Activity 从启动到布局绘制的简单分析-原创手记-慕课网

这篇文章主要是配合源码简单的介绍一下，程序的加载过程，Activity 中布局的加载过程，能够大体的了解整个过程。不过过度的追究细节，因为里面任何一个细节可能都够你研究一段时间的！先了解掌握大体过程，再慢慢来！

开始启动

我们都知道，Activity 是有生命周期的，onCreate()、onStart() 、onResume 等等那么这些方法是如何调用的呢？它不会平白无故的自己调用。其实当我们开启 APP 的时候会创建一个叫做 ActivityThread 的类，我们可以认为这个类是主类，就和 Java 程序中的启动类一样，ActivityThread 类有一个 main 函数，这个函数就是我们的程序入口！

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main.jpg

相信看到这个，大家都会恍然大悟了，这就是我们学习 Java 的时候的 main 方法，认为是程序的入口。可以看到方法里面对一个 Looper 对象进行了初始化，Looper.prepareMainLooper() 通过这个方法就给当前的线程初始化了 Looper，这个 Looper 成了 Application 的 main looper，这也是为什么我们在主线程中不用自己再 Looper.prepare 的原因。可以认为任何在主线程的操作都会发送到这个 Looper 对应的 Handler 中去。很容易可以找到 Looper 对应的 Handler，其实就是 ActivityThread 的一个内部类，继承了 Handler

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handler-1.jpg

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handler-2.jpg

这个就是 ActivityThread 中 Handler 的部分代码实现，然后看到 Handler 里面的这段代码

public void handlerMessage(Message msg){
    .....;    switch(msg.what){        case LAUNCH_ACTIVITY:
            .....;            // r 是在 msg 里面拿到的对象 msg.obj
            handlerLaunchActivity(r,null,"LAUNCH_ACTIVITY");
            .....;
    }
}

下面再来看 handlerLaunchActivity() 这个方法：

private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r,Intent customIntent,String reason){
    ·····;
    Activity a = performLaunchActivity(r,customIntent);
    ......;
    handlerResumeActivity(...);
    
}

里面这两个很重要的方法我已经列出来了，下面我们来看看 performLaunchActivity(r,customIntent) 方法：

// 这里面代码同样很多，我们只挑选重要的private Activity performLaunchActivity(ActivityClentRecord r,Intent customIntent){
    .......;    // 这里 new 出了 activity
    activity = mInstrumentation.newActivity(cl,component.getClassName(),r.intent);
    ......;    // 调用了 Activity 的 attach 方法（很重要）
    activity.attach(appContext,this,getI......);
    ......;    // 调用了 Activity 的 onCreate 方法
    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);    // 调用了 onStart 方法
    ........;
}

这段代码中分别调用了 Activity 的 attach 方法和 onCreate 方法，同时下面也调用了 onStart 方法，这里省略了。

结论：在 performLaunchActivity 方法中，首先通过 mInstrumention 产生了 Activity 对象，然后调用了 Activity 的 attach 方法，然后通过 Instrumentation 对象调用了 activity 的生命周期中的方法。说了这么多，无非是大体了解了这个启动过程。知道 Activity 在执行生命周期前是先调用 attach 方法的。其中 attach 方法内的一些代码是很关键的，和整个 Activity 的启动有很重要的关系，下面来看一下 attach 方法的源码：

// 这个方法存在于 Activity 类中final void attach（Context context，ActivityThread aThread,Instrumentation instr,IBinder token,int ident,Application application,Intent intent,ActivityInf info,CharSequence title,Activity parent,String id,.........）{
    
    .........;    // Window 对象赋值
    mWindow = new PhoneWindow(this,window,activityConfigCallback);
    mWindow.set 许多监听回调 (WindowContrallerCallBack、Callback)等等;
    将各种传递过来的各种参数赋值给 Activity 中的成员；
                             mWindow.setWindowManager((WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),mToken,mComponent.flattenToString(),(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED)!=0);
    mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
    
