会见受您对喻Android绘制有扶持。那么它的handler里面循环处理啊工作吧。


前言

事先大概分析了setContentView的一个行流程,但是我们还是未了解我们的布局是怎加加到Activity窗口中的,要解决是题材,我们必须由Activity启动的源码入手。

经历读者三篇Android绘制文章,会吃您对晓Android绘制出帮带:

流程分析

  • ActivityThread.java

    public static void main(String[] args) {
     // 代码省略
        Looper.prepareMainLooper();
        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);
        if (sMainThreadHandler == null) {
            sMainThreadHandler = thread.getHandler();
        }
        Looper.loop();
    }

无数早已从Java,现在从Android的口还惊愕怎Android没有main方法,其实是一对。通过看有关文档,我们解ActivityThread是应用程序真真的输入,每个应用程序有还只发一个ActivityThread,由她来负担进行所在进程的主线程消息循环处理。在ActivityThread的main方法被,我们看出她初始化了主线程handler,开启了音信循环,那么其的handler里面循环处理啊工作呢?

  • ActivityThread.java

public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case LAUNCH_ACTIVITY: {
                    handleLaunchActivity(r, null);
                } break;
// 代码省略...
}

private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
// 代码省略...
    Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);
    if (a != null) {
        r.createdConfig = new Configuration(mConfiguration);
        Bundle oldState = r.state;
        handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,
                !r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed);
                }
 // 代码省略...
}

handleMessage里面处理的事务多是跟四挺组件相关,比如敞开暂停停止一个Activity或Service等,这里我们就所以关心LAUNCH_ACTIVITY,看看它其中做了呀。

俺们发现于LAUNCH_ACTIVITY里面,它调用了handleLaunchActivity,而handleLaunchActivity里面又调用了handleResumeActivity。

  • ActivityThread.java

    final void handleResumeActivity(IBinder token,
        // 代码省略
        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();
                decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
                ViewManager wm = a.getWindowManager();
                WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
                a.mDecor = decor;
                l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
                l.softInputMode |= forwardBit;
                if (a.mVisibleFromClient) {
                    a.mWindowAdded = true;
                    wm.addView(decor, l);
                }
        }

            // 代码省略

在handleResumeActivity里面,首先是经过调用performResumeActivity方法赢得了即Activity的标识(ActivityClientRecord持有当前Activity以及有关的各种状态信息),然后还来获取当前Activity关联的Window对象和WindowManager对象,最后用DecorView添加到WindowManager中。那么WindowManager中是怎么落实的吧?

  • WindowManager.java

public interface WindowManager extends ViewManager {
//代码省略
}

可以窥见,WindowManager只是一个接口,那么其的贯彻类似以啊地方也,从handleResumeActivity方法吃我们可见到,WindowManager是通过Activity获取之,所以我们要如由Activity的代码中错过探寻她的实现类似。

  • ActivityThread.java

    private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {

//代码省略
                activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
                        r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
                        r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
                        r.referrer, r.voiceInteractor);

//代码省略
                activity.mCalled = false;
                if (r.isPersistable()) {
                    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
                } else {
                    mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state);
                }
//代码省略
        return activity;
    }
  • Activity.java

public class Activity extends ContextThemeWrapper
        implements LayoutInflater.Factory2,
        Window.Callback, KeyEvent.Callback,
        OnCreateContextMenuListener, ComponentCallbacks2,
        Window.OnWindowDismissedCallback {

public WindowManager getWindowManager() {
    return mWindowManager;
}

final void attach(Context context, ActivityThread aThread..)

  //省略
    mWindow.setWindowManager(
            (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
            mToken, mComponent.flattenToString(),
            (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
    if (mParent != null) {
        mWindow.setContainer(mParent.getWindow());
    }
    mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
    mCurrentConfig = config;
}

}
  • Window.java

    public void setWindowManager(WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,
            boolean hardwareAccelerated) {
        mAppToken = appToken;
        mAppName = appName;
        mHardwareAccelerated = hardwareAccelerated
                || SystemProperties.getBoolean(PROPERTY_HARDWARE_UI, false);
        if (wm == null) {
            wm = (WindowManager)mContext.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
        }
        mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
    }

咱理解,当一个Activity启动,会调用ActivityThread的performLaunchActivity,然后在performLaunchActivity里面会率先调用Activity的attach方法,再调用onCreate方法。而以Activity的attach方法中可以看到,Activity的WindowManager对象实际是来源于于Window,而Window的setWindowManager方法里面揭示出WindowManager的落实类似是WindowManagerImpl。

