Android Activity 创建 Window 及添加 View 流程分析

2017-12-22

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Android

在之前有分析过 Android 6.0 Launcher 启动 Activity 过程，文章的链接如下：

大致的总结一下：

从ContextImpl的startActivity方法开始，通过ActivityManagerProxy代理对象向ActivityManagerService发起 IPC 调用。

ActivityManagerService会对startActivity方法进行响应，处理传递过来的Intent。这其中包括，解析Intent信息，创建或分配待启动的 Activity 的 Task任务，将启动者 Activity 运行至Paused状态，创建待启动 Activity 的进程。

完成一系列准备工作之后，就该启动 Activity 了。启动的入口是ActivityThread类的main方法。在main方法中会开启主线程的消息循环，并调用attch方法，之后就是创建 Application，然后再创建 Activity。

创建 Activity 是 ActivityManagerService 进程向应用程序进程发送一个进程间通信，应用程序进程通过handleLaunchActivity方法进行响应，在其方法内部执行了performLaunchActivity方法和handleResumeActivity来完成启动。

在performLaunchActivity方法内部，通过反射创建了 Activity 类，并且调用了 Activity 类的 attach 方法，为其关联运行过程中所依赖的一系列上下文环境变量，比如 Activity 的 Context 就是在 attach 方法内部调用attachBaseContext方法添加上的，同时，还调度了待启动的 Activity 的生命周期，从 OnCreate 到 OnStart 状态。

在performLaunchActivity方法后，就执行了handleResumeActivity方法，将 Activity 的状态运行至 onResume 状态，此时 Activity 就处于可见的状态了。Activity 也处于能够正常工作的状态了。

而 Activity 类的 attach 方法也就是本文要追踪的方法了，在此方法内如何为 Activity 创建 Window 的，之后才是向 Window 中添加 View。

Window 的创建

attach 方法内创建 Window 的代码示例如下：

		mWindow = new PhoneWindow(this); // 创建 Window，实例是 PhonwWindow
        mWindow.setCallback(this);    // 设置回调
        mWindow.setOnWindowDismissedCallback(this);  // 设置回调
        mWindow.getLayoutInflater().setPrivateFactory(this);
        if (info.softInputMode != WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED) {
            mWindow.setSoftInputMode(info.softInputMode);    // 调整键盘
        }
        if (info.uiOptions != 0) {
            mWindow.setUiOptions(info.uiOptions);
        }

        mWindow.setWindowManager(    // 设置 WindowManager
                (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
                mToken, mComponent.flattenToString(),
                (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
        if (mParent != null) {
            mWindow.setContainer(mParent.getWindow());
        }
        mWindowManager = mWindow.getWindowManager();

在 Android 6.0 的源码中，创建 Window 不再采用策略模式了，直接创建了 PhoneWindow。Window 是一个抽象类，它的唯一实现就是 PhoneWindow。

接下来就是为 Window 设置回调，回调是实现都是由 Activity 来实现的，回调方法有很多，就不一一列举了，常见的有如下一些：

onAttachedToWindow
onDetachedFromWindow
dispatchTouchEvent
dispatchKetEvent

从 dispatchTouchEvent 回调可以看出，Activity 响应触摸事件，实际上的响应了 Window 的回调方法，说明触摸事件是传递给我们的 Window，然后再又 Activity 进行分发的。

然后就是为 Window 设置 WindowManager 。

至此，Activity 的 Window 就算是创建完成的，剩下的就是往 Window 中添加 View 了。

Window 中 View 的添加

Android 中的所有视图都是通过 Window 来呈现的，不管是 Activity、Dialog 还是 Toast，它们的视图实际上都是附加在 Window 上的。

因此，我们的 Activity 中的所有 View 也是添加在 Window 上的，而这一切入点就是setContentView方法。

    public void setContentView(int layoutResID) {
        getWindow().setContentView(layoutResID);
        initWindowDecorActionBar();
    }

getWindow 方法返回的就是上面创建的 PhoneWindow 对象，而重点就在于setContentView方法内。

是时候展现一张经典的图了：

activity-window

在上图中，DecorView 就是一个 FrameLayout 的 ViewGroup 容器，也是 Activity 中的顶级 View，一般来说它内部包含标题栏和内部栏，但还是会随着主题发生变化的，但不管怎么样，内容栏是肯定有的。

当创建了一个 DecorView 对象时，还得把内容栏和标题栏给添加进去才行。

同时，DecorView 是依附于 Window 之上的，没有了 Window，DecorView 也无从谈起了。当我们创建好了 DecorView 时，还得把 DecorView 添加到 Window 上。