}

attach 这个方法的主要内容：首先给 Activity 中的 mWindow 成员变量赋值，具体的实现对象是 PhoneWindow，然后给 Activity 中的其他许多关键的成员赋值，给 mWindow 变量设置 WindowManager，然后给 Activity.mWindowManager 赋值。mWindow 是一个 Window 类型的变量，实际上一个 PhoneWindow 对象，和 Activity 的内容显示有关系

onCreate

下面就开始执行 Activity 中的 onCreate 方法了。

我们都知道，每一个 Activity 对应一个布局文件，在 Activity 的 onCreate() 方法中都需要 setContentView(int res) 通过这个方法我们就可以将布局与 Activity 关联起来了。那么布局是怎么加载的呢。这个时候就要看 setContentView() 的源码了：

public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID){
    getWindow().setContentView(layoutResID)；
    initActionBar（）；    
}

getWindow() 返回的是 Window 对象，这个对象刚刚在 attach 方法中我们接触过，其实它的真正实现是 PhoneWindow，下面来看 PhoneWindow 中的 setContentView 方法：

// 放置窗口内容的视图，它既可以是 mDecor 本身（没有 Title 的情况下），也可以是 mDecor 的子项， 这种情况就是 mDecor 中有 Title 的情况ViewGroup mContentParent;// 这是窗口的顶层视图，包含窗口装饰private DecorView mDecor;public void setContentView(int layoutResID){    if(mContentParent == null){
        installDecor();
    }else if(!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)){
        mContentParent.removeAllView();
    }    // 将 布局资源 layoutResID 填充到 mContentParent 中
    mLayoutInflater.inflate(layoutResID,mContentParent);
    ........；
}

PhoneWindow 类中有两个和视图相关的成员变量，一个是 DecorView mDecor，另一个是 ViewGroup mConentParent

下面再来看看 PhoneWindow 中 setContentView 中的 inStallDecor() 方法：

private void installDecor(){
    ......;    
    if(mDecor == null){        // 生成 mDecor;
        mDecor = generateDecor(-1);
        ......;
    }else{
        mDecor.setWindow(this);
    }    
    if(mContnetParent == null){
        mContentParent = generateLayout(mDecor);
        .......;
        ....很多代码;        // 可以认为 DecorContentParent 是操作 Title 的
        final DecorContentParent decorContentParent = (DecorContentParent)mDecor.findViewById(R.id.decor_content_parent);        if(decorContentParent != null){
            mDecorContentParent = decorContentParent;
            .......;
            对 Title 的一系列操作;
        }        // 也有获取 TitleView 的代码
       
    }
        
}

mDecor 是通过 generateDecor() 方法来获取的。

protected DecorView generateDecor(int featureId){
    ......;    return new DecorView(context,featureId,this,getAttributes());
    
}

DecorView 继承了 FrameLayout 是整个 PhoneWindow 的根视图

再来看看 generateLayout（DecorView decor）方法：

protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor){    // 获取当前主题中的一些属性
    TypedArray a = getWindowStyle();    // getWindowStyle() 的内容：mContext.obtainStyledAttributes(com.android.internal.R.styleable.Window);
    // 其实就是获得定义的属性组中的一些信息
    ......;    // 省略的代码大概就是利用 a 来获取主题中一些默认的样式，把这些样式设置到 DecorView 中
    // 大概内容,类似于
    mIsFloating = a.getBoolean(R.styleable.Window_windowIsFloading,false);    if(mIsFloating){
        setLayout(WRAP_CONTENT,WRAP_CONTENT);
    }    // 有没有 windowNoTitle 等等这种属性
    // 这里的设置大小，可以理解为是设置 DecorView 大小，在这里已经确定了 DecorView 的大小了
    // 根据SDK 版本来设置视图样式代码
    
    // 填充窗口的资源
    int layoutResource;
    .....根据不同的条件，给 layoutResource 赋予不同的值;
    
    mDecor.startChanging();    // 资源填充到 mDecor 中
    mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource); 
    // 这里的 findViewById 就是在 mDecor 中寻找
    ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
    ....修改 mDecor 背景颜色，设置 Title 的一些属性;    return contentParent;
    
