Android LayoutInflater原理分析

2021-07-18 23:15:07

相信接触Android久一点的朋友对于LayoutInflater一定不会陌生，都会知道它主要是用于加载布局的。而刚接触Android的朋友可能对LayoutInflater不怎么熟悉，因为加载布局的任务通常都是在Activity中调用setContentView()方法来完成的。其实setContentView()方法的内部也是使用LayoutInflater来加载布局的，只不过这部分源码是internal的，不太容易查看到。那么今天我们就来把LayoutInflater的工作流程仔细地剖析一遍，也许还能解决掉某些困扰你心头多年的疑惑。

先来看一下LayoutInflater的基本用法吧，它的用法非常简单，首先需要获取到LayoutInflater的实例，有两种方法可以获取到，第一种写法如下：

  1. LayoutInflater layoutInflater = LayoutInflater.from(context);

当然，还有另外一种写法也可以完成同样的效果：

  1. LayoutInflater layoutInflater = (LayoutInflater) context
  2. .getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);

其实第一种就是第二种的简单写法，只是Android给我们做了一下封装而已。得到了LayoutInflater的实例之后就可以调用它的inflate()方法来加载布局了，如下所示：

  1. layoutInflater.inflate(resourceId, root);

inflate()方法一般接收两个参数，第一个参数就是要加载的布局id，第二个参数是指给该布局的外部再嵌套一层父布局，如果不需要就直接传null。这样就成功成功创建了一个布局的实例，之后再将它添加到指定的位置就可以显示出来了。

下面我们就通过一个非常简单的小例子，来更加直观地看一下LayoutInflater的用法。比如说当前有一个项目，其中MainActivity对应的布局文件叫做activity_main.xml，代码如下所示：

  1. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  2. android:id="@+id/main_layout"
  3. android:layout_width="match_parent"
  4. android:layout_height="match_parent" >
  5. </LinearLayout>

这个布局文件的内容非常简单，只有一个空的LinearLayout，里面什么控件都没有，因此界面上应该不会显示任何东西。

那么接下来我们再定义一个布局文件，给它取名为button_layout.xml，代码如下所示：

  1. <Button xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  2. android:layout_width="wrap_content"
  3. android:layout_height="wrap_content"
  4. android:text="Button" >
  5. </Button>

这个布局文件也非常简单，只有一个Button按钮而已。现在我们要想办法，如何通过LayoutInflater来将button_layout这个布局添加到主布局文件的LinearLayout中。根据刚刚介绍的用法，修改MainActivity中的代码，如下所示：

  1. public class MainActivity extends Activity {
  2. private LinearLayout mainLayout;
  3. @Override
  4. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  5. super.onCreate(savedInstanceState);
  6. setContentView(R.layout.activity_main);
  7. mainLayout = (LinearLayout) findViewById(R.id.main_layout);
  8. LayoutInflater layoutInflater = LayoutInflater.from(this);
  9. View buttonLayout = layoutInflater.inflate(R.layout.button_layout, null);
  10. mainLayout.addView(buttonLayout);
  11. }
  12. }

可以看到，这里先是获取到了LayoutInflater的实例，然后调用它的inflate()方法来加载button_layout这个布局，最后调用LinearLayout的addView()方法将它添加到LinearLayout中。

现在可以运行一下程序，结果如下图所示：

Android LayoutInflater原理分析

Button在界面上显示出来了！说明我们确实是借助LayoutInflater成功将button_layout这个布局添加到LinearLayout中了。LayoutInflater技术广泛应用于需要动态添加View的时候，比如在ScrollView和ListView中，经常都可以看到LayoutInflater的身影。

当然，仅仅只是介绍了如何使用LayoutInflater显然是远远无法满足大家的求知欲的，知其然也要知其所以然，接下来我们就从源码的角度上看一看LayoutInflater到底是如何工作的。

