Android 深入了解 Window 、Activity、 View 三者关系(上)

简介: Window、Activity、View都经常用到,但三者关系还是没有系统的理清,今天咱们就开始整理整理这三者的关系: Window:顶级窗口外观和行为策略的 抽象基类 。唯一实现是 PhoneWindow类。 Activity:四大组件之一,它提供一个界面让用户点击和各种滑动操作。 View:代表用户界面组件的基本构建块,UI 组件。

 Window、Activity、View都经常用到,但三者关系还是没有系统的理清,今天咱们就开始整理整理这三者的关系:


     Window:顶级窗口外观和行为策略的 抽象基类 。唯一实现是 PhoneWindow类。


      Activity:四大组件之一,它提供一个界面让用户点击和各种滑动操作。


      View:代表用户界面组件的基本构建块,UI 组件。


源码:Android SDK 30


Activity.setContentView


       不知道从哪入手,咱们就从setContentView开始,比较刚创建的Android项目Activity和setContentView是必不可少的。记住看Activity的setContentView而不是AppCompatActivity的


       来瞅瞅setContentView:


    public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
        //重点来了
        getWindow().setContentView(layoutResID);
        //创建并设置ActionBar,
        initWindowDecorActionBar();
    }


getWindow?这么快就遇到了,好简单,咱继续看。


Activity.getWindow


public Window getWindow() {
        return mWindow;
}


本来以为发现大鱼了,显然 Activity 几乎什么都没做,将操作直接交给了一个 Window 来处理。getWindow 返回的是 Activity 中的全局变量 mWindow,它是 Window 窗口类型。那么它是什么时候赋值的呢?

Activity.attach()


       找遍了整个Activity源码终于在 attach 方法找到了。咱们先看看代码。


final void attach(Context context, ActivityThread aThread,
            Instrumentation instr, IBinder token, int ident,
            Application application, Intent intent, ActivityInfo info,
            CharSequence title, Activity parent, String id,
            NonConfigurationInstances lastNonConfigurationInstances,
            Configuration config, String referrer, IVoiceInteractor voiceInteractor,
            Window window, ActivityConfigCallback activityConfigCallback, IBinder assistToken) {
        attachBaseContext(context);
        mFragments.attachHost(null /*parent*/);
        //重点来了对PhoneWindow进行实例化
        mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
        mWindow.setWindowControllerCallback(mWindowControllerCallback);
        mWindow.setCallback(this);
        mWindow.setOnWindowDismissedCallback(this);
        mWindow.getLayoutInflater().setPrivateFactory(this);
        ...
        //调用setWindowManager
        mWindow.setWindowManager(
                (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
                mToken, mComponent.flattenToString(),
                (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
        ...
    }


   接下来调用 setWindowManager 方法,将系统 WindowManager 传给 PhoneWindow。


Window:实际上整个 Android 系统中 Window 只有一个实现类,就是 PhoneWindow


PhoneWindow:Android-specific Window(特定窗口).


WindowManager:对Window进行管理,说到管理那就离不开对Window的添加、更新和删除的操作,在这里我们把它们统称为Window的操作。对于Window的操作,最终都是交由WMS来进行处理。


Window.setWindowManager


    public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,
            boolean hardwareAccelerated) {
        mAppToken = appToken;
        mAppName = appName;
        mHardwareAccelerated = hardwareAccelerated;
        if (wm == null) {
            //通过Binder机制来获取WMS
            wm = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        }
        //注释
        mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
    }
    public WindowManagerImpl createLocalWindowManager(Window parentWindow) {
        return new WindowManagerImpl(mContext, parentWindow);
    }


注释:这个方法很简单就是就是又一次创建了 WindowManagerImpl 对象,这时 WindowManager 真正和Window关联起来


PhoneWindow.setContentView


       Activity 将 setContentView 的操作交给了 PhoneWindow,接下来看下其实现过程:


1.@Override
    public void setContentView(int layoutResID) {
        //注意:当主题属性等结晶化时,可在安装窗口装饰的过程中设置功能内容转换。
        //在这种情况发生之前,不要检查功能。
        if (mContentParent == null) {
            //注释1
            installDecor();
        } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            mContentParent.removeAllViews();
        }
        if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID,
                    getContext());
            transitionTo(newScene);
        } else {
            //注释2
            mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
        }
        mContentParent.requestApplyInsets();
        final Callback cb = getCallback();
        if (cb != null && !isDestroyed()) {
            cb.onContentChanged();
        }
        mContentParentExplicitlySet = true;
    }


PhoneWindow.installDecor


  private void installDecor() {
        mForceDecorInstall = false;
        //初始化mDecor
        if (mDecor == null) {
            mDecor = generateDecor(-1);
            mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
            mDecor.setIsRootNamespace(true);
            if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
                mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
            }
        } else {
            mDecor.setWindow(this);
        }
        //初始化mContentParent
        if (mContentParent == null) {
            mContentParent = generateLayout(mDecor);
            ...
        }
    }


