View.Post 运行机制

概念

最近这一段时间比较繁忙,自己的一些私事加上公司业务有重大变动;搞得自己每天都累的不行,看到软软的大床就无法控制自己,好了废话唠叨完了,我们来进入正题吧!
我们本篇来讲述一下View.postrunOnUiThread函数,他俩的渊源与区别,老规矩讲解过程依旧依赖于源码,恐怕也没有其他讲解形式比源码更有说服力吧!

实例

先上一段外部写的实例代码

public class PostActivity extends Activity {
    public static String TAG = PostActivity.class.getSimpleName();
    private Button button_run;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main_activity);
        button_run = (Button) findViewById(R.id.button_run_scheduler);
        viewPost();
        currentHandleThread();
        defaultThread();
        runUiThread();
    }

    private void currentHandleThread() {
        new Handler(Looper.myLooper()).post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Log.e(TAG, "handlerThread Button Width-> " + button_run.getWidth());
                Log.e(TAG, "handlerThread Button Height-> " + button_run.getHeight());
                Log.e(TAG, "---------------------------------");
            }
        });
    }

    private void defaultThread() {
        Log.e(TAG, "defaultThread Button Width-> " + button_run.getWidth());
        Log.e(TAG, "defaultThread Button Height-> " + button_run.getHeight());
        Log.e(TAG, "---------------------------------");
    }

    private void runUiThread() {
        runOnUiThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Log.e(TAG, "runUiThread Button Width-> " + button_run.getWidth());
                Log.e(TAG, "runUiThread Button Height-> " + button_run.getHeight());
                Log.e(TAG, "---------------------------------");
            }
        });
    }

    private void viewPost() {
        button_run.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Log.e(TAG, "ViewPost Button Width-> " + button_run.getWidth());
                Log.e(TAG, "ViewPost Button Height-> " + button_run.getHeight());
                Log.e(TAG, "---------------------------------");

            }
        });
    }
}

我们来看看代码执行的结果是怎样的:

E/PostActivity: defaultThread Button Width-> 0
E/PostActivity: defaultThread Button Height-> 0
E/PostActivity: ---------------------------------
E/PostActivity: runUiThread Button Width-> 0
E/PostActivity: runUiThread Button Height-> 0
E/PostActivity: ---------------------------------
E/PostActivity: handlerThread Button Width-> 0
E/PostActivity: handlerThread Button Height-> 0
E/PostActivity: ---------------------------------
E/PostActivity: ViewPost Button Width-> 984
E/PostActivity: ViewPost Button Height-> 144
E/PostActivity: ---------------------------------

是不是感到很意外!执行的结果毫无顺序可言,我们挨个来分析,谁也逃不过 _.

源码流程分析

[ 1 ] 对于defaultThread函数我们这里不做过多讲解它本身就是处于UI线程中,按顺序执行它是第一执行的

[ 2 ] 那么为什么runUiThread函数会第二个执行呢?我们的handlerThread函数同样获取的当前线程Looper,又在runUiThread函数之前被调用的,为什么会在handlerThread函数执行之前被执行呢?我们先来看源码

[ 2.1.1 ] 进入Activity.java中的runOnUiThread函数,通过源码我们可知,若当前线程是UI线程则直接执行,否则将执行mHandler.post(action)

 public final void runOnUiThread(Runnable action) {
        if (Thread.currentThread() != mUiThread) {
            mHandler.post(action);
        } else {
            action.run();
        }
    }

[ 2.1.2] 进入Handler.java我们来看post函数做了哪些操作

   public final boolean post(Runnable r)
    {
       return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
    }
   public final boolean sendMessageDelayed(Message msg, long delayMillis)
    {
        if (delayMillis < 0) {
            delayMillis = 0;
        }
        return sendMessageAtTime(msg, SystemClock.uptimeMillis() + delayMillis);
    }
//重点...
  public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
        MessageQueue queue = mQueue;
        if (queue == null) {
            RuntimeException e = new RuntimeException(
                    this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
            Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
            return false;
        }
        //将消息放入消息队列
        return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
    }
   private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        msg.target = this;
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        //将消息放入消息队列
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

