android2.3 View视图框架源码分析之一:android是如何创建一个view的？

2022-03-08 01:21:56

View是所有控件的一个基类，无论是布局(Layout),还是控件(Widget)都是继承自View类。只不过layout是一个特殊的view，它里面创建一个view的数组可以包含其他的view而已。 
这一篇文章把所有的layout和widget都统称为view，那么android是如何创建一个view的呢？

一。在代码中直接new出来。 
比如说你要创建一个TextView的实例，那么你可以这样写：

  1. TextView text = new TextView(c);  //c为context对象，表明textview是在此对象中运行的。


二。把控件写在xml文件中然后通过LayoutInflater初始化一个view。 
注意：下面的内容不是顺序的看的而是交替的看的。否则可能弄迷糊。 
可以通过

  1. //通过系统提供的实例获得一个LayoutInflater对象
  2. LayoutInflater inflater = (LayoutInflater)getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
  3. //第一个参数为xml文件中view的id，第二个参数为此view的父组件，可以为null，android会自动寻找它是否拥有父组件
  4. View view = inflater.inflate(R.layout.resourceid, null);

这样也得到了一个view的实例，让我们一步一步来看，这个view是怎么new出来的。 
看类android.view.LayoutInflater

  1. public View inflate(int resource, ViewGroup root) {
  2. return inflate(resource, root, root != null);
  3. }
  4. public View inflate(int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
  5. /*可以看到通过resource id返回了一个XmlResourceParser，通过类名就可以猜测
  6. 这是一个xml的解析类。但点进去一看，发现它只是一个接口，它继承自 XmlPullParser用于pull方式解析xml的接口。和AttributeSet用于获取此view的所有属性。
  7. 那么需要能找到它的实现类。先看下面resource类。
  8. */
  9. XmlResourceParser parser = getContext().getResources().getLayout(resource);
  10. try {
  11. return inflate(parser, root, attachToRoot);
  12. } finally {
  13. parser.close();
  14. }
  15. }
  16. /**
  17. * 终于到了重点，获取一个这个View的实例
  18. */
  19. public View inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
  20. synchronized (mConstructorArgs) {
  21. /**
  22. * 获取一个实现此AttributeSet的实例。因为此XmlPullParser是继承自AttributeSet
  23. * 的，所以parser对象可以直接作为一个AttributeSet对象。也可以用组合的方式
  24. * 把parser传递给另外一个实现自AttributeSet的对象，来获取一个AttributeSet实例。
  25. **/
  26. final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);
  27. mConstructorArgs[0] = mContext;      //构造函数的参数，第一个值是此view运行所在的对象context
  28. View result = root;
  29. try {
  30. // parser同时也继承了xmlPullParser，所以可以用pull解析来获取此view的根节点
  31. int type;
  32. while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.START_TAG &&
  33. type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
  34. // Empty
  35. }
  36. if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
  37. throw new InflateException(parser.getPositionDescription()
  38. + ": No start tag found!");
  39. }
  40. //获得根节点标签的名字
  41. final String name = parser.getName();
  42. //如果它的根节点是一个merge对象，则必须手动设置此view的父节点，否则抛出异常
  43. //因为由merge创建的xml文件，常常被其他layout所包含
  44. if (TAG_MERGE.equals(name)) {
  45. if (root == null || !attachToRoot) {
  46. throw new InflateException("<merge /> can be used only with a valid "
  47. + "ViewGroup root and attachToRoot=true");
  48. }
  49. rInflate(parser, root, attrs);
  50. } else {
  51. // 此inflate的xml文件中的root view。即我们通过inflate返回得到的view
  52. View temp = createViewFromTag(name, attrs);
  53. ViewGroup.LayoutParams params = null;
  54. if (root != null) {
  55. // Create layout params that match root, if supplied
  56. params = root.generateLayoutParams(attrs);
