Android视图框架Activity,Window,View,ViewRootImpl理解

关于Activity,Window,View的关系一直有个模糊的印象,看别人的分析一般都这么理解Activity是管理Window,Window用来承载View,View是最终的视图,也有说Window的作用可有可无的,作用并不大的,并不是说这些观点有问题,而是看了这么多后,会更迷惑,管理是怎么管理的,承载是怎么实现的,如果不自己根据源码看一些,这些概念会一直是抽象的,遇到问题还是没法理解，例如：

在Activity里调用
WindowManager.LayoutParams wl = new WindowManager.LayoutParams(); getWindowManager().addView(mView,wl)
和
LayoutParams wmParams =...
addContentView(mView,wmParams); //activity里的方法
这两种方式背后的实现是怎样的,有什么区别?
Dialog和PopupWindow的区别在哪里?为什么Dialog传入application的Context会报错?
ViewRootImpl是什么,一个Activity有多少个ViewRootImpl对象?
该怎样理解Window?

Window的创建过程

之前一篇讲解了Android 应用点击图标到Activity界面显示的过程分析,接着分析界面的显示过程来引入Activity中Window的创建,以及View的加载显示过程。

在ActivityThread.performLaunchActivity中,创建Activity的实例,接着会调用Activity.attach()来初始化一些内容,而Window对象就是在attach里进行创建初始化赋值的。

Activity.attach
final void attach（...） { 
    ...    
    mWindow = new PhoneWindow(this);    
    mWindow.setWindowManager((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();    
    ...
}

Window.setWindowManager
public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,boolean hardwareAccelerated) { 
    ...    
    mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
    ...
}

可看出Activity里新建一个PhoneWindow对象。在Android中,Window是个抽象的概念,Android中Window的具体实现类是PhoneWindow,Activity和Dialog中的Window对象都是PhoneWindow。

同时得到一个WindowManager对象,WindowManager是一个抽象类,这个WindowManager的具体实现实在WindowManagerImpl中,对比Context和ContextImpl。

每个Activity会有一个WindowManager对象,这个mWindowManager就是和WindowManagerService(WMS)进行通信,也是WMS识别View具体属于那个Activity的关键,创建时传入IBinder 类型的mToken。

mWindow.setWindowManager(...,mToken, ...,...)

这个Activity的mToken,这个mToken是一个IBinder,WMS就是通过这个IBinder来管理Activity里的View。

接着在onCreate的setContentView中,

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

PhoneWindow.setContentView() 
public void setContentView(int layoutResID) {
    ...    
    installDecor(); 
    ... 
} 

PhoneWindow.installDecor 
private void installDecor() {    
    //根据不同的Theme,创建不同的DecorView,DecorView是一个FrameLayout 
}

这时只是创建了PhoneWindow,和DecorView,但目前二者也没有任何关系,产生利息的时刻是在ActivityThread.performResumeActivity中,再调用r.activity.performResume()，调用r.activity.makeVisible,将DecorView添加到当前的Window上。

void makeVisible() {    
    if (!mWindowAdded) {        
        ViewManager wm = getWindowManager();        
        wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());        
        mWindowAdded = true;    
    }    
    mDecor.setVisibility(View.VISIBLE);
}

WindowManager的addView的具体实现在WindowManagerImpl中,而WindowManagerImpl的addView又会调用WindowManagerGlobal.addView。

WindowManagerGlobal.addView
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,            Display display, Window parentWindow) {
    ...
    ViewRootImpl root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);        
    view.setLayoutParams(wparams);    
    mViews.add(view);    
    mRoots.add(root);    
    mParams.add(wparams);        
    root.setView(view, wparams, panelParentView);
    ...
}

这个过程创建一个ViewRootImpl,并将之前创建的DecoView作为参数闯入,以后DecoView的事件都由ViewRootImpl来管理了,比如DecoView上添加View,删除View。ViewRootImpl实现了ViewParent这个接口,这个接口最常见的一个方法是requestLayout(）。

ViewRootImpl是个ViewParent，在DecoView添加的View时,就会将View中的ViewParent设为DecoView所在的ViewRootImpl,View的ViewParent相同时,理解为这些View在一个View链上。所以每当调用View的requestLayout(）时,其实是调用到ViewRootImpl，ViewRootImpl会控制整个事件的流程。可以看出一个ViewRootImpl对添加到DecoView的所有View进行事件管理。

他们的关系可以用下面一张图来大概表示,

Android视图框架Activity,Window,View,ViewRootImpl理解_第1张图片

Activity,Window,ViewRootImpl,View关系图

注意mView和DecoView是同级关系,由不同ViewRootImpl控制,不在同一个View链上,之间没有联系。这个类似于PopupWindow。

问题解读

第一个问题
现在来看在Activity通过 getWindowManager().addView(mView,wl)和 addContentView(mView,wmParams)的区别。第一种情况会调用到WindowManagerGlobal.addView,这时会创建一个新的ViewRootImpl,和原来的DecoView不在一条View链上,所以它们之间的任何一个调用requestLayout(）不会影响到另一个。而addContentView(mView,wmParams)是直接将mView添加到DecoView中,会使ViewRootImpl链下的所以View重绘。

第二个问题
Dialog在创建时会新建一个PhoneWindow,同时也会使用DecoView作为这个PhoneWindow的根View,相当于走了一遍Activity里创建PhoneWindow和DecoView的流程,而调用Dialog的show方法时,类似于ActivityThread.performResumeActivity,将DecoView添加到Window,同时创建管理DecoView链的RootViewImpl来管理DecoView。PopupWindow就和第一个问题中 getWindowManager().addView(mView,wl)类似了,只是创建一条新的View链和ViewRootImpl,并没有创建新的Window。而Dialog通过非Activity的Context,如Application 和 Service,这是因为Dialog通过传入的Context来得到context里的mWindowManager(也就是WindowManagerImpl)与mToken,这是为了表明Dialog所属的Activity,在Window.addView时,需要这个mToken(IBinder对象),而Application 和 Service传入的情况下Token是null。

第三个问题
上面的分析可看出,ViewRootImpl是实际管理Window中所以View的类,每个Activity中ViewRootImpl数量取决于调用mWindowManager.addView的调用次数。

第四个问题
Activity提供和WMS通信的Token(IBinder对象）,DecoView结合ViewRootImpl来管理同一View链（有相同的ParentView的View,ViewRootImpl也就是ParentView）的所以View的事件,绘制等。那Window的意义在哪?虽然Window也就是PhoneWindow没有具体做什么,但Window把Activity从View的一些创建,管理以及和ViewRootImpl的交互中脱离出来,让Activity与View尽量解耦,要不然这些工作都要放在Activity中午处理,Activity的任务就会变得更杂更重。为什么不能用一个ViewGroup比如DecoView来管理所有的View呢,因为一个Activity可能有不止一条View链,总要有一个进行管理的地方。View的意义就是将Activity和View的繁琐工作中脱离出来。

总结

一句话总结:Activity提供与AMS通信的Token(IBinder对象),创建Window为View提供显示的地方,而具体的View管理任务由ViewRootImpl来完成。

读别人的博客有个很大的好处是可以快速定位到关键点,但具体想要真正的理解还需要自己趣深入研究。

Android视图框架Activity,Window,View,ViewRootImpl理解

Window的创建过程

问题解读

总结

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