Android View系统分析之从setContentView说开来(一)

今天是中秋节，先祝各位中秋快乐吧。作为北漂的人，对于过节最大的感触就是没气 氛~ 中秋是一个特别重要的节日，小的时候过中秋都是特别快乐的，有月饼吃，和家人上月，过完中秋要去亲戚家拜访等等。现在对于我们来说也就是一个节日罢了，窝 在家里看点电视、看点书、吃顿好的，虽说生活好了，但日子过得没啥滋味。废话不多说，开始今天的学习吧。

Hello World

对于学习编程的人而言，大多数人第一个项目都是著名的"Hello World"，自从K&R开了这个先例，后面的人就很少有打破的。学习Android开发也是这样，我们第一次创建应用，估计也就是运行程序，然 后在模拟器上输出一个Hello World，我们看到最简单的Activity中的内容大致是这样的:

[java] view plaincopy

1. public class MainActivity extends Activity {
2. @Override
3. public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
4. super.onCreate(savedInstanceState);
5. setContentView(R.layout.main_activity);
6. }
7. }

main_activity.xml大致是这样的 :

[java] view plaincopy

1. <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
2. xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
3. android:layout_width="match_parent"
4. android:layout_height="match_parent"
5. android:gravity="center" >
6. <TextView
7. android:layout_width="match_parent"
8. android:layout_height="wrap_content"
9. android:text="@string/hello_world" />
10. </RelativeLayout>

然后执行程序，我们就可以看到模拟器中的Hello World了。

  图1

我们在整个过程中做的事情很少，在我们的main_activity.xml我们只有一个显示文本的TextView，但是在上图中却还多了一个
title。我们好奇的是整个过程是怎么工作的？对于大型系统来说细节总是复杂的，在下水平有限，所以我们今天只来理一下它的基本脉络。

setContentView

一般来说我们设置页面的内容视图是都是通过setContentView方法，那么我们就以2.3源码为例就来看看Activity中的setContentView到底做了什么吧。

[java] view plaincopy

1. /**
2. * Set the activity content from a layout resource.  The resource will be
3. * inflated, adding all top-level views to the activity.
4. *
5. * @param layoutResID Resource ID to be inflated.
6. */
7. public void setContentView(int layoutResID) {
8. getWindow().setContentView(layoutResID);
9. }
10. public Window getWindow() {
11. return mWindow;
12. }
13. private Window mWindow;

我们可以看到，实际上调用的mWindow的setContentView方法，在Android Touch事件分发过程这篇文章中我们已经指出Window的实现类为PhoneWindow类，我们就移步到PhoneWindow的setConentView吧，核心源码如下 :

[java] view plaincopy

1. @Override
2. public void setContentView(int layoutResID) {
3. if (mContentParent == null) {
4. installDecor();         // 1、生成DecorView
5. } else {
6. mContentParent.removeAllViews();
7. }
8. mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);// 2、将layoutResId的布局添加到mContentParent中
9. final Callback cb = getCallback();
10. if (cb != null) {
11. cb.onContentChanged();
12. }
13. }
14. // 构建mDecor对象,并且初始化标题栏和Content Parent(我们要显示的内容区域)
15. private void installDecor() {
16. if (mDecor == null) {
17. mDecor = generateDecor();          // 3、构建DecorView
18. mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
19. mDecor.setIsRootNamespace(true);
20. }
21. if (mContentParent == null) {
22. mContentParent = generateLayout(mDecor);              // 4、获取ContentView容器，即显示内容的区域
23. mTitleView = (TextView)findViewById(com.android.internal.R.id.title); 5、设置Title等
24. if (mTitleView != null) {
25. if ((getLocalFeatures() & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) != 0) {
26. View titleContainer = findViewById(com.android.internal.R.id.title_container);
27. if (titleContainer != null) {
28. titleContainer.setVisibility(View.GONE);
29. } else {
30. mTitleView.setVisibility(View.GONE);
31. }
32. if (mContentParent instanceof FrameLayout) {
33. ((FrameLayout)mContentParent).setForeground(null);
34. }
35. } else {
36. mTitleView.setText(mTitle);
37. }
38. }
39. }
40. }
41. protected DecorView generateDecor() {
42. return new DecorView(getContext(), -1);    // 构建mDecor对象
43. }

我们可以看到，setContentView的基本流程简单概括就是如下几步：

1、
构建mDecor对象。mDecor就是整个窗口的顶层视图，它主要包含了Title和Content View两个区域 （参考图1中的两个区域
），Title区域就是我们的标题栏，Content View区域就是显示我们xml布局内容中的区域。关于mDecor对象更多说明也请参考Android Touch事件分发过程这篇文章；

