代理给 AppCompatDelegate 那一小节中提到过) 。事实上，的确也是这么做的。但是代码中还多了一点东西 - 调用了 callActivityOnCreateView 。在 AppCompatDelegateImplV14 中是这样的：

@Override
  View callActivityOnCreateView(View parent,
                                String name,
                                Context context,
                                AttributeSet attrs) {
    // On Honeycomb+, Activity's private inflater factory will handle
    // calling its onCreateView(...)
    return null;
  }
复制代码

看一下 LayoutInflater 的源码 , createViewFromTag 尝试通过 factory 获取 view 。如果没有获取到，会使用 mPrivateFactory 。如果依旧没有获取到，会通过视图标签去创建 view 。mPrivateFactory 是在 Activity 中设置的。

有意思的是， mPrivateFactory 的作用是解析 fragment 标签。

在 API 14 之前，LayoutInflater 并没有提供 mPrivateFactory 让 Activity 可以有个兜底方案来创建 View 。因此，callActivityOnCreateView 在低版本中提供了这一功能。但这现在都没有关系了，反正 AppCompat 目前只兼容 Api 14+ 。

另一个有意思的知识点是 Window.Callback 。Window.Callback 是一个回调，让调用者可以拦截 key 的分发，面板，菜单等等。它让 AppCompatActivity 可以处理一些特定时间，例如菜单键，返回键等。

createView

总的来说，AppCompatDelegateImplV9 做了两件事。首先，创建了 AppCompatViewInflater 或者在 theme 中指定的其他子类。第二，通过 inflater 创建 View 。

AppCompatViewInflater 的 createView 使用了正确的 Context (考虑到支持 app:theme 和 android:theme，需要对 Context 进行包装)，根据组件名称创建对应的 AppCompat 组件（例如，如果是 TextView，就调用 createTextView 方法返回 AppCompatTextView）。

支持 `app:theme`

从 Android 5.0 开始，可以给 View 设置 app:theme 以覆盖特定 View 及其子类的属性。AppCompat 通过继承父 View 的 context 在 Android 5.0 之前复制这一行为。

在 AppCompat 加载 View 之前，它先拿到父 View 的 Context，然后尝试创建一个 ContextThemeWrapper（android:theme 或者 app:theme），保证使用正确的 context 来加载组件。

另外，如果开发者明确声明需要在资源中使用矢量图，AppCompat 在 Android 5.0 之前还提供了 TintContextWrapper 来包装 Context 。

View 的创建和兜底

通过这些信息，系统已经准备好如何创建 View 了。

遍历支持的组件列表，对于通用的 View，如 TextView, ImageView ，直接生成对应的 AppCompat 子类。如果是未知类型的 View，将使用正确的 Context 调用 createView，默认返回 null，但一般会被 AppCompatViewInflater 的子类重写。

如果这时候 view 仍然是 null，会检查 view 的原始 context 是否和父 View 的 context 一致。这种情况会发生在子 View 的 android:theme 和父 View 不一致。

在检查 android:onClick 之后，view 就被返回了。

总结和使用实例

总结一下，AppCompatActivity 通过给 LayoutInflater 设置 Factory2 来介入 View 的创建过程，以提供向后兼容性（为组件提供 tint，处理 android:theme 等）。它也保证了可扩展性，开发者可以进行一些定制处理。

除了 Appcompat，这一技巧被用来完成了更多有意思的事情。Probe (现已废弃) 提供了 OvermeasureInterceptor 来记录 View 的测量次数，LayoutBoundsInterceptor 来高亮 View 的边界。

Calligraphy 使用这一技巧方便的为 TextView 添加字体。它使用了ViewPump 库，在 wiki 中提供了一些可能的使用方式。

最后，Google 的 Material Components for Android 通过自定义 AppCompatViewInflater 将 Button 替换为 MaterialButton 。

[译] 关于视图加载的一些奇技淫巧

Factory2

AppcompatActivity 和 Factory2

如何兼容 AppCompatActivity 的 Factory2

代理给 `AppCompatDelegate`

重写 `viewInflaterClass`

自定义 LayoutInflater

一些小细节

onCreateView

createView

支持 `app:theme`

View 的创建和兜底

总结和使用实例

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AppcompatActivity 和 Factory2

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代理给 AppCompatDelegate

重写 viewInflaterClass

自定义 LayoutInflater

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