  57. if (!attachToRoot) {
  58. // Set the layout params for temp if we are not
  59. // attaching. (If we are, we use addView, below)
  60. temp.setLayoutParams(params);
  61. }
  62. }
  63. // 加载temp下所有的子view
  64. rInflate(parser, temp, attrs);
  65. //如果给出了root，则把此view添加到root中去
  66. if (root != null && attachToRoot) {
  67. root.addView(temp, params);
  68. }
  69. // Decide whether to return the root that was passed in or the
  70. // top view found in xml.
  71. if (root == null || !attachToRoot) {
  72. result = temp;
  73. }
  74. }
  75. } catch (XmlPullParserException e) {
  76. InflateException ex = new InflateException(e.getMessage());
  77. ex.initCause(e);
  78. throw ex;
  79. } catch (IOException e) {
  80. InflateException ex = new InflateException(
  81. parser.getPositionDescription()
  82. + ": " + e.getMessage());
  83. ex.initCause(e);
  84. throw ex;
  85. }
  86. return result;
  87. }
  88. }
  89. /**
  90. *
  91. * 有上至下递归的初始化所有子view和子view的子view。在此方法被调用完成后
  92. * 会调用此view的parent view的onFinishInflate方法。表明其子view全部加载完毕
  93. */
  94. private void rInflate(XmlPullParser parser, View parent, final AttributeSet attrs)
  95. throws XmlPullParserException, IOException {
  96. final int depth = parser.getDepth();
  97. int type;
  98. while (((type = parser.next()) != XmlPullParser.END_TAG ||
  99. parser.getDepth() > depth) && type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
  100. if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
  101. continue;
  102. }
  103. final String name = parser.getName();
  104. if (TAG_REQUEST_FOCUS.equals(name)) {
  105. parseRequestFocus(parser, parent);
  106. } else if (TAG_INCLUDE.equals(name)) {
  107. if (parser.getDepth() == 0) {
  108. throw new InflateException("<include /> cannot be the root element");
  109. }
  110. parseInclude(parser, parent, attrs);
  111. } else if (TAG_MERGE.equals(name)) {
  112. throw new InflateException("<merge /> must be the root element");
  113. } else {         //看这里,创建view的方法。而且这里已经重新获得了它的
  114. final View view = createViewFromTag(name, attrs);
  115. final ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) parent;
  116. final ViewGroup.LayoutParams params = viewGroup.generateLayoutParams(attrs);
  117. rInflate(parser, view, attrs);
  118. viewGroup.addView(view, params);
  119. }
  120. }
  121. parent.onFinishInflate();
  122. }
  123. View createViewFromTag(String name, AttributeSet attrs) {
  124. if (name.equals("view")) {
  125. name = attrs.getAttributeValue(null, "class");
  126. }
  127. if (DEBUG) System.out.println("******** Creating view: " + name);
  128. try {
  129. View view = (mFactory == null) ? null : mFactory.onCreateView(name,
  130. mContext, attrs);
  131. if (view == null) {
  132. if (-1 == name.indexOf('.')) {       //这里只是为了判断xml文件中tag的属性是否加了包名
  133. view = onCreateView(name, attrs);
  134. } else {
  135. view = createView(name, null, attrs);
  136. }
  137. }
  138. if (DEBUG) System.out.println("Created view is: " + view);
  139. return view;