2、设置一些关于窗口的属性，初始化标题栏区域和内容显示区域；

这里比较复杂的就是generateLayout(mDecor)这个函数，我们一起来分析一下吧。

[java] view plaincopy

1. // 返回用于显示我们设置的页面内容的ViewGroup容器
2. protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
3. // Apply data from current theme.
4. // 1、获取窗口的Style属性
5. TypedArray a = getWindowStyle();
6. if (false) {
7. System.out.println("From style:");
8. String s = "Attrs:";
9. for (int i = 0; i < com.android.internal.R.styleable.Window.length; i++) {
10. s = s + " " + Integer.toHexString(com.android.internal.R.styleable.Window[i]) + "="
11. + a.getString(i);
12. }
13. System.out.println(s);
14. }
15. // 窗口是否是浮动的
16. mIsFloating = a.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowIsFloating, false);
17. int flagsToUpdate = (FLAG_LAYOUT_IN_SCREEN|FLAG_LAYOUT_INSET_DECOR)
18. & (~getForcedWindowFlags());
19. if (mIsFloating) {
20. setLayout(WRAP_CONTENT, WRAP_CONTENT);
21. setFlags(0, flagsToUpdate);
22. } else {
23. setFlags(FLAG_LAYOUT_IN_SCREEN|FLAG_LAYOUT_INSET_DECOR, flagsToUpdate);
24. }
25. // 设置是否不显示title区域
26. if (a.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowNoTitle, false)) {
27. requestFeature(FEATURE_NO_TITLE);
28. }
29. // 设置全屏的flag
30. if (a.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowFullscreen, false)) {
31. setFlags(FLAG_FULLSCREEN, FLAG_FULLSCREEN&(~getForcedWindowFlags()));
32. }
33. if (a.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_windowShowWallpaper, false)) {
34. setFlags(FLAG_SHOW_WALLPAPER, FLAG_SHOW_WALLPAPER&(~getForcedWindowFlags()));
35. }
36. WindowManager.LayoutParams params = getAttributes();
37. // 设置输入法模式
38. if (!hasSoftInputMode()) {
39. params.softInputMode = a.getInt(
40. com.android.internal.R.styleable.Window_windowSoftInputMode,
41. params.softInputMode);
42. }
43. if (a.getBoolean(com.android.internal.R.styleable.Window_backgroundDimEnabled,
44. mIsFloating)) {
45. /* All dialogs should have the window dimmed */
46. if ((getForcedWindowFlags()&WindowManager.LayoutParams.FLAG_DIM_BEHIND) == 0) {
47. params.flags |= WindowManager.LayoutParams.FLAG_DIM_BEHIND;
48. }
49. params.dimAmount = a.getFloat(
50. android.R.styleable.Window_backgroundDimAmount, 0.5f);
51. }
52. // 窗口动画
53. if (params.windowAnimations == 0) {
54. params.windowAnimations = a.getResourceId(
55. com.android.internal.R.styleable.Window_windowAnimationStyle, 0);
56. }
57. // The rest are only done if this window is not embedded; otherwise,
58. // the values are inherited from our container.
59. if (getContainer() == null) {
60. if (mBackgroundDrawable == null) {
61. if (mBackgroundResource == 0) {
62. mBackgroundResource = a.getResourceId(
63. com.android.internal.R.styleable.Window_windowBackground, 0);
64. }
65. if (mFrameResource == 0) {
66. mFrameResource = a.getResourceId(com.android.internal.R.styleable.Window_windowFrame, 0);
67. }
68. if (false) {
69. System.out.println("Background: "
70. + Integer.toHexString(mBackgroundResource) + " Frame: "
71. + Integer.toHexString(mFrameResource));
72. }
73. }
74. mTextColor = a.getColor(com.android.internal.R.styleable.Window_textColor, 0xFF000000);
75. }
76. // Inflate the window decor.
77. // 2、根据一些属性来选择不同的顶层视图布局,例如设置了FEATURE_NO_TITLE的属性，那么就选择没有Title区域的那么布局；
78. // layoutResource布局就是整个Activity的布局，其中含有title区域和content区域，content区域就是用来显示我通过
79. // setContentView设置进来的内容区域，也就是我们要显示的视图。
80. int layoutResource;
81. int features = getLocalFeatures();
82. // System.out.println("Features: 0x" + Integer.toHexString(features));
83. if ((features & ((1 << FEATURE_LEFT_ICON) | (1 << FEATURE_RIGHT_ICON))) != 0) {
84. if (mIsFloating) {
85. layoutResource = com.android.internal.R.layout.dialog_title_icons;
86. } else {
87. layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_title_icons;
88. }
89. // System.out.println("Title Icons!");
90. } else if ((features & ((1 << FEATURE_PROGRESS) | (1 << FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS))) != 0) {
91. // Special case for a window with only a progress bar (and title).
92. // XXX Need to have a no-title version of embedded windows.
93. layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_progress;
94. // System.out.println("Progress!");
95. } else if ((features & (1 << FEATURE_CUSTOM_TITLE)) != 0) {
96. // Special case for a window with a custom title.
97. // If the window is floating, we need a dialog layout
98. if (mIsFloating) {
99. layoutResource = com.android.internal.R.layout.dialog_custom_title;
100. } else {
101. layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_custom_title;
102. }
103. } else if ((features & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) == 0) {
104. // If no other features and not embedded, only need a title.
105. // If the window is floating, we need a dialog layout
106. if (mIsFloating) {
107. layoutResource = com.android.internal.R.layout.dialog_title;
108. } else {
109. layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_title;
110. }
111. // System.out.println("Title!");
112. } else {
113. // Embedded, so no decoration is needed.
114. layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_simple;
115. // System.out.println("Simple!");
116. }
117. mDecor.startChanging();
118. // 3、加载视图
119. View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);
120. // 4、将layoutResource的内容添加到mDecor中
121. decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
122. // 5、获取到我们的内容显示区域，这是一个ViewGroup类型的，其实是FrameLayout
123. ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
124. if (contentParent == null) {
125. throw new RuntimeException("Window couldn‘t find content container view");
126. }
127. if ((features & (1 << FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS)) != 0) {
128. ProgressBar progress = getCircularProgressBar(false);
129. if (progress != null) {
130. progress.setIndeterminate(true);
131. }
132. }
133. // 6、设置一些背景、title等属性
134. // Remaining setup -- of background and title -- that only applies
135. // to top-level windows.
136. if (getContainer() == null) {
137. Drawable drawable = mBackgroundDrawable;
138. if (mBackgroundResource != 0) {
139. drawable = getContext().getResources().getDrawable(mBackgroundResource);
140. }
141. mDecor.setWindowBackground(drawable);
142. drawable = null;
143. if (mFrameResource != 0) {
144. drawable = getContext().getResources().getDrawable(mFrameResource);
145. }
146. mDecor.setWindowFrame(drawable);
147. // System.out.println("Text=" + Integer.toHexString(mTextColor) +
148. // " Sel=" + Integer.toHexString(mTextSelectedColor) +
149. // " Title=" + Integer.toHexString(mTitleColor));
150. if (mTitleColor == 0) {
151. mTitleColor = mTextColor;
152. }
153. if (mTitle != null) {
154. setTitle(mTitle);
155. }
156. setTitleColor(mTitleColor);
157. }
158. mDecor.finishChanging();
159. return contentParent;