不管你是使用的哪个inflate()方法的重载，最终都会辗转调用到LayoutInflater的如下代码中：

  1. public View inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
  2. synchronized (mConstructorArgs) {
  3. final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);
  4. mConstructorArgs[0] = mContext;
  5. View result = root;
  6. try {
  7. int type;
  8. while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.START_TAG &&
  9. type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
  10. }
  11. if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
  12. throw new InflateException(parser.getPositionDescription()
  13. + ": No start tag found!");
  14. }
  15. final String name = parser.getName();
  16. if (TAG_MERGE.equals(name)) {
  17. if (root == null || !attachToRoot) {
  18. throw new InflateException("merge can be used only with a valid "
  19. + "ViewGroup root and attachToRoot=true");
  20. }
  21. rInflate(parser, root, attrs);
  22. } else {
  23. View temp = createViewFromTag(name, attrs);
  24. ViewGroup.LayoutParams params = null;
  25. if (root != null) {
  26. params = root.generateLayoutParams(attrs);
  27. if (!attachToRoot) {
  28. temp.setLayoutParams(params);
  29. }
  30. }
  31. rInflate(parser, temp, attrs);
  32. if (root != null && attachToRoot) {
  33. root.addView(temp, params);
  34. }
  35. if (root == null || !attachToRoot) {
  36. result = temp;
  37. }
  38. }
  39. } catch (XmlPullParserException e) {
  40. InflateException ex = new InflateException(e.getMessage());
  41. ex.initCause(e);
  42. throw ex;
  43. } catch (IOException e) {
  44. InflateException ex = new InflateException(
  45. parser.getPositionDescription()
  46. + ": " + e.getMessage());
  47. ex.initCause(e);
  48. throw ex;
  49. }
  50. return result;
  51. }
  52. }

从这里我们就可以清楚地看出，LayoutInflater其实就是使用Android提供的pull解析方式来解析布局文件的。不熟悉pull解析方式的朋友可以网上搜一下，教程很多，我就不细讲了，这里我们注意看下第23行，调用了createViewFromTag()这个方法，并把节点名和参数传了进去。看到这个方法名，我们就应该能猜到，它是用于根据节点名来创建View对象的。确实如此，在createViewFromTag()方法的内部又会去调用createView()方法，然后使用反射的方式创建出View的实例并返回。

当然，这里只是创建出了一个根布局的实例而已，接下来会在第31行调用rInflate()方法来循环遍历这个根布局下的子元素，代码如下所示：

  1. private void rInflate(XmlPullParser parser, View parent, final AttributeSet attrs)
  2. throws XmlPullParserException, IOException {
  3. final int depth = parser.getDepth();
  4. int type;
  5. while (((type = parser.next()) != XmlPullParser.END_TAG ||
  6. parser.getDepth() > depth) && type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
  7. if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
  8. continue;
  9. }
  10. final String name = parser.getName();
  11. if (TAG_REQUEST_FOCUS.equals(name)) {
  12. parseRequestFocus(parser, parent);
  13. } else if (TAG_INCLUDE.equals(name)) {
  14. if (parser.getDepth() == 0) {
  15. throw new InflateException("<include /> cannot be the root element");
  16. }
  17. parseInclude(parser, parent, attrs);
  18. } else if (TAG_MERGE.equals(name)) {
  19. throw new InflateException("<merge /> must be the root element");
  20. } else {
  21. final View view = createViewFromTag(name, attrs);
  22. final ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) parent;
  23. final ViewGroup.LayoutParams params = viewGroup.generateLayoutParams(attrs);
  24. rInflate(parser, view, attrs);
  25. viewGroup.addView(view, params);
  26. }
  27. }
  28. parent.onFinishInflate();
  29. }

可以看到，在第21行同样是createViewFromTag()方法来创建View的实例，然后还会在第24行递归调用rInflate()方法来查找这个View下的子元素，每次递归完成后则将这个View添加到父布局当中。

这样的话，把整个布局文件都解析完成后就形成了一个完整的DOM结构，最终会把最顶层的根布局返回，至此inflate()过程全部结束。

比较细心的朋友也许会注意到，inflate()方法还有个接收三个参数的方法重载，结构如下：

  1. inflate(int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot)

那么这第三个参数attachToRoot又是什么意思呢？其实如果你仔细去阅读上面的源码应该可以自己分析出答案，这里我先将结论说一下吧，感兴趣的朋友可以再阅读一下源码，校验我的结论是否正确。

1. 如果root为null，attachToRoot将失去作用，设置任何值都没有意义。

2. 如果root不为null，attachToRoot设为true，则会给加载的布局文件的指定一个父布局，即root。

3. 如果root不为null，attachToRoot设为false，则会将布局文件最外层的所有layout属性进行设置，当该view被添加到父view当中时，这些layout属性会自动生效。