  140. } catch (InflateException e) {
  141. throw e;
  142. } catch (ClassNotFoundException e) {
  143. InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
  144. + ": Error inflating class " + name);
  145. ie.initCause(e);
  146. throw ie;
  147. } catch (Exception e) {
  148. InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
  149. + ": Error inflating class " + name);
  150. ie.initCause(e);
  151. throw ie;
  152. }
  153. }
  154. /**
  155. * 真正创建一个view的方法，
  156. * 此方法是用反射获取构造器来实例对象而不是直接new出来这是为了处于性能优化考虑，
  157. * 同一个类名的不同对象，可以直接得到缓存的构造器直接获取一个构造器对象实例。而不需要
  158. * 重复进行new操作。
  159. *
  160. * @param name 此View的全名
  161. * @param prefix 前缀,值为 "android.view."其实就是是否包含包名
  162. * @param attrs 此view的属性值，传递给此view的构造函数
  163. */
  164. public final View createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
  165. throws ClassNotFoundException, InflateException {
  166. Constructor constructor = sConstructorMap.get(name); //缓存中是否已经有了一个构造函数
  167. Class clazz = null;
  168. try {
  169. if (constructor == null) {
  170. //通过类名获得一个class对象
  171. clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
  172. prefix != null ? (prefix + name) : name);
  173. if (mFilter != null && clazz != null) {
  174. boolean allowed = mFilter.onLoadClass(clazz);
  175. if (!allowed) {
  176. failNotAllowed(name, prefix, attrs);
  177. }
  178. }
  179. //通过参数类型获得一个构造器，参数列表为context,attrs
  180. constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);
  181. sConstructorMap.put(name, constructor);      //把此构造器缓存起来
  182. } else {
  183. // If we have a filter, apply it to cached constructor
  184. if (mFilter != null) {
  185. // Have we seen this name before?
  186. Boolean allowedState = mFilterMap.get(name);
  187. if (allowedState == null) {
  188. // New class -- remember whether it is allowed
  189. clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
  190. prefix != null ? (prefix + name) : name);
  191. boolean allowed = clazz != null && mFilter.onLoadClass(clazz);
  192. mFilterMap.put(name, allowed);
  193. if (!allowed) {
  194. failNotAllowed(name, prefix, attrs);
  195. }
  196. } else if (allowedState.equals(Boolean.FALSE)) {
  197. failNotAllowed(name, prefix, attrs);
  198. }
  199. }
  200. }
  201. Object[] args = mConstructorArgs;
  202. args[1] = attrs;     //args[0]已经在前面初始好了。这里只要初始化args[1]
  203. return (View) constructor.newInstance(args);     //通过反射new出一个对象。。大功告成
  204. } catch (NoSuchMethodException e) {
  205. InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
  206. + ": Error inflating class "
  207. + (prefix != null ? (prefix + name) : name));
  208. ie.initCause(e);
  209. throw ie;
  210. } catch (ClassNotFoundException e) {
  211. // If loadClass fails, we should propagate the exception.
  212. throw e;
  213. } catch (Exception e) {
  214. InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
  215. + ": Error inflating class "
  216. + (clazz == null ? "<unknown>" : clazz.getName()));
  217. ie.initCause(e);
  218. throw ie;
  219. }
  220. }