其实也就是这么几个步骤：

1、获取用户设置的一些属性与Flag；

2、
根据一些属性选择不同的顶层视图布局，例如FEATURE_NO_TITLE则选择没有title的布局文件等；这里我们看一个与图1中符合的顶层布局
吧，即layoutResource = com.android.internal.R.layout.screen_title的情形：

[html] view plaincopy

1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
3. android:orientation="vertical"
4. android:fitsSystemWindows="true">
5. <!-- Popout bar for action modes -->
6. <ViewStub android:id="@+id/action_mode_bar_stub"
7. android:inflatedId="@+id/action_mode_bar"
8. android:layout="@layout/action_mode_bar"
9. android:layout_width="match_parent"
10. android:layout_height="wrap_content" />
11. <!--  title区域-->
12. <FrameLayout
13. android:layout_width="match_parent"
14. android:layout_height="?android:attr/windowTitleSize"
15. style="?android:attr/windowTitleBackgroundStyle">
16. <TextView android:id="@android:id/title"
17. style="?android:attr/windowTitleStyle"
18. android:background="@null"
19. android:fadingEdge="horizontal"
20. android:gravity="center_vertical"
21. android:layout_width="match_parent"
22. android:layout_height="match_parent" />
23. </FrameLayout>
24. <!--内容显示区域, 例如main_activity.xml布局就会被放到这个ViewGroup下面 -->
25. <FrameLayout android:id="@android:id/content"
26. android:layout_width="match_parent"
27. android:layout_height="0dip"
28. android:layout_weight="1"
29. android:foregroundGravity="fill_horizontal|top"
30. android:foreground="?android:attr/windowContentOverlay" />
31. </LinearLayout>

我们可以看到有两个区域，即title区域和content区域，generateLayout函数中的

[java] view plaincopy

1. // 5、获取到我们的内容显示区域，这是一个ViewGroup类型的，其实是FrameLayout
2. ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);