4. 在不设置attachToRoot参数的情况下，如果root不为null，attachToRoot参数默认为true。

好了，现在对LayoutInflater的工作原理和流程也搞清楚了，你该满足了吧。额。。。。还嫌这个例子中的按钮看起来有点小，想要调大一些？那简单的呀，修改button_layout.xml中的代码，如下所示：

  1. <Button xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  2. android:layout_width="300dp"
  3. android:layout_height="80dp"
  4. android:text="Button" >
  5. </Button>

这里我们将按钮的宽度改成300dp，高度改成80dp，这样够大了吧？现在重新运行一下程序来观察效果。咦？怎么按钮还是原来的大小，没有任何变化！是不是按钮仍然不够大，再改大一点呢？还是没有用！

其实这里不管你将Button的layout_width和layout_height的值修改成多少，都不会有任何效果的，因为这两个值现在已经完全失去了作用。平时我们经常使用layout_width和layout_height来设置View的大小，并且一直都能正常工作，就好像这两个属性确实是用于设置View的大小的。而实际上则不然，它们其实是用于设置View在布局中的大小的，也就是说，首先View必须存在于一个布局中，之后如果将layout_width设置成match_parent表示让View的宽度填充满布局，如果设置成wrap_content表示让View的宽度刚好可以包含其内容，如果设置成具体的数值则View的宽度会变成相应的数值。这也是为什么这两个属性叫作layout_width和layout_height，而不是width和height。

再来看一下我们的button_layout.xml吧，很明显Button这个控件目前不存在于任何布局当中，所以layout_width和layout_height这两个属性理所当然没有任何作用。那么怎样修改才能让按钮的大小改变呢？解决方法其实有很多种，最简单的方式就是在Button的外面再嵌套一层布局，如下所示：

  1. <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  2. android:layout_width="match_parent"
  3. android:layout_height="match_parent" >
  4. <Button
  5. android:layout_width="300dp"
  6. android:layout_height="80dp"
  7. android:text="Button" >
  8. </Button>
  9. </RelativeLayout>

可以看到，这里我们又加入了一个RelativeLayout，此时的Button存在与RelativeLayout之中，layout_width和layout_height属性也就有作用了。当然，处于最外层的RelativeLayout，它的layout_width和layout_height则会失去作用。现在重新运行一下程序，结果如下图所示：

Android LayoutInflater原理分析

OK！按钮的终于可以变大了，这下总算是满足大家的要求了吧。

看到这里，也许有些朋友心中会有一个巨大的疑惑。不对呀！平时在Activity中指定布局文件的时候，最外层的那个布局是可以指定大小的呀，layout_width和layout_height都是有作用的。确实，这主要是因为，在setContentView()方法中，Android会自动在布局文件的最外层再嵌套一个FrameLayout，所以layout_width和layout_height属性才会有效果。那么我们来证实一下吧，修改MainActivity中的代码，如下所示：

  1. public class MainActivity extends Activity {
  2. private LinearLayout mainLayout;
  3. @Override
  4. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  5. super.onCreate(savedInstanceState);
  6. setContentView(R.layout.activity_main);
  7. mainLayout = (LinearLayout) findViewById(R.id.main_layout);
  8. ViewParent viewParent = mainLayout.getParent();
  9. Log.d("TAG", "the parent of mainLayout is " + viewParent);
  10. }
  11. }

可以看到，这里通过findViewById()方法，拿到了activity_main布局中最外层的LinearLayout对象，然后调用它的getParent()方法获取它的父布局，再通过Log打印出来。现在重新运行一下程序，结果如下图所示：

Android LayoutInflater原理分析

非常正确！LinearLayout的父布局确实是一个FrameLayout，而这个FrameLayout就是由系统自动帮我们添加上的。

说到这里，虽然setContentView()方法大家都会用，但实际上Android界面显示的原理要比我们所看到的东西复杂得多。任何一个Activity中显示的界面其实主要都由两部分组成，标题栏和内容布局。标题栏就是在很多界面顶部显示的那部分内容，比如刚刚我们的那个例子当中就有标题栏，可以在代码中控制让它是否显示。而内容布局就是一个FrameLayout，这个布局的id叫作content，我们调用setContentView()方法时所传入的布局其实就是放到这个FrameLayout中的，这也是为什么这个方法名叫作setContentView()，而不是叫setView()。

最后再附上一张Activity窗口的组成图吧，以便于大家更加直观地理解：

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