在类android.content.res.Resources类中获取XmlResourceParser对象;

  1. public XmlResourceParser getLayout(int id) throws NotFoundException {
  2. return loadXmlResourceParser(id, "layout");
  3. }
  4. ackage*/ XmlResourceParser loadXmlResourceParser(int id, String type)
  5. throws NotFoundException {
  6. synchronized (mTmpValue) {
  7. /*TypedValue对象保存了一些有关resource 的数据值，比如说，对于一个view来说，在xml
  8. 文件中可以定义许多属性，TypedValue保存了其中一个属性的相关信息，包括此属性的值的类型
  9. type，是boolean还是color还是reference还是String,这些在attr.xml文件下都有定义。
  10. 它的值的字符串名称；一个属性有多个值时，它从xml文件中获取的值它的顺序data；如果此属性的值
  11. 的类型是一个reference则保存它的resource id的等等。
  12. */
  13. TypedValue value = mTmpValue;
  14. getValue(id, value, true);
  15. if (value.type == TypedValue.TYPE_STRING) {
  16. return loadXmlResourceParser(value.string.toString(), id,
  17. value.assetCookie, type);
  18. }
  19. throw new NotFoundException(
  20. "Resource ID #0x" + Integer.toHexString(id) + " type #0x"
  21. + Integer.toHexString(value.type) + " is not valid");
  22. }
  23. }
  24. /**
  25. *  getValue方法，id表示要查找的控件的 id,outValue是一个对象，用于保存一些属性相关信息
  26. *  resolveRefs为true表明，当通过属性id找到xml文件中的标签时，比如是一个<Button  android:id="@+id/button"/>
  27. * 它的值是一个引用reference，则继续解析获得这个id的值。这里看AssetManager类的实现*/
  28. public void getValue(int id, TypedValue outValue, boolean resolveRefs)
  29. throws NotFoundException {
  30. boolean found = mAssets.getResourceValue(id, outValue, resolveRefs);
  31. if (found) {
  32. return;
  33. }
  34. throw new NotFoundException("Resource ID #0x"
  35. + Integer.toHexString(id));
  36. }
  37. /*package*/ XmlResourceParser loadXmlResourceParser(String file, int id,
  38. int assetCookie, String type) throws NotFoundException {
  39. if (id != 0) {
  40. try {
  41. //取缓存
  42. synchronized (mCachedXmlBlockIds) {
  43. // First see if this block is in our cache.
  44. final int num = mCachedXmlBlockIds.length;
  45. for (int i=0; i<num; i++) {
  46. if (mCachedXmlBlockIds[i] == id) {
  47. //System.out.println("**** REUSING XML BLOCK!  id="
  48. //                   + id + ", index=" + i);
  49. return mCachedXmlBlocks[i].newParser();
  50. }
  51. }
  52. //第一次加载时，会打开这个文件获取一个xml数据块对象。
  53. // 这里先看AssetManager类的实现
  54. XmlBlock block = mAssets.openXmlBlockAsset(
  55. assetCookie, file);
  56. //下面会把此xmlBlock对象缓存起来，保存id和block，
  57. //以后如果是同样的id，直接在缓存中取XmlBlock。
  58. //这样就不用再在本地方法中打开文件创建解析树了。
  59. if (block != null) {
  60. int pos = mLastCachedXmlBlockIndex+1;
  61. if (pos >= num) pos = 0;
  62. mLastCachedXmlBlockIndex = pos;
  63. XmlBlock oldBlock = mCachedXmlBlocks[pos];
  64. if (oldBlock != null) {
  65. oldBlock.close();
  66. }
  67. mCachedXmlBlockIds[pos] = id;
  68. mCachedXmlBlocks[pos] = block;
  69. //返回的内部类继承了XmlResourceParser，在APi中此类是隐藏的
  70. return block.newParser();
  71. }
  72. }
  73. } catch (Exception e) {
  74. NotFoundException rnf = new NotFoundException(
  75. "File " + file + " from xml type " + type + " resource ID #0x"
  76. + Integer.toHexString(id));
  77. rnf.initCause(e);
  78. throw rnf;
  79. }
  80. }
  81. throw new NotFoundException(
  82. "File " + file + " from xml type " + type + " resource ID #0x"
  83. + Integer.toHexString(id));
  84. }