获取的就是xml中id为content的FrameLayout，这个content就是我们的内容显示区域。整个布局对应的效果如下 :

这两个区域就组成了mDecor视图，我们的main_activity.xml就是放在内容视图这个区域的。

3、加载顶层布局文件，转换为View，将其添加到mDecor中；

4、获取内容容器Content Parent，即用于显示我们的内容的区域；

5、设置一些背景图和title等。

在经过这几步，我们就得到了mContentParent，这就是用来装载我们的视图的ViewGroup。再回过头来看setContentView函数：

[java] view plaincopy

1. public void setContentView(int layoutResID) {
2. if (mContentParent == null) {
3. installDecor();         // 1、生成DecorView，并且根据窗口属性加载顶级视图布局、获取mContentParent、设置一些基本属性等
4. } else {
5. mContentParent.removeAllViews();
6. }
7. mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);// 2、将layoutResId加载到mContentParent中，这里的layoutResId就是我们的main_activity.xml
8. final Callback cb = getCallback();
9. if (cb != null) {
10. cb.onContentChanged();
11. }
12. }

我们看看LayoutInflater的inflate函数吧 :

[java] view plaincopy

1. /**
2. * Inflate a new view hierarchy from the specified xml resource. Throws
3. * {@link InflateException} if there is an error.
4. *
5. * @param resource ID for an XML layout resource to load (e.g.,
6. *        <code>R.layout.main_page</code>)
7. * @param root Optional view to be the parent of the generated hierarchy.
8. * @return The root View of the inflated hierarchy. If root was supplied,
9. *         this is the root View; otherwise it is the root of the inflated
10. *         XML file.
11. */
12. public View inflate(int resource, ViewGroup root) {
13. return inflate(resource, root, root != null);
14. }
15. /**
16. * Inflate a new view hierarchy from the specified xml resource. Throws
17. * {@link InflateException} if there is an error.
18. *
19. * @param resource ID for an XML layout resource to load (e.g.,
20. *        <code>R.layout.main_page</code>)
21. * @param root Optional view to be the parent of the generated hierarchy (if
22. *        <em>attachToRoot</em> is true), or else simply an object that
23. *        provides a set of LayoutParams values for root of the returned
24. *        hierarchy (if <em>attachToRoot</em> is false.)
25. * @param attachToRoot Whether the inflated hierarchy should be attached to
26. *        the root parameter? If false, root is only used to create the
27. *        correct subclass of LayoutParams for the root view in the XML.
28. * @return The root View of the inflated hierarchy. If root was supplied and
29. *         attachToRoot is true, this is root; otherwise it is the root of
30. *         the inflated XML file.
31. */
32. public View inflate(int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
33. if (DEBUG) System.out.println("INFLATING from resource: " + resource);
34. XmlResourceParser parser = getContext().getResources().getLayout(resource);
35. try {
36. return inflate(parser, root, attachToRoot);
37. } finally {
38. parser.close();
39. }
40. }

实际上就是将layoutResId这个布局的视图附加到mContentParent中。

DecorView

移步 : DecorView 。

ViewGroup

ViewGroup从语义上来说就是视图组，它也继承自View类，它其实就是视图的容器。我们看官方的定义 :

[java] view plaincopy

1. * A ViewGroup is a special view that can contain other views
2. * (called children.) The view group is the base class for layouts and views
3. * containers. This class also defines the
4. * {@link android.view.ViewGroup.LayoutParams} class which serves as the base
5. * class for layouts parameters.

我
们通过ViewGroup来组织、管理子视图，例如我们常见的FrameLayout、LinearLayout、RelativeLayout、
ListView等都是ViewGroup类型，总之只要能包含其他View或者ViewGroup的都是ViewGroup类型。使用ViewGroup来构建视图树。

View

View就是UI界面上的一个可见的组件，任何在UI上可见的都为View的子类。我们看官方定义 :

[java] view plaincopy

1. * This class represents the basic building block for user interface components. A View
2. * occupies a rectangular area on the screen and is responsible for drawing and
3. * event handling. View is the base class for <em>widgets</em>, which are
4. * used to create interactive UI components (buttons, text fields, etc.). The
5. * {@link android.view.ViewGroup} subclass is the base class for <em>layouts</em>, which
6. * are invisible containers that hold other Views (or other ViewGroups) and define
7. * their layout properties.

TextView、Button、ImageView、FrameLayout、LinearLayout、ListView等都是View的子类。

总结

整
个窗口由Title区域和Content区域组成，Content区域就是我们要显示内容的区域，在这个区域中mContentParent是根
ViewGroup，由mContentParent组织、管理其子视图，从而构建整个视图树。当Activity启动时，就将这些内容就会显示在手机
上。