Android 源码系列之<四>从源码的角度深入理解LayoutInflater.Factory之主题切换(上)
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现在越来越多的APP都加入了主题切换功能或者是日间模式和夜间模式功能切换等，这些功能不仅增加了用户体验也增强了用户好感，众所周知QQ和网易新闻的APP做的用户体验都非常好，它们也都有日间模式和夜间模式的主题切换功能。体验过它们的主题切换后你会发现大部分效果是更换相关背景图片、背景颜色、字体颜色等来完成的，网上这篇文章对主题切换讲解的比较不错，今天我们从源码的角度来学习一下主题切换功能，如果你对这块非常熟悉了，请跳过本文(*^__^*) …
在开始讲解主题切换之前我们先看一下LayoutInflater吧，大家都应该对LayoutInflater的使用非常熟悉了(如果你对它的使用还不是很清楚请自行查阅)。LayoutInflater的使用场合非常多，常见的比如在Adapter的getView()方法中，在Fragment中的onCreateView()中使用等等，总之如果我们想要把对应的layout.xml文件渲染成对应的View层级视图，离开LayoutInflater是不行的，那么我们如何获取LayoutInflater实例并用其来渲染成对应的View实例对象呢？一般有以下几种方式：
- 调用Context.getSystemService()方法
LayoutInflater inflater = (LayoutInflater) context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE); View rootView = inflater.inflate(R.layout.view_layout, null);
- 直接使用LayoutInflater.from()方法
LayoutInflater inflater = LayoutInflater.from(context); View rootView = inflater.inflate(R.layout.view_layout, null);
- 在Activity下直接调用getLayoutInflater()方法
LayoutInflater inflater = getLayoutInflater(); View rootView = inflater.inflate(R.layout.view_layout, null);
- 使用View的静态方法View.inflate()
rootView = View.inflate(context, R.layout.view_layout, null);
以上4种方式都可以渲染出一个View实例出来但也都是借助LayoutInflater的inflate()方法来完成的，我们先看一下方式2中LayoutInflater.from()是怎么做的，代码如下：
/**
* Obtains the LayoutInflater from the given context.
*/
public static LayoutInflater from(Context context) {
LayoutInflater LayoutInflater =
(LayoutInflater) context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
if (LayoutInflater == null) {
throw new AssertionError("LayoutInflater not found.");
}
return LayoutInflater;
} LayoutInflater.from()方法只不过是对方式1的一层包装，最终还是通过调用Context的getSystemService()方法获取到LayoutInflater实例对象，然后通过返回的LayoutInflater实例对象调用其inflate()方法来完成对xml布局文件的渲染并生成相应的View对象。通过和方式1对比你会发现，这两种方式中的Context如果是相同的那么获取的LayoutInflater对象应该是同一个。然后我们在看一下方式3中的实现部分，方式3是在Activity中直接调用Activity的getLayoutInflater()方法，源码如下：
/**
* Convenience for calling
* {@link android.view.Window#getLayoutInflater}.
*/
public LayoutInflater getLayoutInflater() {
return getWindow().getLayoutInflater();
} 通过源码发现Activity的getLayoutInflater()方法辗转调用到了getWindow()的getLayoutInflater()方法，getWindow()方法返回一个Window类型的对象，其中Window为抽象类在Android中该类的实现类是PhoneWindow，也就是说getWindow().getLayoutInflater()方法最终调用的是PhoneWindow的getLayoutInflater()方法，我们看一下PhoneWindow类中该方法的实现过程，代码如下：
/**
* Return a LayoutInflater instance that can be used to inflate XML view layout
* resources for use in this Window.
*
* @return LayoutInflater The shared LayoutInflater.
*/
@Override
public LayoutInflater getLayoutInflater() {
return mLayoutInflater;
} 在PhoneWindow类中直接返回了mLayoutInflater对象，那么mLayoutInflater是在何时何地完成初始化的呢？我们继续查看mLayoutInflater的初始化在哪完成的，通过查看代码发现是在PhoneWindow的构造方法中完成初始化的，代码如下：
public PhoneWindow(Context context) {
super(context);
mLayoutInflater = LayoutInflater.from(context);
} 我们暂且不关心PhoneWindow是何时何地完成初始化的，我们只关心mLayoutInflater的初始化也是直接调用LayoutInflater.from()方法来完成的，这种方式和方式2是一样的，都是借助传递进来的context调用其getSystemService()方法获取到LayoutInflater实例，也就是说只要PhoneWindow中传递进来的context和方式1、方式2是相同的，那么可以确定获取到的mLayoutInflater的实例就是同一个。接着我们看方式4的通过调用View的静态方法inflate()的内部流程是怎样的，代码如下：
/**
* Inflate a view from an XML resource. This convenience method wraps the {@link
* LayoutInflater} class, which provides a full range of options for view inflation.
