Android系統原始碼分析--View繪製流程之-setContentView

摘要： 上一篇分析了四大元件之ContentProvider，這也是四大元件最後一個。因此，從這篇開始我們分析新的篇章--View繪製流程，View繪製流程在Android開發中佔有非常重要的位置，只要有檢視的顯示，都離不開View的繪製，所以瞭解View繪製原理對於應用開發以及系統的學習至關重要。由...

上一篇分析了四大元件之ContentProvider，這也是四大元件最後一個。因此，從這篇開始我們分析新的篇章--View繪製流程，View繪製流程在Android開發中佔有非常重要的位置，只要有檢視的顯示，都離不開View的繪製，所以瞭解View繪製原理對於應用開發以及系統的學習至關重要。由於View繪製流程比較複雜，並且涉及的知識非常多，所以後面我會按照下面幾方面來介紹View的繪製流程。每篇不是很長，但是儘量的詳細，讓每個人都看懂。

• Android系統原始碼分析--View繪製流程之-setContentView
• Android系統原始碼分析--View繪製流程之-inflate
• Android系統原始碼分析--View繪製流程之-onMeasure
• Android系統原始碼分析--View繪製流程之-onLayout
• Android系統原始碼分析--View繪製流程之-onDraw
• Android系統原始碼分析--View繪製流程之-硬體加速
• Android系統原始碼分析--View繪製流程之-addView
• Android系統原始碼分析--View繪製流程之-彈性效果

所以這篇我們先分析View繪製流程的setContentView方法，按照慣例，先貼一下流程圖：

1.PhoneWindow.setContentView

呼叫setContentView最開始的地方是在我們繼承Activity的子類中的onCreate方法中，這個方法其實是呼叫的Activity中的setContentView方法：

public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
// getWindow獲取的是PhoneWindow，所以這裡是呼叫的PhoneWindow的setContentView方法
getWindow().setContentView(layoutResID);
initWindowDecorActionBar();
}
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其實這個getWindow獲取的是繼承Window的PhoneWindow，所以這裡getWindow.setContentView是呼叫的PhoneWindow.setContentView方法，具體的自己可以看看程式碼哪裡賦值的就知道了。另外這個方法還有兩個類似的方法：

public void setContentView(View view) {
getWindow().setContentView(view);
initWindowDecorActionBar();
}
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
getWindow().setContentView(view, params);
initWindowDecorActionBar();
}
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這三個方法差不多，只不過下面的兩個直接傳遞了view物件，而第一個是傳遞了view的id。我們接著看PhoneWindow.setContentView方法。

public void setContentView(int layoutResID) {
// 根據layout的id載入一個佈局，然後通過findViewById(R.id.content)加載出佈局中id為content
// 的FrameLayout賦值給mContentParent，並且將該view新增到mDecor（DecorView）中
if (mContentParent == null) {// 第一次是空
installDecor();
} else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
// 沒有過度效果，並且不是第一次setContentView，那麼要先移除盛放setContentView傳遞進來
// 的View的父容器中的所有子view
mContentParent.removeAllViews();
}

// 視窗是否需要過度顯示
if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
...
} else {// 不需要過度，載入id為layoutResID的檢視並且新增到mContentParent中
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
}
// 繪製檢視
mContentParent.requestApplyInsets();
...
mContentParentExplicitlySet = true;
}
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上面註釋很詳細，但是還是需要解釋一下mContentParent，這個mContentParent是一個FrameLayout，這裡的Content是指你setContentView傳遞進來的id指向的檢視，所以mContentParent也就是指放置傳遞進來的檢視的父檢視。看下面的圖：

上面的ActionBarContextView是標題，不過有些設定是不會顯示整個標題的，所以這裡只是一種情況，下面的id為content的FrameLayout就是這個mContentParent，你通過setContentView方法傳遞的檢視會放到這個id為content的FrameLayout上面，這樣你的Activity就顯示了你寫的佈局檢視了，這裡先解釋一下，我們下面看看是不是真的這樣。由於第一次建立Activity時mContentParent是空的，所以會走PhoneWindow.installDecor方法。

2.PhoneWindow.installDecor

private void installDecor() {
mForceDecorInstall = false;
// 繼承FrameLayout，是視窗頂級檢視，也就是Activity顯示View的根View，包含一個TitleView和一個ContentView
if (mDecor == null) {// 首次為空
// 建立DecorView（FrameLayout）
mDecor = generateDecor(-1);
...
} else {
mDecor.setWindow(this);
}
if (mContentParent == null) {// 第一次setContentView時為空
// 這個mContentParent就是後面從系統的frameworks\base\core\res\res\layout\目錄下加載出來
// 的layout佈局（這個Layout佈局載入完成後會新增到mDecor（DecorView）中）中的一個id為content的
// FrameLayout控制元件，這個FrameLayout控制元件用來盛放setContentView傳遞進來的View
mContentParent = generateLayout(mDecor);

...

