Android源码分析-资源加载机制

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前言

我们知道，在activity内部访问资源（字符串，图片等）是很简单的，只要getResources然后就可以得到Resources对象，有了Resources对象就可以访问各种资源了，这很简单，不过本文不是介绍这个的，本文主要介绍在这套逻辑之下的资源加载机制

资源加载机制

很明确，不同的Context得到的都是同一份资源。这是很好理解的，请看下面的分析
得到资源的方式为context.getResources，而真正的实现位于ContextImpl中的getResources方法，在ContextImpl中有一个成员 private Resources mResources，它就是getResources方法返回的结果，mResources的赋值代码为：
mResources = mResourcesManager.getTopLevelResources(mPackageInfo.getResDir(),
                    Display.DEFAULT_DISPLAY, null, compatInfo, activityToken);
下面看一下ResourcesManager的getTopLevelResources方法，这个方法的思想是这样的：在ResourcesManager中，所有的资源对象都被存储在ArrayMap中，首先根据当前的请求参数去查找资源，如果找到了就返回，否则就创建一个资源对象放到ArrayMap中。有一点需要说明的是为什么会有多个资源对象，原因很简单，因为res下可能存在多个适配不同设备、不同分辨率、不同系统版本的目录，按照android系统的设计，不同设备在访问同一个应用的时候访问的资源可以不同，比如drawable-hdpi和drawable-xhdpi就是典型的例子。

public Resources getTopLevelResources(String resDir, int displayId,
		Configuration overrideConfiguration, CompatibilityInfo compatInfo, IBinder token) {
	final float scale = compatInfo.applicationScale;
	ResourcesKey key = new ResourcesKey(resDir, displayId, overrideConfiguration, scale,
			token);
	Resources r;
	synchronized (this) {
		// Resources is app scale dependent.
		if (false) {
			Slog.w(TAG, "getTopLevelResources: " + resDir + " / " + scale);
		}
		WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);
		r = wr != null ? wr.get() : null;
		//if (r != null) Slog.i(TAG, "isUpToDate " + resDir + ": " + r.getAssets().isUpToDate());
		if (r != null && r.getAssets().isUpToDate()) {
			if (false) {
				Slog.w(TAG, "Returning cached resources " + r + " " + resDir
						+ ": appScale=" + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);
			}
			return r;
		}
	}

	//if (r != null) {
	//    Slog.w(TAG, "Throwing away out-of-date resources!!!! "
	//            + r + " " + resDir);
	//}

	AssetManager assets = new AssetManager();
	if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {
		return null;
	}

	//Slog.i(TAG, "Resource: key=" + key + ", display metrics=" + metrics);
	DisplayMetrics dm = getDisplayMetricsLocked(displayId);
	Configuration config;
	boolean isDefaultDisplay = (displayId == Display.DEFAULT_DISPLAY);
	final boolean hasOverrideConfig = key.hasOverrideConfiguration();
	if (!isDefaultDisplay || hasOverrideConfig) {
		config = new Configuration(getConfiguration());
		if (!isDefaultDisplay) {
			applyNonDefaultDisplayMetricsToConfigurationLocked(dm, config);
		}
		if (hasOverrideConfig) {
			config.updateFrom(key.mOverrideConfiguration);
		}
	} else {
		config = getConfiguration();
	}
	r = new Resources(assets, dm, config, compatInfo, token);
	if (false) {
		Slog.i(TAG, "Created app resources " + resDir + " " + r + ": "
				+ r.getConfiguration() + " appScale="
				+ r.getCompatibilityInfo().applicationScale);
	}

	synchronized (this) {
		WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);
		Resources existing = wr != null ? wr.get() : null;
		if (existing != null && existing.getAssets().isUpToDate()) {
			// Someone else already created the resources while we were
			// unlocked; go ahead and use theirs.
			r.getAssets().close();
			return existing;
		}

		// XXX need to remove entries when weak references go away
		mActiveResources.put(key, new WeakReference<Resources>(r));
		return r;
	}
}

根据上述代码中资源的请求机制，再加上ResourcesManager采用单例模式，这样就保证了不同的ContextImpl访问的是同一套资源，注意，这里说的同一套资源未必是同一个资源，因为资源可能位于不同的目录，但它一定是我们的应用的资源，或许这样来描述更准确，在设备参数和显示参数不变的情况下，不同的ContextImpl访问到的是同一份资源。设备参数不变是指手机的屏幕和android版本不变，显示参数不变是指手机的分辨率和横竖屏状态。也就是说，尽管Application、Activity、Service都有自己的ContextImpl，并且每个ContextImpl都有自己的mResources成员，但是由于它们的mResources成员都来自于唯一的ResourcesManager实例，所以它们看似不同的mResources其实都指向的是同一块内存(C语言的概念)，因此，它们的mResources都是同一个对象（在设备参数和显示参数不变的情况下）。在横竖屏切换的情况下且应用中为横竖屏状态提供了不同的资源，处在横屏状态下的ContextImpl和处在竖屏状态下的ContextImpl访问的资源不是同一个资源对象。