*
* @param context The Context object for your activity or application.
* @param resource The resource ID to inflate
* @param root A view group that will be the parent. Used to properly inflate the
* layout_* parameters.
* @see LayoutInflater
*/
public static View inflate(Context context, int resource, ViewGroup root) {
LayoutInflater factory = LayoutInflater.from(context);
return factory.inflate(resource, root);
} 在View的inflate()静态方法中先是根据传递进来的context通过LayoutInflater.from()方法来获取一个LayoutInflater实例对象，然后调用LayoutInflater的inflate()方法来完成把layout.xml布局文件渲染成对应的View层级视图然后返回。
通过对以上代码的分析我们可以得以下出结论：前边说的无论以哪种方式来渲染View视图都会先获取到LayoutInflater的实例，然后通过调用该实例的inflate()方法把xml布局文件渲染出相应的View层级视图，而获取LayoutInflater实例是需要Context的，那也就是说如果传入的Context对象是同一个那么获取的LayoutInflater实例也是相同的。这也是我用不小的篇幅从源码的角度说明这一点的原因所在。
现在我们已经清楚了渲染View是由LayoutInflater来完成的，那么在Activity的onCreate()方法中通过调用setContentView()为当前Activity设置显示内容是不是也是通过LayoutInflater的inflater()方法完成的呢？我们接着看代码，看看Activity的setContentView()里是如何操作的，代码如下：
/**
* Set the activity content from a layout resource. The resource will be
* inflated, adding all top-level views to the activity.
*
* @param layoutResID Resource ID to be inflated.
*
* @see #setContentView(android.view.View)
* @see #setContentView(android.view.View, android.view.ViewGroup.LayoutParams)
*/
public void setContentView(int layoutResID) {
getWindow().setContentView(layoutResID);
initActionBar();
} setContentView()方法中只是做了一个中转，接着是调用Window实例的setContentView()方法，刚刚也说过Window为抽象类，它的实现类为PhoneWindow，那也就是最终调用的是PhoneWindow的setContentView()方法，我们看一下PhoneWindow的setContentView()方法，源码如下：
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
if (mContentParent == null) {
installDecor();
} else {
mContentParent.removeAllViews();
}
// 这里同样是调用了LayoutInflater的inflate()方法
mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
final Callback cb = getCallback();
if (cb != null && !isDestroyed()) {
cb.onContentChanged();
}
} 从源码可以看到在PhoneWindow的setContentView()方法中也同样使用的是LayoutInflater的inflate()方法。到这里我们就可以总结出结论：无论是我们自己渲染View还是说为Activity设置显示内容都是借助LayoutInflater来完成的，而获取LayoutInflater最终都是通过Context.getSystemService()来得到的，如果Context相同，那么获取的LayoutInflater的实例是相同的。
好了，用了不少篇幅讲解了有关LayoutInflater的知识都是给主题切换功能做铺垫的，那怎么利用LaoutInflater来完成主题切换功能呢？别着急，我们再看一下LayoutInflater的源码，打开LayoutInflater的源码你会发现，其内部定义了Factory，Factory2等接口，这两个接口是干嘛的了？其实他们俩功能是一样的，Factory2是对Factory的完善，先看Factory的定义说明，代码如下：
public interface Factory {
/**
* Hook you can supply that is called when inflating from a LayoutInflater.
* You can use this to customize the tag names available in your XML
* layout files.
*
* <p>
* Note that it is good practice to prefix these custom names with your
* package (i.e., com.coolcompany.apps) to avoid conflicts with system
* names.
*
* @param name Tag name to be inflated.
* @param context The context the view is being created in.
* @param attrs Inflation attributes as specified in XML file.
*
* @return View Newly created view. Return null for the default
* behavior.
*/
public View onCreateView(String name, Context context, AttributeSet attrs);
} 接口Factory中定义了onCreateView()方法，该方法返回一个View实例。我们看看该方法的说明，大致意思是说：当我们使用LayoutInflater来渲染View的时候此方法可以支持做Hook操作，我们可以在xml布局文件中使用自定义标签，需要注意的是不要使用系统名字。那么这里究竟该如何使用了？我们先梳理一下使用LayoutInflater渲染View的流程，以方式2为例子做说明吧，在方式2中rootView是由inflater.inflate()方法生成的，我们进入inflate()方法中看一下其内部的执行流程，代码如下：
/**
* Inflate a new view hierarchy from the specified xml resource. Throws
* {@link InflateException} if there is an error.
*
* @param resource ID for an XML layout resource to load (e.g.,
* <code>R.layout.main_page</code>)
* @param root Optional view to be the parent of the generated hierarchy.