// 判斷是否存在id為decor_content_parent的view（我只看到screen_action_bar.xml這個裡面有這個id）
final DecorContentParent decorContentParent = (DecorContentParent) mDecor.findViewById(
R.id.decor_content_parent);

if (decorContentParent != null) {
...
if (mDecorContentParent.getTitle() == null) {
// 設定標題
mDecorContentParent.setWindowTitle(mTitle);
}

...
} else {
// 標題檢視
mTitleView = (TextView) findViewById(R.id.title);
// 有的佈局中是沒有id為title的控制元件的，也就是不顯示標題
if (mTitleView != null) {
// 判斷是否有不顯示標題的特性
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 {// 顯示標題
mTitleView.setText(mTitle);
}
}
}

// 背景
if (mDecor.getBackground() == null && mBackgroundFallbackResource != 0) {
mDecor.setBackgroundFallback(mBackgroundFallbackResource);
}

// 過度效果
...
}
}
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這裡出現了一個mDecor，這個mDecor是DecorView，繼承FrameLayout，是視窗頂級檢視，也就是Activity顯示View的根View，包含一個TitleView和一個ContentView，也就是上面圖形中的最外層藍色的邊框所指代的檢視，當然，這裡第一載入時也是空的，那麼會呼叫generateDecor函式來建立mDecor，然後通過generateLayout方法建立mContentParent檢視，建立完成後會設定標題，設定標題的就不分析了，比較簡單，下面先看建立mDecor的方法。

3.PhoneWindow.generateDecor

protected DecorView generateDecor(int featureId) {
...
// activity.
Context context;
if (mUseDecorContext) {// 從Activity的setContentView方法呼叫則為true
Context applicationContext = getContext().getApplicationContext();
if (applicationContext == null) {// 系統程序時沒有Application的context，所以就用現有的context
context = getContext();
} else {// 應用會有application的Context
...
}
} else {
context = getContext();
}
return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
}
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這裡判斷了一個applicationContext是否存在，主要是區分這個是系統呼叫還是應用，系統是沒有applicationContext的，最後通過new關鍵字建立物件DecorView，這裡就獲取到了DecorView。

5.PhoneWindow.generateLayout

protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
...
// 根據Window的屬性呼叫相應的requestFeature
...
// 獲取Window的各種屬性來設定flag和引數
...
// 根據之前的flag和feature來載入一個layout資源到DecorView中，並把可以作為容器的View返回
// 這個layout佈局檔案在frameworks\base\core\res\res\layout\目錄下
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();
// 根據layoutResource（佈局id）載入系統中佈局檔案（Layout）並新增到DecorView中
mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);

// contentParent是用來新增Activity中佈局的父佈局（FrameLayout），並帶有相關主題樣式，就是上面
// 提到的id為content的FrameLayout，返回後會賦值給PhoneWindow中的mContentParent
ViewGroup contentParent = (ViewGroup) findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
if (contentParent == null) {
throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
}

...
// 設定mDecor背景之類
...
mDecor.finishChanging();
return contentParent;
}
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前面一大段if-else語句是根據屬性值獲取系統中的layout的id，主要有下面幾種： * 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 這些佈局檔案都在系統frameworks\base\core\res\res\layout\目錄下，我們看其中一個screen_simple.xml佈局程式碼：

<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>
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其中我們需要獲取的contentParent就是xml佈局中id為content的FrameLayout，為什麼是這個，我們通過上面程式碼分析，上面我們看到了mDecor.onResourcesLoaded方法，這裡的第二個引數layoutResource就是上面的xml佈局，所以這裡就是載入這個佈局的我們看看是不是

6.DecorView.onResourcesLoaded

void onResourcesLoaded(LayoutInflater inflater, int layoutResource) {
...
// DecorView中的標題檢視，可能是空，也就是沒有標題
mDecorCaptionView = createDecorCaptionView(inflater);
// 載入Layout作為根佈局（frameworks\base\core\res\res\layout\目錄下layout佈局檔案）
// 這裡獲取到的root是沒有寬高的
final View root = inflater.inflate(layoutResource, null);
if (mDecorCaptionView != null) {// 有標題
// 這裡可以看到mDecorCaptionView不為空時，將mDecorCaptionView新增到DecorView，然後再將
// Layout新增到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 {// 沒有標題
// 如果mDecorCaptionView為空，則直接將跟佈局Layout新增到DecorView
// Put it below the color views.
addView(root, 0, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
}
mContentRoot = (ViewGroup) root;
initializeElevation();
}
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這裡首先建立了標題檢視，然後通過LayoutInflater.inflate載入了id為layoutResource的佈局檔案並賦值給root引用，最終返回的也是這個root，所以上面方法5中載入了這個佈局檔案，載入完成後，如果標題檢視檔案存在，則將root新增到標題檢視中，再將標題檢視新增到DecorView上，如果沒有標題檢視，則直接將root佈局新增到DecorView上面，寬高是MATCH_PARENT。再回到5中，在呼叫完mDecor.onResourcesLoaded方法後通過id為ID_ANDROID_CONTENT獲取了一個ViewGroup，那麼這個ID_ANDROID_CONTENT是什麼，通過查詢我們發現是：

public static final int ID_ANDROID_CONTENT = com.android.internal.R.id.content;
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這裡就可以知道獲取的contentParent就是上面xml佈局中的id為content的FrameLayout佈局，所以到這裡整體結構基本明白了。

