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Android源码初探 —— 初次相遇，便无法自拔！
以下源码均源于 Android API 24
结论预览
导火索
每次我们创建一个 Activity 时，都会通过调用 setContentView(@LayoutRes int layoutResID)设置布局文件。所以，我们第一步在Activity源码中找到 setContentView方法。
Activity
setContentView 源码：
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
getWindow().setContentView(layoutResID);
initWindowDecorActionBar();
}
public Window getWindow() {
return mWindow;
}
public void attach( ...){
......
mWindow = new PhoneWindow(this, window);
......
}
从代码中看出，调用了 mWindow.setContentView 方法，mWindow是一个 Window 类型，但是实现的是PhoneWindow。我们先看看 Window 类里面的代码。
Window
/**
* Abstract base class for a top-level window look and behavior policy. An
* instance of this class should be used as the top-level view added to the
* window manager. It provides standard UI policies such as a background, title
* area, default key processing, etc.
*
* The only existing implementation of this abstract class is
* android.view.PhoneWindow, which you should instantiate when needing a
* Window.
*/
public abstract class Window{
public abstract void setContentView(@LayoutRes int layoutResID);
}
Window 是一个抽象类，它的 setContentView 也是一个抽象方法。而且，我们从注释中可以看到：
Window 用于顶级窗口外观和行为策略的抽象基类。 此类的实例应该用作添加到窗口管理器的顶级视图。 它提供标准UI策略，如背景，标题区域，默认键处理等。
且只存在唯一实现类 PhoneWindow。
所以，我们知道 Window 是Android 视图窗口的顶级。而且，我们明白 PhoneWindow 是 Window 的实现类，那么，我们看一下 PhoneWindow 中 setContentView 的实现。
PhoneWindow
public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {
......
// This is the view in which the window contents are placed. It is either
// mDecor itself, or a child of mDecor where the contents go.
ViewGroup mContentParent;
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
if (mContentParent == null) {
installDecor();
} else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
mContentParent.removeAllViews();
}
if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID,
getContext());
transitionTo(newScene);
} else {
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
}
mContentParent.requestApplyInsets();
final Callback cb = getCallback();
if (cb != null && !isDestroyed()) {
cb.onContentChanged();
}
mContentParentExplicitlySet = true;
}
......
}
从上面代码中，我们看到最终是通过mLayoutInflater（布局加载器）将我们自定义的布局加载到了mContentParent。从定义中我们发现 mContentParent 是一个 ViewGroup 类型，且其注释说明
mContentParent 在Window的内容区展示，且 mContentParent 是 mDecor本身或者是mDecor的一个子元素
mDecor 是什么呢？那句话什么意思呢？
DecorView
我们从代码中看到 当 mContentParent = null 时，调用了 installDecor() 方法。我们看installDecor()源码。
//###########################################################
//PhoneWindow
public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {
......
// This is the top-level view of the window, containing the window decor.
private DecorView mDecor;
private void installDecor() {
mForceDecorInstall = false;
if (mDecor == null) {
mDecor = generateDecor(-1);
......
} else {
mDecor.setWindow(this);
}
if (mContentParent == null) {
mContentParent = generateLayout(mDecor);
.......
}
......
}
protected DecorView generateDecor(int featureId) {
......
return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
}
......
}
//#######################################################
//DecorView 源码
public class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker, WindowCallbacks {
DecorView(Context context, int featureId, PhoneWindow window,
WindowManager.LayoutParams params) {
super(context);
......
}
}
从上面代码中，我们发现 mDecor 是一个 DecorView 类型（注释：DecorView 是 Window中的顶级View），且DecorView 本身继承至 FrameLayout 。我们看到调用PhoneWinow#generateLayout(DecorView decor) 对 mContentParent 进行了赋值。我们打开 PhoneWinow#generateLayout(DecorView decor) 源码。
DecorView 与 mContentParent 的关系
//PhoneWindow 类
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
// Apply data from current theme.
......
//根据主题样式设置 DecorView 的布局，样式
//颜色，标题等
if (...) {
layoutResource = R.layout.XXXX;
}
mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource);
......
