从Android 6.0源码的角度剖析UI界面架构
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在浅析Android View内部工作原理及其实战 文章中，我们简单介绍了Android View工作原理中的UI界面架构和View绘制流程，目的在于先给大家有个大概的了解，方便后面的学习。接下来，我们将从源码的角度来分析(1)中提到的内容，为了避免文章过长，关于View工作原理的源码剖析分为两篇文章，也就是两个部分：UI界面架构和View绘制流程，本文先讲解第一部分-UI界面架构原理。
从Activity的setContentView入手，该方法会通过getWindow获取Activity对应的Window对象，并调用Window对象的setContentView方法，但是由于Window实质是一个抽象类，通过查看其源码文档有一段介绍，说明真正实现setContentView具体逻辑是Window的唯一的实现类PhoneWindow，于..\frameworks\base\core\java\com\android\internal\policy目录下。Activity中部分源码：
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
getWindow().setContentView(layoutResID);
initWindowDecorActionBar();
}
public Window getWindow() {
return mWindow;
} 接着，我们分析PhoneWindow的setContentView()方法，该方法会首先判断mContentParent对象(Activity界面的内容区域)是否为空，如果为空就调用installDecor()方法创建一个DecorView对象，否则移除mContentParent中所有子view。通过查看DecorView源码可知，DecorView是PhoneWindow的一个内部类，继承于FrameLayout，它充当Window(窗体)顶层视图的角色；然后，检查Window是否设置了FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS属性，如果没有就将我们要设置的view(Activity的布局，比如R.layout.activity_main)添加到mContentParent中，即ID为com.android.internal.R.id.content的FrameLayout中；最后，调用Callback接口的onContentChanged()方法通知Activity窗体内容已发生改变。PhoneWindow中部分源码：
@Override
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
// mContentParent是一个FrameLayout，用于放置窗体的contents(内容)部分
// 如果为空，则创建DecorView和mContentParent
if (mContentParent == null) {
installDecor();
} else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
mContentParent.removeAllViews();
}
if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
view.setLayoutParams(params);
final Scene newScene = new Scene(mContentParent, view);
transitionTo(newScene);
} else {
// 将view添加到DecorView或其子类(容器)中
mContentParent.addView(view, params);
}
mContentParent.requestApplyInsets();
final Callback cb = getCallback();
if (cb != null && !isDestroyed()) {
// 通知Activity窗体内容已发生变化
cb.onContentChanged();
}
} 接下来，我们再来看PhoneWindow的installDecor()方法，以便加深对DecorView和mContentParent创建过程的理解。首先，该方法会判断窗体的DeocorView对象mDecor是否为空，如果为空说明此时DecorView还未被创建，这里调用generateDecor()方法创建对象mDecor，即new DecorView(getContext(),-1)；然后，判断mContentParent是否被创建，如果没有就调用generateLayout(mDecor)完成Window属性获取/设定、DecorView的初始化和mContentParent创建工作。；最后，一切准备就绪就可以根据情况对TitleView进行初始化。PhoneWindow中部分源码：
private void installDecor() {
if (mDecor == null) {
// 实例化一个DecorView对象
// 即 new DecorView(getContext(),-1)
mDecor = generateDecor();
...
}
// 如果mContentParent为空，则创建
if (mContentParent == null) {
mContentParent = generateLayout(mDecor);
// Set up decor part of UI to ignore fitsSystemWindows if appropriate.
mDecor.makeOptionalFitsSystemWindows();
final DecorContentParent decorContentParent = (DecorContentParent) mDecor.findViewById(
R.id.decor_content_parent);
// 判断decorContentParent 是否为空
if (decorContentParent != null) {
...代码省略
} else {
// 设置标题栏的Title
mTitleView = (TextView)findViewById(R.id.title);
if (mTitleView != null) {
mTitleView.setLayoutDirection(mDecor.getLayoutDirection());
if ((getLocalFeatures() & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) != 0) {
View titleContainer = findViewById(
R.id.title_container);
if (titleContainer != null) {
titleContainer.setVisibility(View.GONE);
} else {
mTitleView.setVisibility(View.GONE);
}
if (mContentParent instanceof FrameLayout) {
((FrameLayout)mContentParent).setForeground(null);
}
} else {
mTitleView.setText(mTitle);
}
}
}
if (mDecor.getBackground() == null && mBackgroundFallbackResource != 0) {
mDecor.setBackgroundFallback(mBackgroundFallbackResource);
}
... 代码省略
}
} 再接下来，我们深入分析下PhoneWindow的generateLayout()方法，当分析该方法完后，你就会有一种幡然大悟的感觉！
(1) 首先，该方法中通过Context的obtainStuleAttributes方法获取Window theme的各种样式属性(com.android.internal.R.styleable.Window)，并进行相应的设置(requestFeature或setFlags）。在PhoneWindow的requestFeature方法中， 它会判断mContentParent是否被创建，否则就会抛出“requestFeature() must be called before adding content”异常，这也解释了为什么我们在Acitivity的onCreate()方法中设置Window(窗体)属性必须在setContentView之前的原因。
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
// 获取当前theme属性，位于com.android.internal.R.styleable.Window中
// 使用Context的obtainStuleAttributes实现
TypedArray a = getWindowStyle();
// Window_windowIsFloating悬浮属性
mIsFloating = a.getBoolean(R.styleable.Window_windowIsFloating, false);
int flagsToUpdate = (FLAG_LAYOUT_IN_SCREEN|FLAG_LAYOUT_INSET_DECOR)
& (~getForcedWindowFlags());
if (mIsFloating) {
setLayout(WRAP_CONTENT, WRAP_CONTENT);
setFlags(0, flagsToUpdate);
} else {
setFlags(FLAG_LAYOUT_IN_SCREEN|FLAG_LAYOUT_INSET_DECOR, flagsToUpdate);
}
// Window_windowNoTitle标题栏属性
if (a.getBoolean(R.styleable.Window_windowNoTitle, false)) {
requestFeature(FEATURE_NO_TITLE);
} else if (a.getBoolean(R.styleable.Window_windowActionBar, false)) {
// Don't allow an action bar if there is no title.