[ 2.1 ] 总结

由此可知,由于我们的runOnUiThread函数执行的当前线程为UI线程,所以没有进入队列进行轮询执行,直接调取了Runnablerun函数进行执行。

[2.2] 我们回过头再来看看handlerThread函数执行过程,它直接调取了handlerpost函数,那么就跟我们runOnUiThread函数mHandler.post(action)执行流程相同了,需要会将当前Message放入MessageQueue队列中进行轮询执行,所以尽管handlerThread先调用,却会出现runOnUiThread函数先执行的场景.

[ 3 ] 那为什么最先调用viewPost函数,却会在最后被执行呢?又是为何在其执行的时候控件的Measure属性已被测量完了呢?我们还是在源码中找寻答案吧!!

进入View.java查看post函数操作

  private HandlerActionQueue getRunQueue() {
        if (mRunQueue == null) {
            mRunQueue = new HandlerActionQueue();
        }
        return mRunQueue;
    }
  public boolean post(Runnable action) {
        //[ 3.1 ]何时获取的mAttachInfo
        final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
        //若mAttachInfo不为空则放入队列中轮询执行,
        //这里不再赘述其过程,我们重点来看其他两个方法
        if (attachInfo != null) {
            return attachInfo.mHandler.post(action);
        }
        //[ 3.2 ]那此处执行方法的条件就是当mAttachInfo为Null时执行,
       //可以看到getRunQueue()是获取的一个HandlerActionQueue类的实例
        getRunQueue().post(action);
        return true;
    }



源码查找过程

寻找源码调取的过程着实难受,因为在源码好多源码之间是无法定位的,这就带来的诸多不便,而我们若直接下载源码一个个去找反而显得更傻!!
经过查询我发现了一个网站可以对源码类中的方法进行所搜,而且Android的版本也比较全乎,这一部分我们简短解说 :

  • 首页网址 : http://androidxref.com/
    View.Post 运行机制_第1张图片
    源码首页.jpg

    View.Post 运行机制_第2张图片
    选择framework文件源.jpg
View.Post 运行机制_第3张图片
源码关键词搜索.jpg
View.Post 运行机制_第4张图片
搜索结果.jpg
  • 7.0源码页完整网址 : http://androidxref.com/7.0.0_r1/search?q=new+ViewRootImpl&defs=&refs=&path=&hist=&project=frameworks


[ 3.1 ] 我们何时创建的mAttachInfo对象,将其传进来的

我们通过全局搜索为mAttachInfo对象赋值的地方,最终锁定了dispatchAttachedToWindow函数,在此函数中通过mAttachInfo = info为其赋值的。那么接下来就继续在View的实现类中查找此方法的调取的地方,由于源码方法不能定位我们只能采取上述查找方法,结果如下:

View.Post 运行机制_第5张图片
dispatchAttachedToWindow方法调用结果.jpg

[ 3.1.1 ]View类中调用我们已经分析过了是已经获取得到了,接下来我们查看ViewGroup类中的实现,可以看到依旧是以获取得到的

 void dispatchAttachedToWindow(AttachInfo info, int visibility) {
        mGroupFlags |= FLAG_PREVENT_DISPATCH_ATTACHED_TO_WINDOW;
        super.dispatchAttachedToWindow(info, visibility);
        ...
}