  • WindowManagerImpl.java

    private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();

    @Override
    public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
        applyDefaultToken(params);
        mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
    }
  • WindowManagerGlobal.java

    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow) {
//代码省略
        ViewRootImpl root;
        View panelParentView = null;
            }
            if (wparams.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SUB_WINDOW &&
                    wparams.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SUB_WINDOW) {
//代码省略
            root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
            view.setLayoutParams(wparams);
            mViews.add(view);
            mRoots.add(root);
            mParams.add(wparams);
        }
        root.setView(view, wparams, panelParentView);
//代码省略

*ViewRootImpl.java

    public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
        //代码省略
                requestLayout();  // 调用View的绘制
                if ((mWindowAttributes.inputFeatures
                        & WindowManager.LayoutParams.INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0) {
                    mInputChannel = new InputChannel();
                }
                try {
                    mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;
                    mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;
                    collectViewAttributes();
                    // 最终的添加显示
                    res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                            getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
                            mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                            mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
                } 
        }

当WindowManagerImpl的addView方法中,我们发现它们以是调用的WindowManagerGlobal的addView方法,而于WindowManagerGlobal的addView方法中,通过层层传递,它见面管DecorView传递给ViewRootImpl的setView,然后以ViewRootImpl中进行末的绘图工作。

于ViewRootImpl中,有第二单地方要我们注意,一个是requestLayout()方法,一个凡是mWindowSession.addToDisplay方法,mWindowSession是系服务WindowManagerService在应用程序中开创的代办对象,它说到底会经Binder跨进程调用WindowManagerService的addWindow()方法,然后搭窗口界面。

倘若requestLayout()方法中则是进展具体界面绘制的要办法。

*ViewRootImpl.java

    @Override
    public void requestLayout() {
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
            checkThread();
            mLayoutRequested = true;
            scheduleTraversals();
        }
    }


void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        mChoreographer.postCallback(
                Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        if (!mUnbufferedInputDispatch) {
            scheduleConsumeBatchedInput();
        }
        notifyRendererOfFramePending();
        pokeDrawLockIfNeeded();
    }
}

final TraversalRunnable mTraversalRunnable = new TraversalRunnable();

final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}

void doTraversal() {
     if (mTraversalScheduled) {
         mTraversalScheduled = false;
         mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);

         if (mProfile) {
             Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
         }

         performTraversals();

         if (mProfile) {
             Debug.stopMethodTracing();
             mProfile = false;
         }
     }
 }

  //真正执行UI绘制的遍历过程

private void performTraversals() {
// 代码省略
    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
    performDraw();
  }

于requestLayout里面调用了scheduleTraversals()方法,在scheduleTraversals()方法中被了一个名为TraversalRunnable的线程进行实践遍历,而于推行遍历的doTraversal()方法中,它说到底调用了performTraversals()方法,这个点子是最后的界面绘制的不二法门,这个主意其实是调用了DecorView的measure、layout、draw方法进行View树绘制遍历。

  • Android
    Render(一)Activity窗口构成及制图解析
  • Android
    Render(二)7.1源码硬件加速下draw绘制流程分析
  • Android Render(三)supportVersion
    27.0.0源码RecyclerView绘制流程解析

总结

终极咱们来总下布局上加到Activity窗口的有血有肉流程。

图片 1

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同、Activity窗口构成

这里我们会介绍至ActivityPhoneWindowDecorViewViewRootImplWindowManagerImplWindowManagerGlobalActivityThreadSurface,关于Activity窗口有好多面可讲,我此只侧重于Activity窗口的Render方面来教。先来片布置张大家早已经烂熟于心的觊觎:

1-1 Activity起步流程图

1-2 Activity构成图

一个Activity的整合发生,ActivityPhoneWindowDecorView,再添加DecorView里面的TitleBar和咱们填充的content内容,这些还Activity构成需要之具体类,不是一对辅助类,其实还有ViewRootImplWindowManagerImplWindowManagerGlobalActivityThread旋即几只不可见的辅助类,虽然是Activity构成可见UI界面没下,但是就几单辅助类都是直或者间接承担了Activity的构建和制图的。下面我随自之明来挨家挨户介绍这些近似的打算与叫创造时机,有尴尬的地方还呼吁大家指正:

  • Activity:一个连续ContextThemeWrapper的切近,继承自ContextThemeWrapper那么意味着,通过Activity可以看时保险之资源(getResources、getAssets)和启动其他零件(Activity、Service、Broadcast)以及获得各种劳动(getSystemService),并且定义了即Activity的Theme主题项目
    ,关于Context的解释请圈:http://www.cnblogs.com/android100/p/Android-Context.html
    同时只有创建了一个Activity才见面创造后面的PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl、WindowManagerImpl、和Surface这些类似。我此连没说ActivityThread类,ActivityThread是Android应用之主线程(UI线程),一个以进程才出一个UI线程。也尚无说WindowManagerGlobal类,这个类用了几个数组管理一个下进程内拥有Activity的DecorView和ViewRootImpl以及WindowManager对诺涉及的。WindowManagerGlobal凡是一个单例的类,一个应用进程内为唯有来一个。但是WindowManagerImpl是各国一个Activity都出一个之。Activity是在ActivityThread的performLaunchActivity方法吃因故ClassLoader类加载器创建出来的。

  • PhoneWindow:
    一个继承给肤浅类Window的接近,也是Window的绝无仅有兑现类似。在Activity中PhoneWindow处在第一流位置,但是PhoneWindow是一个不可见的好像,PhoneWindow内的DecorView才是咱看得出的UI布局,但是咱可见的UI布局为甚要卷入一样重合PhoneWindow列?经过自家的往往查看源代码和琢磨,我意识PhoneWindow顶住了Activity
    UI界面顶级布局DecorView的创立,PhoneWindow保存了window
    attributes即窗口布局属性参数,保存了与WindowManagerService进程通讯的IBinder
    (取名token)方便去系统WindowManagerService进程通讯,并且负责了用户Key和Touch事件之分发,但是PhoneWindow分发事件为是付诸了DecorView来就的。除了我们Activity在setContent时PhoneWindow创建了DecorView,好像PhoneWindow连没有承担太多之Render的事件。看源码确实就是是这么啊!,其实真正的Render操作都当ViewRootImpl类中。PhoneWindow是在Activity的attach方法中new出来的。

  • WindowManagerImpl:
    见名知意,就是治本Window的,在此地虽是管理PhoneWindow的,每一个Activity都产生一个要好的WindowManagerImpl来管理好的PhoneWindow,WindowManagerImpl其实是用来保管PhoneWindow里面的DecorView的,也或是DecorView级别的别样的View,还有就是是WindowManagerImpl是故来和一个App全局的PhoneWindow管理器WindowManagerGlobal通信的,添加、移除和换代DecorView层级的View时WindowManagerImpl会调用WindowManagerGlobal中的法来拓展全局管理。WindowManagerImpl是以Activity的attach方法吃new
    PhoneWindow后调用mWindow.setWindowManager方法创建的,其里面是调用setWindowManager的createLocalWindowManager方法new出来的。

  • DecorView:
    是一个ViewGroup,继承自FrameLayout,是咱看底UI界面的头号容器,DecorView是PhoneWindow的成员。DecorView除是Activity界面的一等容器以外,DecorView还是key和touch事件从上向下真正分发开始的源流。事件分发从Activity—》PhoneWindow—》DecorView—》层层向下分发至我们的界面底层。DecorView其实在诸多地方都见面创造,PhoneWindow内部的getDecorView方法被调用时,要是中的积极分子变量mDecor为空的语,就见面调用installDecor()方法去创造一个DecorView,最后new
    一个DecorView返回,保证调用PhoneWindow的getDecorView获取
    DecorView时世代不见面吗空。
    自看代码发现PhoneWindow的DecorView第一次等调用发生在ActivityThread内之handleResumeActivity方法中,handleResumeActivity方法吃还有一个充分重点之手续,就是调用了WindowManagerImpl的addView(DecorView,WindowManager.LayoutParams
    )方法,进去创建了一个跟DecorView关联的ViewRootImpl类。

  • ViewRootImpl:凡一个落实了ViewParent接口的final类。我面前说到了,ViewRootImpl主要是承受Activity的界面Render绘制的,负责整个窗口界面的ViewTree的绘图更新。ViewRootImpl要担DecorView的绘图,那么ViewRootImpl就需具有当前Activity的DecorView的援,是的,的确如此,前面介绍DecorView的始建的下自己说交了DecorView第一次等创有在ActivityThread外之handleResumeActivity方法中,handleResumeActivity方法中还有一个异常重点之手续,就是调用了WindowManagerImpl的addView(DecorView,WindowManager.LayoutParams
    )方法,进去创建了一个跟DecorView关联的ViewRootImpl类。WindowManagerImpl的addView方法其实调用了WindowManagerGlobal的addView方法,在这个办法中创造了ViewRootImpl,并且在此点子吃调用了ViewRootImpl的setView方法,使ViewRootImpl持有DecorView的援。并且把落实了ViewParent接口的温馨安装成了DecorView的Parent。这样ViewRootImpl就可以肆无忌惮地操作DecorView了。其实我于调用普通view的invalidate()刷新时,其实是透过层层Parent寻找,最终调用了最顶层的ParentViewRootImpl的invalidate()来判定及拍卖每次的UI界面刷新的。