注释1:调用 installDecor 初始化 DecorView 和 mContentParent。

注释2mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent); 从指定的xml资源展开新的视图层次结构。调用 setContentView 传入的布局添加到 mContentParent 中。


 从中可以看出PhoneWindow 中默认有一个 DecorView(实际上是一个 FrameLayout),在 DecorView 中默认自带一个 mContentParent(ViewGroup)。我们自己实现的布局是被添加到 mContentParent 中的,因此经过 setContentView 之后,PhoneWindow 内部的 View 关系如下所示:


微信图片_20220522184917.gif


目前为止 PhoneWindow 中只是创建出了一个 DecorView,并在 DecorView 中填充了我们在 Activity 中传入的 layoutId 布局,可是 DecorView 还没有跟 Activity 建立任何联系,也没有被绘制到界面上显示。那 DecorView 是何时被绘制到屏幕上的呢?


       Activity 执行到 onCreate 时并不可见,只有执行完 onResume 之后 Activity 中的内容才是屏幕可见状态。造成这种现象的原因就是,onCreate 阶段只是初始化了 Activity 需要显示的内容,而在 onResume 阶段(当界面要与用户进行交互时,会调用ActivityThread的handleResumeActivity方法)才会将 PhoneWindow 中的 DecorView 真正的绘制到屏幕上。


ActivityThread.handleResumeActivity


       在 ActivityThread 的 handleResumeActivity 中,会调用 WindowManager 的 addView 方法将 DecorView 添加到 WMS(WindowManagerService) 上,如下所示:


    @Override
    public void handleResumeActivity(IBinder token, boolean finalStateRequest, boolean isForward,
            String reason) {
            ...
            ViewManager wm = a.getWindowManager();
            ...
            if (a.mVisibleFromClient) {
                if (!a.mWindowAdded) {
                    a.mWindowAdded = true;
                    //注释
                    wm.addView(decor, l);
                } else {
                    a.onWindowAttributesChanged(l);
                }
            }
            ...
    }


注释:WindowManger 的 addView 结果有两个: DecorView 被渲染绘制到屏幕上显示; DecorView 可以接收屏幕触摸事件。


WindowManager.addView


       ViewManager是一个接口,WindowManager是个接口同时又实现了ViewManager接口,而WindowManagerImpl又实现了WindowManager,这是只捋清楚这个方法的层级,清楚后放到一边继续查看WindowManagerImpl中的addview方法


WindowManagerImpl.addView


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


WindowManagerImpl.addView也是一个空壳,它调用了 WindowManagerGlobaladdView 方法。


WindowManagerGlobal.addView


1.    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow, int userId) {
        ...
        ViewRootImpl root;
        View panelParentView = null;
        synchronized (mLock) {
            ...
            root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
            //注释1
            view.setLayoutParams(wparams);
            mViews.add(view);
            mRoots.add(root);
            mParams.add(wparams);
            //最后执行此操作,因为它会发出消息开始执行操作
            try {
                //注释2
                root.setView(view, wparams, panelParentView, userId);
            } catch (RuntimeException e) {
                ...
            }
        }
    }



注释1:WindowMangerGlobal 是一个单例 在 addView 方法中,创建了一个最关键的 ViewRootImpl 对象。


注释2:然通过 root.setView 方法将 view 添加到 WMS 中。


ViewRootImpl.setView


    public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView,
            int userId) {
        synchronized (this) {
            if (mView == null) {
                mView = view;
                ...
                int res; /* = WindowManagerImpl.ADD_OKAY; */
                //注释1
                requestLayout();
                InputChannel inputChannel = null;
                if ((mWindowAttributes.inputFeatures
                        & WindowManager.LayoutParams.INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0) {
                    inputChannel = new InputChannel();
                }
                mForceDecorViewVisibility = (mWindowAttributes.privateFlags
                        & PRIVATE_FLAG_FORCE_DECOR_VIEW_VISIBILITY) != 0;
                try {
                    ...
                    //注释2
                    res = mWindowSession.addToDisplayAsUser(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                            getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(), userId, mTmpFrame,
                            mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                            mAttachInfo.mDisplayCutout, inputChannel,
                            mTempInsets, mTempControls);
                    setFrame(mTmpFrame);
                } catch (RemoteException e) {
                ...
                } finally {
                    if (restore) {
                        attrs.restore();
                    }
                }
        }
    }


注释1: requestLayout 是刷新布局的操作,调用此方法后 ViewRootImpl 所关联的 View 也执行 measure -> layout -> draw 操作,确保在 View 被添加到 Window 上显示到屏幕之前,已经完成测量和绘制操作。


注释2:调用 mWindowSession 的 addToDisplay 方法将 View 添加到 WMS 中。


mWindowSession哪里来的?他是new RootViewlmpl对象是传入进来的,调用WindowManagerGlobal.getWindowSession()生成的。


new ViewRootImpl(context,display);


    public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
        this(context, display, WindowManagerGlobal.getWindowSession(),false);
    }


WindowManagerGlobal.getWindowSession()