而setContentView方法就是对上述图片创建 DecorView 的解释了。

    @Override
    public void setContentView(int layoutResID) {
        if (mContentParent == null) {    // 代表图中 ContentView 的内容
            installDecor();    // 创建 DecorView
        } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            mContentParent.removeAllViews();    // 
        }
        if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID,
                    getContext());
            transitionTo(newScene);
        } else {
            mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);    // 将布局文件加载到 mContentParent 中去，注意 mContentParent 就是上图中的内容栏
        }
        mContentParent.requestApplyInsets();
        final Callback cb = getCallback();
        if (cb != null && !isDestroyed()) {
            cb.onContentChanged();    // 在 Activity 内部回调 onContentChanged 方法，表示视图已经发生改变
        }
    }

首先要明确的是mContentParent指的就是图中的ContentView内容栏，当内容栏为 null 时，则去为 Window 创建 DecorView 。

当 DecorView 创建完成后，则直接调用 LayoutInflater 的 inflate 方法将我们自己的布局文件添加到mContentParent中，由此完成了 View 的添加。关于 LayoutInflater 如何将布局添加到父布局中，可以参考之前写的文章：Android 布局加载之LayoutInflater。

DecorView 的创建和初始 View 的添加

下面就是分析 DecorView 是如何创建并添加初始的布局内容的。

    private void installDecor() {
        if (mDecor == null) {
            mDecor = generateDecor();    // 直接 new 一个 DecorView 对象
        }
        if (mContentParent == null) {
            mContentParent = generateLayout(mDecor);    // 创建内容栏
        }
	}

在 installDecor 方法中直接 new 了一个 DecorView 对象，此时它还是只是一个 FrameLayout 容器，内部还没有东西。接着就是去创建内容栏。

		int layoutResource ;
		// 省略掉根据各自 Feature 参数来初始化不同的 layoutResource 过程
		mDecor.startChanging();    // 标识 DecorView 中的内容开始改变
        View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);    // 加载 XML 布局文件，可能没有标题栏，但一定有内容栏
        decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));    // 为 DecorView 添加内容
        mContentRoot = (ViewGroup) in;
        ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
        mDecor.finishChanging(); // 标识 DecorView 中的内容改变完成

在上面曾提到了，在 DecorView 中，标题栏可能没有，则内容栏是一定要有的，这是因为用户可能在 Actiivty 设置了相应的参数，比如设置 Window 类型为 FEATURE_NO_TITLE 的类型。

而 DecorView 添加内容 View 时，这个 View 是从 XML 布局文件中加载的，针对不同的 FEATURE， XML 布局文件中的内容也不相同，有的可能就没有标题栏了，只有一个内容栏，而且不管怎么样，所有的内容栏的 ID 都是固定的，为 android.R.id.content。

至此，DecorView 就完成了创建过程，并且还向其中添加了标题栏和内容栏。

DecorView 添加至 Window 上

众所周知，在 Activity 的 onCreate 和 onStart 阶段，View 还是处于不可见的状态，只有在 onResume 状态时，View 才是可见的。

而我们现在只是分析完了 DecorView 的添加，还并没将它依附到 Window 上去。只有将 View 添加到 Window 上之后，它才能够拥有具体的功能，处理外界的输入信息等等。

在handleResumeActivity方法内的处理代码如下：

	// 变量 r 指的是 ActivityClientRecord 类，变量 a 指的是 Activity，也就是 r.activity
		 if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {    // if 判断成立
                r.window = r.activity.getWindow();
                View decor = r.window.getDecorView();    // 设置 DecorView 可见
                decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
                ViewManager wm = a.getWindowManager();
                WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
                a.mDecor = decor;
                l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
                l.softInputMode |= forwardBit;
                if (a.mVisibleFromClient) {
                    a.mWindowAdded = true;
                    wm.addView(decor, l);    // WindowManager 添加 DecorView
                }

截取的代码片段，其中r指的就是ActivityClientRecord类型，存储了 Activity 的状态，此时r的window变量还是为 null 的。于是为ActivityClientRecord相应的变量设置值，以记录当前 Activity 的状态，然后在设置 DecorView 为可见，并把 DecorView 添加到 WindowManager 中去，以便 DecorView 能够响应各种事件，进行事件分发等等操作。

至此，就分析完了 Activity 的 Window 的创建以及 View 的添加过程。

总结

最后再来一发小小的总结，Activity 创建 Window 并添加 View 的流程大致如下：

ActivityThread是应用程序的入口，它的attach方法会开启主线程消息循环，然后创建Application、Activity等。
创建Activity时，又有调用Activity的attach方法，在此方法内将为 Activity 创建一个 Window，此时 Window 内还是空白的。
Instrumentation类开始回调 Activity 的一系列生命周期方法，当回调onCreate方法时，主要做的就是创建 DecorView，并将我们传递过来的 View 添加到 DecorView 的内容栏中，而此时，DecorView 和 Window 两者还是处于分离的状态。
在 Activity 生命周期的onResume方法内，将 DecorView 添加进了 Window 中，并设置 DecorView 可见，此时，就完成了 Activity Window 的创建和 View 的添加过程。

Android Activity 创建 Window 及添加 View 流程分析

Window 的创建

Window 中 View 的添加

DecorView 的创建和初始 View 的添加

DecorView 添加至 Window 上

总结

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