[ 3.1.1 ] View类和 ViewGroup类中都是以获取的,那么我们只能寄希望于ViewRootImpl类了,来看源码

public final class ViewRootImpl implements ViewParent,View.AttachInfo.Callbacks, ThreadedRenderer.DrawCallbacks {
    
    final View.AttachInfo mAttachInfo;
    final IWindowSession mWindowSession;    
    final W mWindow;
    // 3. 创建一个handler,ViewRootHandler类型的
    final ViewRootHandler mHandler = new ViewRootHandler();

    public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
    ...
       // 2. 声明mAttachInfo对象
        mAttachInfo = new View.AttachInfo(mWindowSession, mWindow, display, this, mHandler, this,context);
        ...
    }
    private void performTraversals() {
        // cache mView since it is used so much below...
        //缓存mView实例,因为使用它的地方很多
        //说明一点这里的mView是DecorView
        final View host = mView;
        ...
        if (mFirst) {            
            ...
            // 1. 此处我们可以看到 host对象是一个全局,调取了dispatchAttachedToWindow方法
            host.dispatchAttachedToWindow(mAttachInfo, 0);
            ...
        } 
        ...       
        // Execute enqueued actions on every traversal in case a detached view enqueued an action
        //在每次遍历时执行排队操作,以防分离视图排队操作
        getRunQueue().executeActions(mAttachInfo.mHandler);
            ...
            if (!mStopped || mReportNextDraw) {
                boolean focusChangedDueToTouchMode = ensureTouchModeLocally((relayoutResult&WindowManagerGlobal.RELAYOUT_RES_IN_TOUCH_MODE) != 0);
                if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth() || mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged ||updatedConfiguration) {
                    
                    //测量Root的高度和宽度
                    int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
                    int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
                    
                     //  4. 执行Measure测量
                    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

                    // 实现 WindowManager.LayoutParams的比重
                    //获取View的高宽
                    int width = host.getMeasuredWidth();
                    int height = host.getMeasuredHeight();
                    boolean measureAgain = false;
                     //水平布局的比重
                    if (lp.horizontalWeight > 0.0f) {
                        width += (int) ((mWidth - width) * lp.horizontalWeight);
                        childWidthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(width,MeasureSpec.EXACTLY);
                        measureAgain = true;
                    }
                    //垂直布局的比重
                    if (lp.verticalWeight > 0.0f) {
                        height += (int) ((mHeight - height) * lp.verticalWeight);
                        childHeightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(height,MeasureSpec.EXACTLY);
                        measureAgain = true;
                    }

                    //重新测量Mesaure
                    if (measureAgain) {
                        performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
                    }
                    layoutRequested = true;
                }
            }
        ...
        if (didLayout) {
            // 5. 执行布局绘制
            //至此我们View的大小和位置都以确定
            performLayout(lp, mWidth, mHeight);
            //我们可以计算透明区域
            ...
            }
        }
        if (!cancelDraw && !newSurface) {
            // 6. 执行绘制操作
            performDraw();
        } 
       ...
    }
}

通过上述源码我们可以看出

  1. RootViewImpl类中的performTraversals函数中调取了View类中的dispatchAttachedToWindow函数,此时子View通过View.post(Runnable)缓存起来,并通过mAttachInfo.mHanlderpost函数将Message存入MessageQueue,这些消息会在主线程中等待执行;而此时的参数 mAttachInfo 时ViewRootImpl类中的全局属性,那么就简单了我们来看看 mAttachInfo 这个全局属性是在哪里创建的
    1. 我们在RootViewImpl类的构造方法中找到了 mAttachInfo 变量声明的地方,终于找到声明的地方了;但是我们别忘了我们查找 mAttachInfo 变量的初衷!! 没错就是为了找出 handler
    1. 而 handler 变量是'ViewRootHandler'类型
    1. 我们在接下来的操作中,相继执行 performMeasure() , performLayout() 操作;

来完成对View的测量,那么有个疑问我们明明是首先调用了dispatchAttachedToWindow函数然后向上返回到Activity类的onCreate函数执行View.post操作,那么此时 performMeasure() 和 performLayout() 函数还未执行,那么View.post是如何获得View的相关属性的呢?我们将这个问题放到最后解答。