//ID_ANDROID_CONTENT 特定的ID值
ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
return contentParent;
}
// Window 类
public View findViewById(@IdRes int id) {
//getDecorView() 返回前面的 mDecor
return getDecorView().findViewById(id);
}
通过 generateLayout(DecorView decor)找到了 Window类的findViewById(@IdRes int id)。通过代码，我们可以很清楚的看到** mContentParent 是从 mDecor 布局中来的，且其ID为R.id.content。根据 mDecor 布局文件的不同，有无标题titleBar，mContentParent 是 mDecor本身或者是 mDecor 的一个子元素**。这也就解释了之前的问题。
小结 ：DecorView 是顶级 View，内部有 titlebar 和 contentParent 两个子元素，而我们自己设置的布局则是contentParent 里面的一个子元素。
DecorView 与 Window 的关系
从 DecorView 的注释中，我们可以猜想到：DecorView 最终被添加到了Window 上，DecorView 是 Window 上的顶级 View。
那么 DecorView是怎么添加到 Window 上的？什么时候添加上去的呢？
首先，我们需要了解 Activity组件的启功过程，大家可以看下老罗的这篇文章 Android应用程序启动过程源代码分析。
Activity组件在启动的过程中，会调用ActivityThread类的成员函数handleLaunchActivity，用来创建以及首次激活Activity组件，并完成了上面所述的DecorView创建动作，然后继续调用 ActivityThread#handleResumeActivity方法。我们看一下 handleResumeActivity 的代码：
final void handleResumeActivity(IBinder token,
boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) {
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
......
if (r != null) {
final Activity a = r.activity;
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
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;
......
if (a.mVisibleFromClient && !a.mWindowAdded) {
a.mWindowAdded = true;
wm.addView(decor, l);
}
}
}
......
}
上面代码中，先获取 该Activity a 相关的 Decor对象、Window对象 以及 WindowManager对象。WindowManager 是一个接口类，其实现类为 WindowManagerImpl 。所以，调用了 WindowManagerImpl#addView 方法，然后将 DecorView 添加到了 Window上（当然，其过程不止这些，不比如调用 WindowManagerGlobal类、ViewRootImpl类等，这里不展开讲了，大家可以自己去看下源码）。
经过上面的层层分析，我们得到了一个 Android 的窗口层级关系图，如下：
补充： 添加 DecorView 到 Window
在 DecorView 与 Window 的关系 提到，在ActivityThread#handleResumeActivity方法中调用了**WindowManagerImpl#addView 方法，我们看下WindowManagerImpl#addView **的代码：
第一步：
private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();
@Override
public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
applyDefaultToken(params);
mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
}
我们继续查看 WindowManagerGlobal#addView代码：
第二步：
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);
...
}
这个方法里创建一个ViewRootImpl,并将之前创建的DecoView作为参数传入。我们接着看ViewRootImpl 代码：
第三步：
/**
* 视图层次结构的顶部，在View和WindowManager之间实现所需的协议。
* 这实现大部分是{@link WindowManagerGlobal}的内部详细信息
*/
public final class ViewRootImpl implements ViewParent,
View.AttachInfo.Callbacks, ThreadedRenderer.HardwareDrawCallbacks {
......
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
synchronized (this) {
if (mView == null) {
.............
//请求布局
requestLayout();
.............
}
}
@Override
public void requestLayout() {
......
// 执行测量操作
//执行布局操作
//执行绘制操作
}
}
ViewRootImpl是个ViewParent，它里面主要对DecorView进行了测量，布局，绘制等操作。当然，里面代码很多很复杂，我这里是简写流程，大家可以自己看下源码。
第四部：
通过IWindowSession 和 IWindow 接口 进行 WindowManager 和WindowManagerService的交互，实现Window和DecorView的绑定。
大家可以通过下面的文章进一步了解：
Activity中UI框架基本概念
Android应用程序窗口（Activity）与WindowManagerService服务的连接过程分析
结束语
看源码学习，可以让我们对Android 的各种知识了解的更深更透彻，(●'◡'●)！
文章中如有错误，欢迎大家指正！也欢迎大家一起讨论学习！:)