android.content.res.AssetManager类

  1. /*package*/ final boolean getResourceValue(int ident,
  2. TypedValue outValue,
  3. boolean resolveRefs)
  4. {
  5. int block = loadResourceValue(ident, outValue, resolveRefs);
  6. if (block >= 0) {
  7. if (outValue.type != TypedValue.TYPE_STRING) {
  8. return true;
  9. }
  10. //mStringBlocks通过本地方法保存所有布局文件的文件名
  11. outValue.string = mStringBlocks[block].get(outValue.data);
  12. return true;
  13. }
  14. return false;
  15. }
  16. //这是一个本地方法，是在本地方法中获取这个控件信息,返回通过此控件的id找到的文件名
  17. //的位置，由于个人对c++不是很了解，只初略的解释本地方法的一些功能。
  18. //对于的JNI文件位于:\frameworks\base\core\jni\android_util_AssetManager.cpp
  19. private native final int loadResourceValue(int ident, TypedValue outValue,
  20. boolean resolve);
  21. /**
  22. * 通过文件名，在本地方法中找到这个xml文件，并且在本地方法中生成一个xml解析对象。
  23. * 返回一个id，这个id对应java中的xmlBlock对象。这样xml文件就被load进了内存。
  24. * 也就是android所说的预编译，以后再访问只要直接去取数据即可
  25. */
  26. /*package*/ final XmlBlock openXmlBlockAsset(int cookie, String fileName)
  27. throws IOException {
  28. synchronized (this) {
  29. if (!mOpen) {
  30. throw new RuntimeException("Assetmanager has been closed");
  31. }
  32. int xmlBlock = openXmlAssetNative(cookie, fileName);
  33. if (xmlBlock != 0) {
  34. /*
  35. * 在XmlBlock对象中，终于到找了实现XmlResourceParser接口的类
  36. * Parser,它是XmlBlock的一个内部类。这里面可以获取所有xml文件中的内容。
  37. * 不管是属性还是Tag标签。这里xmlBlock是用来与本地类中的解析树对象对应的。
  38. * 所有的解析方法，其实都是调用的本地xml解析树中的方法。所以此类中有大量的
  39. * 本地方法。
  40. */
  41. XmlBlock res = new XmlBlock(this, xmlBlock);
  42. incRefsLocked(res.hashCode());
  43. return res;
  44. }
  45. }
  46. throw new FileNotFoundException("Asset XML file: " + fileName);
  47. }

三 。通过view.findViewById(resourceid)获得一个view的实例 
android.View.View类中

  1. //调用了通过id检索view的方法
  2. public final View findViewById(int id) {
  3. if (id < 0) {
  4. return null;
  5. }
  6. return findViewTraversal(id);
  7. }
  8. //不是吧，这不是坑爹吗？猜想肯定是被viewgroup重写了
  9. protected View findViewTraversal(int id) {
  10. if (id == mID) {
  11. return this;
  12. }
  13. return null;
  14. }

android.View.ViewGroup类中

  1. //哈哈，果然重写了此方法。其实就是在viewgroup包含的
  2. //子view数组中进行遍历。那么view是什么时候被加入进
  3. //viewgroup中的呢？如果是在代码中写，肯定是直接使用
  4. //addView方法把view加入viewGroup。如果写在xml布局文件
  5. //中，其实是在第二种方法中被加入view的。inflate加载父view
  6. //时会同时把其所有的子view加载完，同时addView到父view中
  7. protected View findViewTraversal(int id) {
  8. if (id == mID) {
  9. return this;
  10. }
  11. final View[] where = mChildren;
  12. final int len = mChildrenCount;
  13. for (int i = 0; i < len; i++) {
  14. View v = where[i];
  15. if ((v.mPrivateFlags & IS_ROOT_NAMESPACE) == 0) {
  16. v = v.findViewById(id);
  17. if (v != null) {
  18. return v;
  19. }
  20. }
  21. }
  22. return null;
  23. }

四。通过activity的setContentView方法和findViewById获取一个view的实例。 
它是通过 
getWindow().setContentView(layoutResID);设置window对象的view 
再来看看window对象是在哪里获得到的,在类Activity中找到 
mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this); 
它是由PolicyManager生成的。 
找到com.android.internal.policy.PolicyManager，找到方法