[ 3.2 ] 现在我们来分析若attachInfo==Null的状态,getRunQueue().post(action)做了哪些操作

 private HandlerActionQueue getRunQueue() {
        if (mRunQueue == null) {
            mRunQueue = new HandlerActionQueue();
        }
        return mRunQueue;
    }
public boolean post(Runnable action) {
        final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
        if (attachInfo != null) {
            return attachInfo.mHandler.post(action);
        }
        getRunQueue().post(action);
        return true;
    }

3.2.1 我们从上可知getRunQueue()是HandlerActionQueue类型对象,而post操作了什么呢?

public class HandlerActionQueue {
    private HandlerAction[] mActions;
    private int mCount;
   
    public void post(Runnable action) {
        postDelayed(action, 0);
    }

    public void postDelayed(Runnable action, long delayMillis) {
       //将消息封装成HandlerAction类型
        final HandlerAction handlerAction = new HandlerAction(action, delayMillis);

        synchronized (this) {
            if (mActions == null) {
                mActions = new HandlerAction[4];
            }
            mActions = GrowingArrayUtils.append(mActions, mCount, handlerAction);
            mCount++;
        }
    }
}

3.2.2通过源码发现,此时的Action会全部缓存进入HandlerAction[] 数组中,那么我们又是在何时取出的呢? 还记得View类中的dispatchAttachedToWindow函数吗?现在我们再看一遍

void dispatchAttachedToWindow(AttachInfo info, int visibility) {
       ...
        // 就是这里
        if (mRunQueue != null) {
            mRunQueue.executeActions(info.mHandler);
            mRunQueue = null;
        }
        ...
    }

那就明了了,在dispatchAttachedToWindow方法中,通过执行HandlerActionQueue类的executeActions函数,来遍历HandlerAction[]数组中的Action,并通过的info.mHandlerpostDelayed方法将消息添加到MessageQueue队列排队执行

  public void executeActions(Handler handler) {
        synchronized (this) {
            final HandlerAction[] actions = mActions;
            for (int i = 0, count = mCount; i < count; i++) {
                final HandlerAction handlerAction = actions[i];
                handler.postDelayed(handlerAction.action, handlerAction.delay);
            }

            mActions = null;
            mCount = 0;
        }
    }

总结

讲了那么多我都有点蒙了,那么是时候总结一下了:

  • 1.调用View.post后在判定当前的attachInfo对象是否为空,当为Null时则将消息放入HandlerActionQueue队列中缓存起来,当获取attachInfo后再进行遍历执行;若不为Null则通过attachInfo的handle对象执行post函数添加到MessageQueue队列排队执行.
  • 2.我们接下来来看看获取attachInfo对象实例过程,在View的dispatchAttachedToWindow方法是唯一赋值的地方,但是此处已获取到attachInfo对象。
  • 3.既然View中已获取到了实例,那么我们再来看View的子类ViewGroup类中dispatchAttachedToWindow方法,发现依旧是已获取了
  • 4.介于View中并不是声明attachInfo对象的源头,通过使用工具定位我们查找到了ViewRootImpl类,并在ViewRootImpl类的构造方法中声明了attachInfo对象,而在其performTraversals函数方法中调取了View中的dispatchAttachedToWindow方法,并完成了对[View视图]的测量和定位。

问题

明明是首先调用了dispatchAttachedToWindow函数然后向上返回到Activity类的onCreate函数执行View.post操作,那么此时 performMeasure() 和 performLayout() 函数还未执行,那么View.post是如何获得View的相关属性的呢?

原因是:首选我们要明白Android运行机制是依托于Hanlder消息处理机制,当一个方法全部执行完后,表示这个 Message 已经处理完毕,Looper 才会去取下一个 Message。所以,View.post的 Runnable 的操作会在 performMeasure() 和 performLayout() 函数操作之后才执行,所以View.post可以得到View的宽高。

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