       WindowSession 是 WindowManagerGlobal 中的单例对象,初始化代码如下:


    public static IWindowSession getWindowSession() {
        synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
            if (sWindowSession == null) {
                try {
                    InputMethodManager.ensureDefaultInstanceForDefaultDisplayIfNecessary();
                    IWindowManager windowManager = getWindowManagerService();
                    //注释
                    sWindowSession = windowManager.openSession(
                            new IWindowSessionCallback.Stub() {
                                @Override
                                public void onAnimatorScaleChanged(float scale) {
                                    ValueAnimator.setDurationScale(scale);
                                }
                            });
                } catch (RemoteException e) {
                    throw e.rethrowFromSystemServer();
                }
            }
            return sWindowSession;
        }
    }


注释:sWindowSession 实际上是 IWindowSession 类型,是一个 Binder 类型,真正的实现类是 System 进程中的 Session。用 AIDL 获取 System 进程中 Session 的对象。


Session.addToDisplay


@Override
    public int addToDisplay(IWindow window, int seq, WindowManager.LayoutParams attrs,
            int viewVisibility, int displayId, Rect outFrame, Rect outContentInsets,
            Rect outStableInsets,
            DisplayCutout.ParcelableWrapper outDisplayCutout, InputChannel outInputChannel,
            InsetsState outInsetsState, InsetsSourceControl[] outActiveControls) {
        return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, displayId, outFrame,
                outContentInsets, outStableInsets, outDisplayCutout, outInputChannel,
                outInsetsState, outActiveControls, UserHandle.getUserId(mUid));
    }


 return mService.addWindow(...);


       其中的 mService 就是 WMS。至此,Window 已经成功的被传递给了 WMS。剩下的工作就全部转移到系统进程中的 WMS 来完成最终的添加操作。


相关文章
|
2月前
|
数据可视化 Android开发 开发者
安卓应用开发中的自定义View组件
【10月更文挑战第5天】在安卓应用开发中,自定义View组件是提升用户交互体验的利器。本篇将深入探讨如何从零开始创建自定义View,包括设计理念、实现步骤以及性能优化技巧,帮助开发者打造流畅且富有创意的用户界面。
97 0
|
1月前
|
XML 前端开发 Android开发
Android:UI:Drawable:View/ImageView与Drawable
通过本文的介绍,我们详细探讨了Android中Drawable、View和ImageView的使用方法及其相互关系。Drawable作为图像和图形的抽象表示,提供了丰富的子类和自定义能力,使得开发者能够灵活地实现各种UI效果。View和ImageView则通过使用Drawable实现了各种图像和图形的显示需求。希望本文能为您在Android开发中使用Drawable提供有价值的参考和指导。
40 2
|
1月前
|
Android开发 开发者 UED
安卓开发中自定义View的实现与性能优化
【10月更文挑战第28天】在安卓开发领域,自定义View是提升应用界面独特性和用户体验的重要手段。本文将深入探讨如何高效地创建和管理自定义View,以及如何通过代码和性能调优来确保流畅的交互体验。我们将一起学习自定义View的生命周期、绘图基础和事件处理,进而探索内存和布局优化技巧,最终实现既美观又高效的安卓界面。
39 5
|
2月前
|
Android开发
Android面试之Activity启动流程简述
Android面试之Activity启动流程简述
94 6
|
2月前
|
缓存 数据处理 Android开发
在 Android 中使用 RxJava 更新 View
【10月更文挑战第20天】使用 RxJava 来更新 View 可以提供更优雅、更高效的解决方案。通过合理地运用操作符和订阅机制,我们能够轻松地处理异步数据并在主线程中进行 View 的更新。在实际应用中,需要根据具体情况进行灵活运用,并注意相关的注意事项和性能优化,以确保应用的稳定性和流畅性。可以通过不断的实践和探索,进一步掌握在 Android 中使用 RxJava 更新 View 的技巧和方法,为开发高质量的 Android 应用提供有力支持。
|
2月前
|
缓存 调度 Android开发
Android 在子线程更新 View
【10月更文挑战第21天】在 Android 开发中,虽然不能直接在子线程更新 View,但通过使用 Handler、AsyncTask 或 RxJava 等方法,可以实现子线程操作并在主线程更新 View 的目的。在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的方法,并注意相关的注意事项和性能优化,以确保应用的稳定性和流畅性。可以通过不断的实践和探索,进一步掌握在子线程更新 View 的技巧和方法,为开发高质量的 Android 应用提供支持。
41 2
|
2月前
|
XML 前端开发 Android开发
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
|
2月前
|
消息中间件 Android开发 索引
Android面试高频知识点(4) 详解Activity的启动流程
Android面试高频知识点(4) 详解Activity的启动流程
31 3
|
2月前
|
缓存 前端开发 Android开发
Android实战之如何截取Activity或者Fragment的内容?
本文首发于公众号“AntDream”,介绍了如何在Android中截取Activity或Fragment的屏幕内容并保存为图片。包括截取整个Activity、特定控件或区域的方法,以及处理包含RecyclerView的复杂情况。
27 3
|
2月前
|
XML 前端开发 Android开发
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
Android面试高频知识点(3) 详解Android View的绘制流程
29 2