}

可以看到 generateLayout() 方法里面还是处理了许多关键的事情：

根据各种属性值设置了 LayoutParam 参数
根据 FEATURE 的值，选择了合适的布局资源 id 赋值给了 layoutResource。
根据 Theme 中设置的不同的风格，SDK 不同的风格来对 DecorView 进行设置，Decor 装饰的意思，所以这个名字也很符合。
把 layoutResource 填充到了 DecorView 中
在 layoutResource 中有一个 id 为 ID_ANDROID_CONTENT 的 ViewGroup 即我们的 contentParent
DecorView 包含了 Title 和 contentParent

installDecor() 小结：

一个 Activity 对应了一个 Window，这个 Window 的实现对象是 PhoneWindow，一对一的关系
PhoneWindow 管理了整个 Activity 页面内容，不包括系统状态栏 ，PhoneWindow 是和应用的某个页面关联的。
PhoneWindow 包含 ActionBar 和内容。setContentViwe 方法是用来设置内容的，setTitle 是用来操作 Title 的。Window 中定义的 requestFeature() 等方法，很多与 ActionBar 属性相关的设置。这些方法都是公共方法，是为了方便我们调用的。
PhoneWindow 本身不是一个视图，它的成员变量 mDecor 是整个页面的视图。mDecor 是在 generateLayout() 的时候填充的。Title 和 contentParent 都是通过 findViewById() 从 mDecor 中获取的。

上面介绍的这些，只是执行完了 installDecor() 方法，这个时候，PhoneWindow 有了 DecorView，DecorView 有了自己的样式，有了 Title 和 ContentParent。下一步就是向 ContentParent 中添加自己的布局了。

public void setContentView(int layoutResID){
    .....;    // 上面已经分析完了
    installDecor();    // 向 ContentParent 中添加我们自己的布局资源
    mLayoutInflater.inflate(layoutResID,mContentParent);
    .......;
}

到此 setContentView 算是分析完了，onCreate 也就执行完了。那么我们可以认为上面的 ActivityThread 中的 performLaunchActivity() 执行完了，接下来就开始执行 handleResumeActivity() 方法了。

final void handleResumeActivity(IBinder token,boolean clearHide,boolean isForward,boolean reallyResume,int seq,String reason){
    ......;    // 可以把 ActivityClientRecord 类认为是记录 Activity 内部关键参数的类
    ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token,clearHide);    if(r!=null){        final Activity a = r.activity;
        .....;        if(r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible){
            r.window = r.activity.getWindow();
            View decor = r.window.getDecorView();
            ....;
            ViewManager wm = a.getWindowManager();
            WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
            .....;            if(a.mVisibleFromClient){
                a.mWindowAdded = true;
                wm.addView(decor,l)
            }
        }
    }
    。。。。。;
    
}

performResumeActivity()方法，这个方法内部调用了 Activity 的 performResume() 方法(这个方法在 API 中没有出现，需要在完整源码中查看)

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performResumeActivity.jpg

看到上面 mInstrumentation.callActivityOnResume(this) 就是调用了 Activity 的 onResume 方法。

然后再来看看 hanleResumeActivity 方法里面的 addView 方法，wm 是上面 a.getWindowManger() 获取到的，a 是 Activity，getWindowManager() 返回了 mWindowManager 对象，而这个对象是 WindowMangerImpl，它内部方法大部分是在 WindowManagerGlobal 内部实现

private final ArrayList<ViewRootImpl> mRoots = new ArrayList<ViewRootImpl>();private final ArrayList<WindowManager.LayoutParams> mParams = new ArrayList<>();public void addView(View view,ViewGroup.LayoutParams params,Display display,Window parentWindow){
    .......;
    ViewRootImpl root;
    View panelParentView = null;
    ......;    final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams) params;
    
    root = new ViewRootImpl(view.getContext(),display);
    view.setLayoutParams(wparams);
    
    mViews.add(view);
    mRoots.add(root);
    mParams.add(wparams);    try{
        root.setView(view,wparams,panelParentView);
    }catch (RuntimeException e){
        .....;
    }
}

