系列文章
- Android布局优化（一）LayoutInflate — 从布局加载原理说起
- Android布局优化（二）优雅获取界面布局耗时
- Android布局优化（三）使用AsyncLayoutInflater异步加载布局
- Android布局优化（四）X2C — 提升布局加载速度200%
- Android布局优化（五）绘制优化—避免过度绘制
目录
前言
最近打算写一些Android布局优化相关的文章，既然要进行布局优化，就要先了解布局加载原理，才能知道有哪些地方可以作为优化的切入点。开发同学做任何事情最好都能够知其所以然
布局加载源码分析
这里主要为了分析布局加载相关的原理，所以省略了一些逻辑。想了解View绘制流程，可以看最全的View绘制流程（上）— Window、DecorView、ViewRootImp的关系
我们先从Activity.setContentView开始分析布局是如何被加载的
Activity.setContentView(@LayoutRes int layoutResID)
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
getWindow().setContentView(layoutResID);
initWindowDecorActionBar();
}
PhoneWIndow.setContentView(int layoutResID)
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
if (mContentParent == null) {
//初始化DecorView和mContentParent
installDecor();
}
...
//加载资源文件，创建view树装载到mContentParent
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
...
}
LayoutInflate.inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot)
public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
final Resources res = getContext().getResources();
//1.加载解析xml文件
final XmlResourceParser parser = res.getLayout(resource);
try {
//2.填充View树
return inflate(parser, root, attachToRoot);
} finally {
parser.close();
}
}
可以看出布局加载流程主要分为加载解析xml文件和填充View树两部分
加载解析xml文件
Resources.getLayout(@LayoutRes int id)
public XmlResourceParser getLayout(@LayoutRes int id) throws NotFoundException {
return loadXmlResourceParser(id, "layout");
}
Resources.loadXmlResourceParser(@NonNull String file, @AnyRes int id, int assetCookie,@NonNul l String type)
XmlResourceParser loadXmlResourceParser(@NonNull String file, @AnyRes int id, int assetCookie,@NonNul l String type) throws NotFoundException {
if (id != 0) {
try {
synchronized (mCachedXmlBlocks) {
final int[] cachedXmlBlockCookies = mCachedXmlBlockCookies;
final String[] cachedXmlBlockFiles = mCachedXmlBlockFiles;
final XmlBlock[] cachedXmlBlocks = mCachedXmlBlocks;
// First see if this block is in our cache.
final int num = cachedXmlBlockFiles.length;
for (int i = 0; i < num; i++) {
if (cachedXmlBlockCookies[i] == assetCookie && cachedXmlBlockFiles[i] != null
&& cachedXmlBlockFiles[i].equals(file)) {
return cachedXmlBlocks[i].newParser();
}
}
// Not in the cache, create a new block and put it at
// the next slot in the cache.
final XmlBlock block = mAssets.openXmlBlockAsset(assetCookie, file);
if (block != null) {
final int pos = (mLastCachedXmlBlockIndex + 1) % num;
mLastCachedXmlBlockIndex = pos;
final XmlBlock oldBlock = cachedXmlBlocks[pos];
if (oldBlock != null) {
oldBlock.close();
}
cachedXmlBlockCookies[pos] = assetCookie;
cachedXmlBlockFiles[pos] = file;
cachedXmlBlocks[pos] = block;
return block.newParser();
}
}
} catch (Exception e) {
final NotFoundException rnf = new NotFoundException("File " + file
+ " from xml type " + type + " resource ID #0x" + Integer.toHexString(id));
rnf.initCause(e);
throw rnf;
}
}
throw new NotFoundException("File " + file + " from xml type " + type + " resource ID #0x"
+ Integer.toHexString(id));
}
我们不用非常深入这个方法的具体实现细节，我们只需要知道，这个方法的作用就是将我们写的xml文件读取到内存中，并进行一些数据解析和封装。所以这个方法本质上就是一个IO操作，我们知道，IO操作往往是比较耗费性能的
填充View树
LayoutInflate.inflate(XmlPullParser parser, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot)
public View inflate(XmlPullParser parser, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
synchronized (mConstructorArgs) {
final Context inflaterContext = mContext;
final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);
Context lastContext = (Context) mConstructorArgs[0];
mConstructorArgs[0] = inflaterContext;
View result = root;
int type;
final String name = parser.getName();
if (TAG_MERGE.equals(name)) {
if (root == null || !attachToRoot) {
throw new InflateException("上面这个方法中我们最主要关注createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs)
View createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs,
boolean ignoreThemeAttr) {
//解析view标签
if (name.equals("view")) {
name = attrs.getAttributeValue(null, "class");
}
//如果需要该标签与主题相关，需要对context进行包装，将主题信息加入context包装类ContextWrapper
if (!ignoreThemeAttr) {
final TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs, ATTRS_THEME);
final int themeResId = ta.getResourceId(0, 0);
if (themeResId != 0) {
context = new ContextThemeWrapper(context, themeResId);
}
ta.recycle();
}
if (name.equals(TAG_1995)) {
//BlinkLayout是一种闪烁的FrameLayout，它包裹的内容会一直闪烁，类似QQ提示消息那种。
return new BlinkLayout(context, attrs);
}
//设置Factory，来对View做额外的拓展，这块属于可定制的内容
View view;
if (mFactory2 != null) {
view = mFactory2.onCreateView(parent, name, context, attrs);
} else if (mFactory != null) {
view = mFactory.onCreateView(name, context, attrs);