* @return The root View of the inflated hierarchy. If root was supplied,
* this is the root View; otherwise it is the root of the inflated
* XML file.
*/
public View inflate(int resource, ViewGroup root) {
return inflate(resource, root, root != null);
} inflate()方法中什么都没做直接调用了其同名的重载方法inflate()，我们接着往里跟进，代码如下：
/**
* Inflate a new view hierarchy from the specified xml resource. Throws
* {@link InflateException} if there is an error.
*
* @param resource ID for an XML layout resource to load (e.g.,
* <code>R.layout.main_page</code>)
* @param root Optional view to be the parent of the generated hierarchy (if
* <em>attachToRoot</em> is true), or else simply an object that
* provides a set of LayoutParams values for root of the returned
* hierarchy (if <em>attachToRoot</em> is false.)
* @param attachToRoot Whether the inflated hierarchy should be attached to
* the root parameter? If false, root is only used to create the
* correct subclass of LayoutParams for the root view in the XML.
* @return The root View of the inflated hierarchy. If root was supplied and
* attachToRoot is true, this is root; otherwise it is the root of
* the inflated XML file.
*/
public View inflate(int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
if (DEBUG) System.out.println("INFLATING from resource: " + resource);
XmlResourceParser parser = getContext().getResources().getLayout(resource);
try {
return inflate(parser, root, attachToRoot);
} finally {
parser.close();
}
} 在该inflate()方法中通过调用getContext().getResource().getLayout()的方式根据传递进来的布局资源ID生成一个XmlResourceParser实例对象parser，这个parser就是用来解析布局文件的(有关在Java中如何解析xml文件，请自行查阅，这里不再介绍)，根据资源ID获取到解析器parser后调用了参数有XmlPullParser的重载方法inflate()，我们继续进入该代码中看一下执行流程，代码如下：
/**
* Inflate a new view hierarchy from the specified XML node. Throws
* {@link InflateException} if there is an error.
* <p>
* <em><strong>Important</strong></em> For performance
* reasons, view inflation relies heavily on pre-processing of XML files
* that is done at build time. Therefore, it is not currently possible to
* use LayoutInflater with an XmlPullParser over a plain XML file at runtime.
*
* @param parser XML dom node containing the description of the view
* hierarchy.
* @param root Optional view to be the parent of the generated hierarchy (if
* <em>attachToRoot</em> is true), or else simply an object that
* provides a set of LayoutParams values for root of the returned
* hierarchy (if <em>attachToRoot</em> is false.)
* @param attachToRoot Whether the inflated hierarchy should be attached to
* the root parameter? If false, root is only used to create the
* correct subclass of LayoutParams for the root view in the XML.
* @return The root View of the inflated hierarchy. If root was supplied and
* attachToRoot is true, this is root; otherwise it is the root of
* the inflated XML file.
*/
public View inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
synchronized (mConstructorArgs) {
final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);
Context lastContext = (Context)mConstructorArgs[0];
mConstructorArgs[0] = mContext;
View result = root;
try {
// Look for the root node.
int type;
while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.START_TAG &&
type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
// Empty
}
if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
throw new InflateException(parser.getPositionDescription()
+ ": No start tag found!");
}
final String name = parser.getName();
if (DEBUG) {
System.out.println("**************************");
System.out.println("Creating root view: "
+ name);
System.out.println("**************************");
}
if (TAG_MERGE.equals(name)) {
if (root == null || !attachToRoot) {
throw new InflateException("<merge /> can be used only with a valid "
+ "ViewGroup root and attachToRoot=true");
}
rInflate(parser, root, attrs, false);
} else {
// Temp is the root view that was found in the xml
View temp;
if (TAG_1995.equals(name)) {
temp = new BlinkLayout(mContext, attrs);
} else {
temp = createViewFromTag(root, name, attrs);
}
ViewGroup.LayoutParams params = null;
if (root != null) {
if (DEBUG) {
System.out.println("Creating params from root: " +
root);
}
// Create layout params that match root, if supplied
params = root.generateLayoutParams(attrs);
if (!attachToRoot) {
// Set the layout params for temp if we are not
// attaching. (If we are, we use addView, below)
temp.setLayoutParams(params);
}
}
if (DEBUG) {
System.out.println("-----> start inflating children");
}
// Inflate all children under temp
rInflate(parser, temp, attrs, true);
if (DEBUG) {
System.out.println("-----> done inflating children");
}
// We are supposed to attach all the views we found (int temp)
// to root. Do that now.
if (root != null && attachToRoot) {
root.addView(temp, params);
}
// Decide whether to return the root that was passed in or the
// top view found in xml.