  1. //window是由sPolicy对象创建的
  2. public static Window makeNewWindow(Context context) {
  3. return sPolicy.makeNewWindow(context);
  4. }
  5. //sPolicy对象是通过反射，获取的一个实例
  6. //此类的实现在com.android.internal.policy.impl.Policy中
  7. private static final String POLICY_IMPL_CLASS_NAME =
  8. "com.android.internal.policy.impl.Policy";
  9. private static final IPolicy sPolicy;
  10. static {
  11. // Pull in the actual implementation of the policy at run-time
  12. try {
  13. Class policyClass = Class.forName(POLICY_IMPL_CLASS_NAME);
  14. sPolicy = (IPolicy)policyClass.newInstance();
  15. } catch (ClassNotFoundException ex) {
  16. throw new RuntimeException(
  17. POLICY_IMPL_CLASS_NAME + " could not be loaded", ex);
  18. } catch (InstantiationException ex) {
  19. throw new RuntimeException(
  20. POLICY_IMPL_CLASS_NAME + " could not be instantiated", ex);
  21. } catch (IllegalAccessException ex) {
  22. throw new RuntimeException(
  23. POLICY_IMPL_CLASS_NAME + " could not be instantiated", ex);
  24. }
  25. }

找到com.android.internal.policy.impl.Policy类

  1. public PhoneWindow makeNewWindow(Context context) {
  2. return new PhoneWindow(context);
  3. }

它其实是一个phoneWindow对象，继承自window对象 
找到com.android.internal.policy.impl.phoneWindow 看它内部是如何把resourceid加载成一个view的

    1. private ViewGroup mContentParent;
    2. //这是window的顶层视图，它包含一些窗口的装饰，比图title bar，状态栏等等
    3. private DecorView mDecor;
    4. //这里的layoutResID也是由mLayoutInflater进行加载的，加载的方式与第二种方法一样。
    5. //只不过这里把的到的view变成了mContentParent的子view
    6. @Override
    7. public void setContentView(int layoutResID) {
    8. if (mContentParent == null) {
    9. installDecor();
    10. } else {
    11. mContentParent.removeAllViews();
    12. }
    13. mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
    14. final Callback cb = getCallback();
    15. if (cb != null) {        //这是回调方法，表明mContentParent的子view已经发生改变
    16. cb.onContentChanged();
    17. }
    18. }
    19. //再来看看mContentParent究竟是何物，它肯定是一个viewGroup
    20. private void installDecor() {
    21. if (mDecor == null) {
    22. mDecor = generateDecor();
    23. mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
    24. mDecor.setIsRootNamespace(true);
    25. }
    26. if (mContentParent == null) {
    27. mContentParent = generateLayout(mDecor);
    28. mTitleView = (TextView)findViewById(com.android.internal.R.id.title);
    29. if (mTitleView != null) {        //这里设置的是是否隐藏titleContainer，即头部titlebar
    30. if ((getLocalFeatures() & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) != 0) {
    31. View titleContainer = findViewById(com.android.internal.R.id.title_container);
    32. if (titleContainer != null) {
    33. titleContainer.setVisibility(View.GONE);
    34. } else {
    35. mTitleView.setVisibility(View.GONE);
    36. }
    37. if (mContentParent instanceof FrameLayout) {
    38. ((FrameLayout)mContentParent).setForeground(null);
    39. }
    40. } else {
    41. mTitleView.setText(mTitle);
    42. }
    43. }
    44. }
    45. }
    46. //当顶层view为null是，new了一个DecorView
    47. protected DecorView generateDecor() {
    48. return new DecorView(getContext(), -1);
    49. }
    50. //这里生成了mContentParent。
    51. protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
    52. mDecor.startChanging();
    53. //根据window的不同参数选择layoutResource
    54. View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);
    55. decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));
    56. ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
    57. if (contentParent == null) {
    58. throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
    59. }
    60. return contentParent;
    61. }
    62. //顶层view是一个framelayout
    63. private final class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker {
    64. public DecorView(Context context, int featureId) {
    65. super(context);
    66. mFeatureId = featureId;
    67. }
    68. }
    69. //下面说明findVIewById
    70. //首先是获取顶层view，即继承自FrameLayout的viewgorup
    71. @Override
    72. public final View getDecorView() {
    73. if (mDecor == null) {
    74. installDecor();
    75. }
    76. return mDecor;
    77. }
    78. //然后mDecor.findViewById根据id获取它的子view
    79. //这里就是通过第三种方法获取它的子view
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