另外上面呼叫了一個createDecorCaptionView方法並且傳入了LayoutInflater，那麼看看這個方法做了哪些操作。

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;
}
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這裡其實就一個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);
// 從frameworks\base\core\res\res\layout\中載入decor_caption.xml佈局
final DecorCaptionView view = (DecorCaptionView) inflater.inflate(R.layout.decor_caption,
null);
...
return view;
}
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這裡其實就是通過LayoutInflater.inflate方法載入frameworks\base\core\res\res\layout\下的decor_caption.xml佈局，這個LayoutInflater.inflate由於比較重要，所以我們放到下一章單獨講解。

10.LayoutInflater.inflate

我們在第二步初始化完DecorView和mContentParent檢視後開始呼叫mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent)方法，載入我們setContentView方法傳遞進來的檢視，也就是我們自己寫的Activity佈局，之前的都是系統的佈局。我們知道mContentParent是放置我們自己寫的Activity檢視的容器，所以後面就簡單了。

public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root) {
return inflate(resource, root, root != null);
}
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上面我們說了這個方法具體分析我們下一章單獨分析。所以我們接著前面分析。

11.View.requestApplyInsets

public void requestApplyInsets() {
requestFitSystemWindows();
}
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12.View.requestFitSystemWindows

public void requestFitSystemWindows() {
if (mParent != null) {
mParent.requestFitSystemWindows();
}
}
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這裡的mParent是ViewParent的具體實現ViewRootImpl，所以呼叫的是ViewRootImpl裡的requestFitSystemWindows方法。

13.ViewRootImpl.requestFitSystemWindows

public void requestFitSystemWindows() {
checkThread();
mApplyInsetsRequested = true;
scheduleTraversals();// 繪製檢視
}
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checkThread這個是檢測執行緒的方法，也就是檢測當前執行緒是不是主執行緒，也就是setContentView方法要在UI執行緒呼叫。然後呼叫scheduleTraversals方法開始繪製檢視。

15.ViewRootImpl.scheduleTraversals

void scheduleTraversals() {
// 當mTraversalScheduled為false，也就是沒有重繪請求或者沒有未執行完的重繪時才開始重繪
if (!mTraversalScheduled) {
// 一旦開始重回此處設定為True，當執行完畢後呼叫unscheduleTraversals函式，
// 重新設定為false，避免同時存在多次繪製
mTraversalScheduled = true;
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
// 將訊息放入訊息處理器中，最終呼叫doTraversal方法
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
...
}
}
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mTraversalScheduled只有呼叫這個方法後才設定為true，所以在開始呼叫這個方法的時候是false，後面會將mTraversalRunnable放到訊息處理器中，這個mTraversalRunnable是一個實現了Runnable介面的物件，所以從這裡呼叫了TraversalRunnable中的run方法。

16.TraversalRunnable.run

public void run() {
doTraversal();
}
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這裡很簡單就是呼叫了doTraversal方法。

17.ViewRootImpl.doTraversal

void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
...

// 執行View繪製流程
performTraversals();

...
}
}
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這裡主要是呼叫performTraversals方法，開始View的真正繪製。

18.ViewRootImpl.performTraversals

private void performTraversals() {

...

// 這裡是需要測量的條件：第一次載入View，需要調整視窗大小，需要適應系統視窗，檢視顯示狀態改變，
// 檢視佈局引數不為空，強制視窗重新佈局。首先要滿足這個幾個條件才可能執行測量
if (mFirst || windowShouldResize || insetsChanged ||
viewVisibilityChanged || params != null || mForceNextWindowRelayout) {

...

// 視窗沒有停止，或者通知需要繪製
if (!mStopped || mReportNextDraw) {

...

if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth()
|| mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged ||
updatedConfiguration) {
...

// 1.第一步：測量
// Ask host how big it wants to be
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

...
}
}
} else {
...
}

...

if (didLayout) {// 執行佈局
// 2.第二步：佈局
performLayout(lp, mWidth, mHeight);
...
}

...

// 如果沒有取消繪製，並且不是新的Surface，那麼執行繪製
if (!cancelDraw && !newSurface) {
...

// 3.第三步：繪製
performDraw();
} else {// 如果取消了繪製或者是新的Surface，那麼要重新測量、佈局和繪製
...
}

mIsInTraversal = false;
}
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這裡開始進入測量，佈局，繪製的過程，裡面通過各個條件來判斷需要執行哪一步或者哪幾部，因為這一段主要是設計測量、佈局、繪製，所以這章就不分析了，這個方法放到《Android系統原始碼分析--View繪製流程之-onMeasure》一章講解。

我們下一章開始分析《Android系統原始碼分析--View繪製流程之-inflate》。