} else {
view = null;
}
if (view == null && mPrivateFactory != null) {
view = mPrivateFactory.onCreateView(parent, name, context, attrs);
}
//如果此时不存在Factory，不管Factory还是Factory2，还是mPrivateFactory都不存在，
//那么会直接对name直接进行解析
if (view == null) {
final Object lastContext = mConstructorArgs[0];
mConstructorArgs[0] = context;
try {
//如果name中包含"."即为自定义View，否则为原生的View控件
if (-1 == name.indexOf('.')) {
view = onCreateView(parent, name, attrs);
} else {
view = createView(name, null, attrs);
}
} finally {
mConstructorArgs[0] = lastContext;
}
}
return view;
}
根据源码可以将createViewFromTag分为三个流程：
对一些特殊标签，做分别处理，例如：
view，TAG_1995(blink)进行对
Factory、Factory2的设置判断，如果设置那么就会通过设置Factory、Factory2进行生成View如果没有设置
Factory或Factory2，那么就会使用LayoutInflater默认的生成方式，进行View的生成
createViewFromTag过程分析：
- 处理
view标签
如果标签的名称是view，注意是小写的view，这个标签一般大家不太常用
在使用时，相当于所有控件标签的父类一样，可以设置class属性，这个属性会决定view这个节点会变成什么控件
- 如果该节点与主题相关，则需要特殊处理
如果该节点与主题（Theme）相关，需要将context与theme信息包装至ContextWrapper类
- 处理TAG_1995标签
这就有意思了，TAG_1995指的是blink这个标签，这个标签感觉使用的很少，以至于大家根本不知道。
这个标签最后会被解析成BlinkLayout，BlinkLayout其实就是一个FrameLayout，这个控件最后会将包裹内容一直闪烁(就和电脑版QQ消息提示一样）
- 判断其是否存在Factory或者Factory2
在这里先对Factory进行判空，这里不管Factory还是Factory2（mPrivateFactory 就是Factory2），本质上都是一种扩展操作，提前解析name，然后直接将解析后的View返回
Factory
public interface Factory {
public View onCreateView(String name, Context context, AttributeSet attrs);
}
Factory2
public interface Factory2 extends Factory {
public View onCreateView(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs);
}
从这里可以看出，Factory2和Factory都是一个接口，需要自己实现，而Factory2和Factory的区别是Factory2继承Factory，从而扩展出一个参数，就是增加了该节点的父View。设置Factory和Factory2需要通过setFactory()或者setFactory2()来实现
setFactory()
public void setFactory(Factory factory) {
//如果已经设置Factory，不可以继续设置Factory
if (mFactorySet) {
throw new IllegalStateException("A factory has already been set on this LayoutInflater");
}
if (factory == null) {
throw new NullPointerException("Given factory can not be null");
}
//设置Factory会添加一个标记
mFactorySet = true;
if (mFactory == null) {
mFactory = factory;
} else {
mFactory = new FactoryMerger(factory, null, mFactory, mFactory2);
}
}
setFactory2()
public void setFactory2(Factory2 factory) {
if (mFactorySet) {
throw new IllegalStateException("A factory has already been set on this LayoutInflater");
}
if (factory == null) {
throw new NullPointerException("Given factory can not be null");
}
//注意设置Factory和Factory2的标记是共用的
mFactorySet = true;
if (mFactory == null) {
mFactory = mFactory2 = factory;
} else {
mFactory = mFactory2 = new FactoryMerger(factory, factory, mFactory, mFactory2);
}
}
通过上面代码可以看出，Factory和Factory2只能够设置一次，并且Factory和Factory2二者互斥，只能存在一个。所以一般setFactory()或者setFactory2()，一般在cloneInContext()之后设置，这样生成一个新的LayoutInflater，标记默认是false，才能够设置
- createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
public final View createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
throws ClassNotFoundException, InflateException {
//判断构造器是否存在
Constructor constructor = sConstructorMap.get(name);
if (constructor != null && !verifyClassLoader(constructor)) {
constructor = null;
sConstructorMap.remove(name);
}
Class clazz = null;
try {
//如果构造器不存在，这个就相当于Class之前是否被加载过，sConstructorMap就是缓存这些Class的Map
if (constructor == null) {
//通过前缀+name的方式去加载
clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);
//通过过滤去设置一些不需要加载的对象
if (mFilter != null && clazz != null) {
boolean allowed = mFilter.onLoadClass(clazz);
if (!allowed) {
failNotAllowed(name, prefix, attrs);
}
}
constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);
constructor.setAccessible(true);
//缓存Class
sConstructorMap.put(name, constructor);
} else {
//如果Class存在，并且加载Class的ClassLoader合法
//这里先判断该Class是否应该被过滤
if (mFilter != null) {
//过滤器也有缓存之前的Class是否被允许加载，判断这个Class的过滤状态
Boolean allowedState = mFilterMap.get(name);
if (allowedState == null) {
//加载Class对象操作
clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);
//判断Class是否可被加载
boolean allowed = clazz != null && mFilter.onLoadClass(clazz);
mFilterMap.put(name, allowed);
if (!allowed) {
failNotAllowed(name, prefix, attrs);
}
} else if (allowedState.equals(Boolean.FALSE)) {
failNotAllowed(name, prefix, attrs);
}
}
}
Object[] args = mConstructorArgs;
args[1] = attrs;
//如果过滤器不存在，直接实例化该View
final View view = constructor.newInstance(args);
//如果View属于ViewStub那么需要给ViewStub设置一个克隆过的LayoutInflater
if (view instanceof ViewStub) {
final ViewStub viewStub = (ViewStub) view;
viewStub.setLayoutInflater(cloneInContext((Context) args[0]));
}
return view
从上面的代码可以看出，我们是通过反射的方式去创建View实例的
总结
经过对布局加载原理的分析，我们可以看出布局加载的主要性能瓶颈主要在两个方面
加载xml文件是一个IO过程，如果xml文件过大，就会比较耗时
View实例是通过反射进行创建的，通过反射创建对象相对会更耗费性能
android布局加载过程