代码：单例模式的ResourcesManager类

    public static ResourcesManager getInstance() {
        synchronized (ResourcesManager.class) {
            if (sResourcesManager == null) {
                sResourcesManager = new ResourcesManager();
            }
            return sResourcesManager;
        }
    }

Resources对象的创建过程

通过阅读Resources类的源码可以知道，Resources对资源的访问实际上是通过AssetManager来实现的，那么如何创建一个Resources对象呢，有人会问，我为什么要去创建一个Resources对象呢，直接getResources不就可以了吗？我要说的是在某些特殊情况下你的确需要去创建一个资源对象，比如动态加载apk。很简单，首先看一下它的几个构造方法：

    /**
     * Create a new Resources object on top of an existing set of assets in an
     * AssetManager.
     * 
     * @param assets Previously created AssetManager. 
     * @param metrics Current display metrics to consider when 
     *                selecting/computing resource values.
     * @param config Desired device configuration to consider when 
     *               selecting/computing resource values (optional).
     */
    public Resources(AssetManager assets, DisplayMetrics metrics, Configuration config) {
        this(assets, metrics, config, CompatibilityInfo.DEFAULT_COMPATIBILITY_INFO, null);
    }

    /**
     * Creates a new Resources object with CompatibilityInfo.
     * 
     * @param assets Previously created AssetManager. 
     * @param metrics Current display metrics to consider when 
     *                selecting/computing resource values.
     * @param config Desired device configuration to consider when 
     *               selecting/computing resource values (optional).
     * @param compatInfo this resource's compatibility info. Must not be null.
     * @param token The Activity token for determining stack affiliation. Usually null.
     * @hide
     */
    public Resources(AssetManager assets, DisplayMetrics metrics, Configuration config,
            CompatibilityInfo compatInfo, IBinder token) {
        mAssets = assets;
        mMetrics.setToDefaults();
        if (compatInfo != null) {
            mCompatibilityInfo = compatInfo;
        }
        mToken = new WeakReference<IBinder>(token);
        updateConfiguration(config, metrics);
        assets.ensureStringBlocks();
    }

除了这两个构造方法还有一个私有的无参方法，由于是私有的，所以没法访问。上面两个构造方法，从简单起见，我们应该采用第一个

public Resources(AssetManager assets, DisplayMetrics metrics, Configuration config)

它接受3个参数，第一个是AssetManager，后面两个是和设备相关的配置参数，我们可以直接用当前应用的配置就好，所以，问题的关键在于如何创建AssetManager，下面请看分析，为了创建一个我们自己的AssetManager，我们先去看看系统是怎么创建的。还记得getResources的底层实现吗，在ResourcesManager的getTopLevelResources方法中有这么两句：

	AssetManager assets = new AssetManager();
	if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {
		return null;
	}

这两句就是创建一个AssetManager对象，后面会用这个对象来创建Resources对象，ok，AssetManager就是这么创建的，assets.addAssetPath(resDir)这句话的意思是把资源目录里的资源都加载到AssetManager对象中，具体的实现在jni中，大家感兴趣自己去了解下。而资源目录就是我们的res目录，当然resDir可以是一个目录也可以是一个zip文件。有没有想过，如果我们把一个未安装的apk的路径传给这个方法，那么apk中的资源是不是就被加载到AssetManager对象里面了呢？事实证明，的确是这样，具体情况可以参见Android apk动态加载机制的研究（二）：资源加载和activity生命周期管理这篇文章。addAssetPath方法的定义如下，注意到它的注释里面有一个{@hide}关键字，这意味着即使它是public的，但是外界仍然无法访问它，因为android sdk导出的时候会自动忽略隐藏的api，因此只能通过反射来调用。

    /**
     * Add an additional set of assets to the asset manager.  This can be
     * either a directory or ZIP file.  Not for use by applications.  Returns
     * the cookie of the added asset, or 0 on failure.
     * {@hide}
     */
    public final int addAssetPath(String path) {
        int res = addAssetPathNative(path);
        return res;
    }

有了AssetManager对象后，我们就可以创建自己的Resources对象了，代码如下:

	try {
		AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
		Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);
		addAssetPath.invoke(assetManager, mDexPath);
		mAssetManager = assetManager;
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
	Resources currentRes = this.getResources();
	mResources = new Resources(mAssetManager, currentRes.getDisplayMetrics(),
			currentRes.getConfiguration());

有了Resources对象，我们就可以通过Resources对象来访问里面的各种资源了，通过这种方法，我们可以完成一些特殊的功能，比如换肤、换语言包、动态加载apk等，欢迎大家交流。