上面代码中，在 addView 方法中，new 了一个 ViewRootImpl 对象，然后调用 ViewRootImpl.setView() 方法。

/**
 * We have one child
 */public void setView(View view,WindowManager.LayoutParams attrs,View panelParentView){    synchronized(this){        if(mView == null){
            mView = view;
            
            mAttachInfo.mDisplayState = mDisplay.getState();
            mDisplayManager.registerDisplayListener(mDisplayListener,mHandler);
            ....;
            requestLayout();
            .....;
            view.assignParent(this);
            .....;
        }
    }
    
}

首先将传进来的 view 赋值给 mView，然后调用了 requestLayout() 方法，ViewRootImpl 不是 View 的子类，可以认为 ViewRootImpl 是这个 Activity 所对应的整个布局的根，它来执行具体的绘制开始，view.assignParent(this)，就是给自己分配了 Parent，Parent 就是 ViewRootImpl 对象。

public void requestLayout(){
    .....;
    
    scheduleTraversals();
}

最终调用了 performTraversals() 方法，performTraversals 方法内部代码很多

这里只写一下重要的部分

// 不传递参数，默认是 MATCH_PARENTfinal WindowManager.LayoutParams mWindowAttributes = new WindowManager.LayoutParams();// window 可以使用的宽度int mWidth;// window 可以使用的高度int mHeight;private void performTraversals(){    int desiredWindowWidth;    int desireWindowHeight;
    WindowManager.LayoutParams lp = mWindowAttributes;    
    // 获取应该给根 View 多大
    // mWidth 就是我们窗口的大小，lp.width 始终是 MATCH_PARENT
    int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth,lp.width);    int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight,lp.height);    
    // 告诉 根 View 多大
    performMeasure(childWidthMeasureSpec,childHeightMeasureSpec);    // perforMeasure 内部实现很简单
    
    performLayout(lp,mWidth,mHeight);
    
    performDraw();
    
    
}

调用 getRootMeasureSpec(mWidth,lp.width) 得到 childWidthMeasureSpec ：

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getRootMeasureSpec()-1.jpg

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getRootMeasureSpec()-2.jpg

通过这个方法就获取了子 View 应该是多大，还有呈现的模式。然后把得到的数值，通过 performMeasure() 方法设置 view 大小。performMeasure 方法：

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec,int childHeightMeasureSpec){
   .....;    // 这里的 mView 就是 PhoneWindow 中的 DecorView
   mView.measure(childWidthMeasureSpec,childHeightMeasureSpec);
}

通过这一步：mView.measure(childWidthMeasureSpec,childHeightMeasureSpec) 就是给 mView 确定大小值了，也就是根 View。

这样整个 Activity 的布局对应的根 View---DecorView 的大小就确定了。具体来看看 mView.measure()：

// 测量一个 View 应该是多大的，参数是由它的父 View 提供的，widthMeasureSpec// 包含了大小和约束条件public final void measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec){
    .......;
    onMeasure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
    .......;
}

该方法又调用了onMeasure 方法：

// 仅仅是 View 里面的 onMeasure 方法，不同的 View 子类有不同的实现内容protected void onMeasure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec){
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(),widthMeasureSpec),getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(),heightMeasureSpec));
}// 官网文档：测量 View 的大小，这个方法通过 measure 方法来调用，View 的子类应该重写此方法根据子 View 的特点。在重写这个方法的时候，你必须调用 setMeasuredDimension(int,int) 来储存测量出来的宽度和高度。

下面就是调用 setMeasuredDimension() 了。其中最关键的一步就是对 View 的两个成员变量进行了赋值（在 setMeasuredDimensionRaw()）方法中实现的