requestFeature(FEATURE_ACTION_BAR);
}
// Inflate the window decor.
... // 代码省略,见下小节
}
@Override
public boolean requestFeature(int featureId) {
// 判断内容区域是否被创建，即setContentView是否被调用
if (mContentParent != null) {
throw new AndroidRuntimeException("requestFeature() must be called before adding content");
}
...
return super.requestFeature(featureId);
}(2) 然后，generateLayout()方法中会根据上述设定的属性选择不同风格的布局文件填充加载(addView)到DecorView中，这些布局文件大部分包括两部分，即不同风格的标题栏和ID为com.android.internal.R.id.content内容区域(FrameLayout)。通过LayoutInflater的inflate()方法将布局资源文件转化为View对象，将其添加addView到DecorView中，即Window顶层视图容器中。最后，通过findViewBy(int id)方法找到ID为com.android.internal.R.id.content的内容视图将其返回赋值给mContentParent，从而说明mContentParent对象指的就是Window窗体的内容区域，也是装载我们在日常开发中使用setContentView设置Activtiy布局文件的视图容器。
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
... // 代码省略，见上小节
// Inflate the window decor.
int layoutResource;
int features = getLocalFeatures();
if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) {
layoutResource = R.layout.screen_swipe_dismiss;
}
... // 代码省略
else if ((features & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) == 0) {
// If no other features and not embedded, only need a title.
// If the window is floating, we need a dialog layout
if (mIsFloating) {
TypedValue res = new TypedValue();
getContext().getTheme().resolveAttribute(
R.attr.dialogTitleDecorLayout, res, true);
layoutResource = res.resourceId;
} 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;
}
} else {
// Embedded, so no decoration is needed.
layoutResource = R.layout.screen_simple;
}
mDecor.startChanging();
// 根据不同属性，获取对应的layoutResource资源文件
// 比如，Window属性中没有no_title属性，则加载包含Actionbar和Content
// 的布局文件，如果设定no_title属性，则加载只包含Content区域的布局文件
View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);
// 将布局in 添加到DecorView中
decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
mContentRoot = (ViewGroup) in;
// 获取布局文件中Content部分ID
// 即com.android.internal.R.id.content
ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
if (contentParent == null) {
throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
}
... // 代码省略
mDecor.finishChanging();
// 返回窗体Content
return contentParent;
}注：上面提及的布局文件均位于…\frameworks\base\core\res\res\layout目录下 ，为了有个更直观的理解，这里给出screen_simple.xml文件源码：
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:orientation="vertical"
android:fitsSystemWindows="true">
<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:layout_width="match_parent"
android:layout_height="?android:attr/windowTitleSize"
style="?android:attr/windowTitleBackgroundStyle">
<TextView android:id="@android:id/title"
style="?android:attr/windowTitleStyle"
android:background="@null"
android:fadingEdge="horizontal"
android:gravity="center_vertical"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" />
FrameLayout>
<FrameLayout android:id="@android:id/content"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="0dip"
android:layout_weight="1"
android:foregroundGravity="fill_horizontal|top"
android:foreground="?android:attr/windowContentOverlay" />
LinearLayout>至此，从源码角度分析Activity的视图结构基本完毕，这里作下总结：Activity是Android可视化界面，每个Activity都对应一个Window(窗体)，但是Window是一个抽象概念，它的具体表现形式是View。Window是一个抽象类，它的具体实现类为PhoneWindow，该类将DecorView作为窗体的顶层视图并封装了相关操作窗体的方法。DecorView是PhoneWindow内部类，它继承于FrameLayout，是整个窗体最顶层视图，其包括TitleView和ContentView两部分，其中，TitleView是窗体的标题栏区域，根据Window主题的不同预设模板表现不同；ContentView是窗体的内容区域，在源码中表现为mContentParent对象，开发者可通过Activity的SetContentView方法为窗体填充各种类型的布局内容，而装载的容器就是mContentParent。
Activity视图结构图：
源码调用流程
