Android视图架构详解

作者： ztelur
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最近一直在研究View的绘制相关的机制，发现需要补充一下Android View Architecture的相关知识，所以就特地研究了一下这方面的代码，写成本篇文章
为了节约你的时间，本篇文章内容大致如下:

Activity，DecorView，PhoneWindow和ViewRoot的作用和相关关系

Android View Architecture

先来几张图，大致展现一下Android 视图架构的大概。

感谢网友提醒，泛化和实现这两种关系的箭头画反啦。以后要仔细学一遍UML了，平时经常画，如果有错误可真是闹笑话啊。

Activity和Window

总所周知,Activity并不负责视图控制，它只是控制生命周期和处理事件，真正控制视图的是Window。一个Activity包含了一个Window，Window才是真正代表一个窗口，也就是说Activity可以没有Window，那就相当于是Service了。在ActivityThread中也有控制Service的相关函数或许正好印证了这一点。
Activity和Window的第一次邂逅是在ActivityThread调用Activity的attach()函数时。

//[window]:通过PolicyManager创建window,实现callback函数,所以,当window接收到
//外界状态改变时,会调用activity的方法,
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) {....mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this);//当window接收系统发送给它的IO输入事件时,例如键盘和触摸屏事件,就可以转发给相应的ActivitymWindow.setCallback(this);.....//设置本地窗口管理器mWindow.setWindowManager((WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),mToken, mComponent.flattenToString(),(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);.....
}

在attach()中，新建一个Window实例作为自己的成员变量，它的类型为PhoneWindow,这是抽象类Window的一个子类。然后设置mWindow的WindowManager。

Window,Activity和DecorView

DecorView是FrameLayout的子类，它可以被认为是Android视图树的根节点视图。DecorView作为顶级View，一般情况下它内部包含一个竖直方向的LinearLayout，在这个LinearLayout里面有上下两个部分（具体情况和Android版本及主体有关），上面的是标题栏，下面的是内容栏。在Activity中通过setContentView所设置的布局文件其实就是被加到内容栏之中的，而内容栏的id是content，在代码中可以通过ViewGroup content = （ViewGroup)findViewById(R.android.id.content)来得到content对应的layout。
Window中有几个视图相关的比较重要的成员变量如下所示:

mDecor:DecorView的实例，标示Window内部的顶级视图
mContentParent:setContetView所设置的布局文件就加到这个视图中
mContentRoot:是DecorView的唯一子视图，内部包含mContentParent,标题栏和状态栏。

Activity中不仅持有一个Window实例，还有一个类型为View的mDecor实例。这个实例和Window中的mDecor实例有什么关系呢？它又是什么时候被创建的呢？
二者其实指向同一个对象，这个对象是在Activity调用setContentView时创建的。我们都知道Activity的setContentView实际上是调用了Window的setContentView方法。

@Override
public void setContentView(int layoutResID) {if (mContentParent == null) { //[window]如何没有DecorView,那么就新建一个installDecor(); //[window]} else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {mContentParent.removeAllViews();}....//[window]第二步,将layout添加到mContentParentmLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);.....
}

代码很清楚的显示了布局文件的视图是添加到mContentParent中，而且Window通过installDecor来新建DecorView。

//[window]创建一个decorView
private void installDecor() {if (mDecor == null) {mDecor = generateDecor(); //直接new出一个DecorView返回....}if (mContentParent == null) {//[window] 这一步也是很重要的.mContentParent = generateLayout(mDecor); //mContentParent是setContentVIew的关键啊.....}....
}
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {// Apply data from current theme........//[window] 根据不同的style生成不同的decorview啊View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);// 加入到deco中,所以应该是其第一个childdecor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));mContentRoot = (ViewGroup) in; //给DecorView的第一个child是mContentView// 这是获得所谓的content ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);}.....return contentParent;
}

从上述的代码中，我们可以清楚的看到mDecor和mContentParent和mContentRoot的关系。
那么，Activity中的mDecor是何时被赋值的？我们如何确定它和Widnow中的mDecor指向同一个对象呢？我们可以查看ActivityThread的handleResumeActivity函数，它负责处理Activity的resume阶段。在这个函数中，Android直接将Window中的DecorView实例赋值给Activity。

final Activity a = r.activity;
r.window = r.activity.getWindow();
View decor = r.window.getDecorView();
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
ViewManager wm = a.getWindowManager();
WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
a.mDecor = decor;

Window，DecorView 和 ViewRoot

ViewRoot对应ViewRootImpl类，它是连接WindowManagerService和DecorView的纽带，View的三大流程(测量（measure），布局（layout），绘制（draw）)均通过ViewRoot来完成。ViewRoot并不属于View树的一份子。从源码实现上来看，它既非View的子类，也非View的父类，但是，它实现了ViewParent接口，这让它可以作为View的名义上的父视图。RootView继承了Handler类，可以接收事件并分发，Android的所有触屏事件、按键事件、界面刷新等事件都是通过ViewRoot进行分发的。ViewRoot可以被理解为“View树的管理者”——它有一个mView成员变量，它指向的对象和上文中Window和Activity的mDecor指向的对象是同一个对象。

我们来先看一下ViewRoot的创建过程。由于ViewRoot作为WindowMangerService和DecorView的纽带，只有在WindowManager将持有DecorView的Window添加进窗口管理器才创建。我们可以查看WindowMangerGlobal中的addView函数。对WindowManager不太熟悉的同学可以参考《Window和WindowManager解析》

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,Display display, Window parentWindow) {// 创建ViewRootImpl,然后将下述对象添加到列表中....root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);view.setLayoutParams(wparams);mViews.add(view);mRoots.add(root);mParams.add(wparams);....try {// 添加啦!!!!!!!!这是通过ViewRootImpl的setView来完成，这个View就是DecorView实例root.setView(view, wparams, panelParentView);} catch (RuntimeException e) {....}....
}

那么，Window是什么时候被添加到WindowManager中的呢？我们回到ActivityThread的handleResumeActivity函数。我们都知道Activity的resume阶段就是要显示到屏幕上的阶段，在Activity也就是DecorView将要显示到屏幕时，系统才会调用addView方法。
我们在handleResumeActivity函数中找到了下面一段代码,它调用了Activity的makeVisible()函数。

// ActivityThread
r.activity.makeVisible();//Activity//[windows] DecorView正式添加并显示void makeVisible() {if (!mWindowAdded) {ViewManager wm = getWindowManager();wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());mWindowAdded = true;}mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);}

我们通过源代码发现，正式在makeVisible函数中，系统进行了Window的添加。

引用
http://wiki.jikexueyuan.com/project/deep-android-v1/surface.html
http://blog.csdn.net/guxiao1201/article/details/41744107
http://forlan.iteye.com/blog/2269381