// 这个方法必须在 onMeasure() 方法中被调用用来储存测量出的宽度和高度。protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth,int measuredHeight){
    ......;    // 为了方便，这里直接把 setMeasuredDimensionRaw() 方法内容写到下面了
    //给 View 的成员变量赋值
    mMeasuredWidth = measureWidth;
    mMeasuredHeight = measuredHeight;
    
    mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
    
}

好了到此 View 中的 measure 方法也介绍完毕了。是不是觉得 onMeasure 方法里面很简单啊！这你就错了，不要忘了我们分析的 onMeasure 方法是分析的类 View 中的。里面注释明确写明了 View 的子类必须根据自身需求来重写 onMeasure 方法 。我们上面分析的只是一个过程。不要忘了我们的根 View 是 DecorView，而 DecorView 的父类又是 FrameLayout。可以到这两个具体的对象中看看他们的 onMeasure。感兴趣的可以看一下源代码，其实分析到这里就可以得出结论了(这个结论仅仅是 measure 这一部分的结论) 后面再从 Activity 的启动一块串联起来！

Measure 结论

Activity 有一个祖先 View 即 DecorView，通过前面的分析 DecorView 的大小是由 ViewRootImpl 中给赋值的，我们可以认为 ViewRootImpl 是所有 View 的根，我们知道我们布局是呈现树的结构。我这里有一个比喻：ViewRootImpl 是这颗树的根，是埋在地下面的，DecorView 是树的主干是在地上面的，ViewGroup 是枝干，单个的 View （类似于 TextView、Button 这种）是树叶。DecorView 这个主干上长出许多枝干，这里我们的这棵树有两个重要的枝干（或者一个），这个需要根据树的种类样式来决定。这两个重要的枝干就是：Title 和 mContentParent，或者只有 mContentParent。然后这个两个枝干又会生长出许多的枝干，枝干上面生长树叶。

measure() 方法是由其父 View 来调用执行。从根上追溯，DecorView 的大小是由树根（ViewRootImpl）来赋值的，然后枝干又是由 DecorView 来调用的 measure 的。一层层的调用。

举个简单栗子：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              android:orientation="vertical"
              android:id="@+id/ll_parent"
              android:layout_width="match_parent"
              android:layout_height="match_parent">
    <RelativeLayout
        android:id="@+id/rl_parent_1"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="200dp">
        <TextView
            android:id="@+id/tv_child_1"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/view"/>
        <TextView
            android:layout_below="@id/tv_child_2"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="100dp"
            android:text="@string/activity_cycle"
            />
    </RelativeLayout>
    <LinearLayout
        android:id="@+id/ll_parent_1"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">
        <EditText
            android:id="@+id/et_child_1"
            android:inputType="text"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:hint="@string/progress_bar"/>
    </LinearLayout></LinearLayout>

我们这里有这样一棵树，上面的布局是我们这颗树的 mContentParent 。首先 ViewRootImpl 会给 DecorView 大小赋值（具体大小是由 generateLayout 的时候确定的）。然后 DecorView 会调用 mContentParent 的 measure ，传入 DecorView 允许它的大小。当然具体的大小是由 measure 传入的参数和 mContentParent 共同决定的（具体细节下面介绍）然后 mContentParent 再调用 ll_parent.measure() 给它传入 mContentParent 所允许它的大小。这个时候就会激活 ll_parent 的 onMeasure 方法，在 ll_parent 的 onMeasure 方法里面肯定会调用 rl_parent_1.measure 方法，然后激活 rl_parent_1 的 onMeasure 方法，在 onMeasure 方法里面调用 tv_child_1.measure ，tv_child_1 没有孩子了，直接设置自己的大小。然后再一层层的向父布局返回去。大体就是这样的一个过程。

当然 measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec) 这里的参数包含了，子元素的大小的属性和允许子元素的大小。具体可以看 MeasureSpec 类，很简单。

到此每个布局就知道自己的大小了。然后开始执行 ViewRootImpl.performLayout() 方法了

作者：sydMobile
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