if (root == null || !attachToRoot) {
result = temp;
}
}
} catch (XmlPullParserException e) {
InflateException ex = new InflateException(e.getMessage());
ex.initCause(e);
throw ex;
} catch (IOException e) {
InflateException ex = new InflateException(
parser.getPositionDescription()
+ ": " + e.getMessage());
ex.initCause(e);
throw ex;
} finally {
// Don't retain static reference on context.
mConstructorArgs[0] = lastContext;
mConstructorArgs[1] = null;
}
return result;
}
} 该方法代码有点长，但也是我们今天要讲解的重点，主要逻辑就是递归解析布局文件并创建View树结构，然后返回该View树结构。该段代码中先通过Xml类的静态方法生成一个AttributeSet实例对象attrs，AttributeSet对象我们应该很熟悉，里边主要包含了相关属性的键值对。接下来就是通过parser解析器循环遍历查询布局文件的根节点，若没有查询到就会抛出异常。遍历完成之后获取到根节点名字存储在变量name中，然后进行判断。如果当前根节点标签名字是mege标签就走if()语句，否则进入else语句。由于我们在布局文件中没有使用merge标签，所以直接进入else语句中。进入else语句后，先定义值为null的临时变量temp，接着开始做判断，如果当前根节点标签名字为BlinkLayout就进入if语句，因为我们没有使用这个标签就进入else语句，在else语句中通过调用createViewFromTag()来创建一个View并赋值给temp。接下来又是条件判断，因为传递进来的root为空，所以跳过if(root != null)的判断语句，接着执行rInflate()方法(该方法是来循环渲染包含的所有的子视图的)。执行完成后返回temp的值。
我们进入crateViewFromTag()方法中看一下里边的执行流程，代码如下：
View createViewFromTag(View parent, String name, AttributeSet attrs) {
if (name.equals("view")) {
name = attrs.getAttributeValue(null, "class");
}
if (DEBUG) System.out.println("******** Creating view: " + name);
try {
View view;
if (mFactory2 != null) view = mFactory2.onCreateView(parent, name, mContext, attrs);
else if (mFactory != null) view = mFactory.onCreateView(name, mContext, attrs);
else view = null;
if (view == null && mPrivateFactory != null) {
view = mPrivateFactory.onCreateView(parent, name, mContext, attrs);
}
if (view == null) {
if (-1 == name.indexOf('.')) {
view = onCreateView(parent, name, attrs);
} else {
view = createView(name, null, attrs);
}
}
if (DEBUG) System.out.println("Created view is: " + view);
return view;
} catch (InflateException e) {
throw e;
} catch (ClassNotFoundException e) {
InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
+ ": Error inflating class " + name);
ie.initCause(e);
throw ie;
} catch (Exception e) {
InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
+ ": Error inflating class " + name);
ie.initCause(e);
throw ie;
}
} 方法createViewFromTag()主要流程就是通过标签名name来创建相应View实例对象并返回。在该方法中首先根据Factory实例对象来创建View，如果创建成功就直接返回，否则执行系统默认创建View流程。这里需要强调一点，LayoutInflater内部定义了一个boolean类型的mFactorySet开关，其值默认值为false，当我们调用过setFactory()或者是setFactory2()后mFactorySet为true，若我们再次调用这俩方法时会抛出异常，也就是说每一个LayoutInflater实例对象只能赋值一次Factory，若再想赋成其他值只能通过反射先把mFactorySet的值置为false防止抛异常。系统默认创建View流程是先通过判断标签名称中有没有包含"."，如果没有包含就把标签名添加前缀"android.view."，最终调用LayoutInflater的createView()方法，注意该方法是public并且是final类型的，是系统默认的创建View的方式，创建完成之后返回该view。
到这里我们已经清楚了LayoutInflater根据xml布局文件来渲染View视图的主要流程：先是通过布局文件的资源ID创建一个XmlResourceParser解析器对象parser，再是利用parser递归解析xml布局文件，然后根据解析出的标签名来创建相关View，最终返回层级视图View。如果LayoutInflater中设置了Factory，那么在创建每一个View时都会调用该Factory的onCreateView()方法，这个方法就是我们的入口点，如果想在每一个View创建之前做点处理，只需要在Factory的onCreateView()方法中做相关逻辑操作...
既然已经找到了创建View的切入口，那怎么样才能实现主题切换功能呢？主题切换通常是更改背景以及文字颜色等，在做更改之前要先知道哪些View需要更改，那我们怎么才能知道布局文件中的View需要做主题切换了？自定义属性是推荐的做法，当布局文件中使用了自定义属性就表示该View是做主题切换功能的，在该View创建后把它装入集合中，当需要主题切换时循环遍历该集合更改View相关属性就好了...
好了，由于篇幅的缘故，本篇博文先到这里，我会在下一篇文章中以案例的形式演示如何利用LayoutInflater的Factory接口实现切换主题的功能，敬请期待……