  • Surface:一个落实了Parcelable接口的好像,对Parcelable接口不打听的,请看自己之前的Binder通信的稿子:Android
    IPC之AIDL看这同一篇还不够。Surface举凡土生土长图像缓冲区(raw
    buffer)的一个句柄,而原来图像缓冲区是由于屏幕图像合成器(screen
    compositor)管理之。得到了Surface斯词柄就可以落里的Canvas、原生缓冲器以及其它地方的情。所以说Surface凡生成Canvas的地方,具体就是调整用lockCanvas方法赢得Canvas。至于Canvas、Paint
    和Bitmap的涉及自这边就非语了,后面会发出章来讲是。Surface是ViewRootImpl的一个final成员变量,伴随ViewRootImpl的创始默认就new一个出来了,但是这的Surface是一个空的,里面是从未内容的。Surface的多少填充是如同WindowManagerService互相的,应用进程端Binder通知WindowManagerService进程端创建一个Surface对象,最后是拿WindowManagerService进程端的
    Surface对象传递及用进程端并赋值给采用进程的Surface对象,这样窗口可行使Surface来绘制UI了。
    因为Surface对象要赞叹进程传递,所以Surface要落实Parcelable接口。更详细的介绍有关窗口的Surface创建请圈老罗的:Android应用程序窗口(Activity)的绘图表面(Surface)的创办过程分析

亚、Activity窗口创建流程

方的名词介绍其实就是是按窗口的创导流程的逐一来讲的,但是单是文字不够直观,下面为箭头加方法名的花样表现一下,源码分析流程基于Android7.1

/**1*/ ApplicationThread的onTransact方法接收到SystemServer进程的SCHEDULE_LAUNCH_ACTIVITY_TRANSACTION启动Activity的Binder信息
                ↓
/**2*/ ApplicationThread.scheduleLaunchActivity() //
                ↓
/**3*/ ActivityThread.scheduleLaunchActivity() //安排启动Activity
                ↓
/**4*/ ActivityThread.handleLaunchActivity()  //处理启动Activity
                ↓
/**5*/ ActivityThread.handleResumeActivity() // Activity 的Resume会使DecorView跟ViewRootImpl关联
                ↓
/**6*/ WindowManagerGlobal.addView() //全局保存窗口的信息
                ↓
/**7*/ ViewRootImpl.setView()  //使DecorView和ViewRootImpl关联并绘制界面
                ↓
/**8*/ ViewRootImpl.requestLayout() //请求绘制ViewTree
                ↓
/**9*/ ViewRootImpl.scheduleTraversals() // 安排遍历 
                ↓
/**10*/ ViewRootImpl.doTraversal() //
                ↓
/**11*/ ViewRootImpl.performTraversals() //执行遍历 会根据情况调用relayoutWindow performMeasure performLayout performDraw 等方法 这四个方法跟绘制是紧密相关的
                ↓
/**12*/ ViewRootImpl.relayoutWindow() //窗口第一次创建或者是窗口大小有变化并且窗口可见就会调用此方法 
                ↓
/**13*/ ViewRootImpl.mWindowSession.relayout() //binder通信通知WindowManagerService创建一个跟应用端关联的Surface
                ↓
/**14*/ ViewRootImpl调用performMeasure performLayout performDraw方法绘制UI

实在第五步ActivityThread.handleResumeActivity()方法外会调用到WindowManagerGlobal.addView()方法将窗口绘制就,紧接着就调用到了activity.makeVisible()方法,其实就算是展示有DecorView,因为DecorView创建绘制前是叫装成了INVISIBLE的,Activity中的makeVisible方法就是将绘制就的DecorView显示出了:

    void makeVisible() {
        if (!mWindowAdded) {
            ViewManager wm = getWindowManager();
            wm.addView(mDecor, getWindow().getAttributes());
            mWindowAdded = true;
        }
        mDecor.setVisibility(View.VISIBLE); //把DecorView设置成可见的
    }

时至今日我们尽管见到Activity界面上的UI了。

有关Activity的绘图表面(Surface)的始建过程自己还惦记多说一下,以及Surface跟Activity的对应关系。

Surface是ViewRootImpl的一个final成员变量,伴随ViewRootImpl的创建默认就new一个出了,但是这的Surface是一个空的,里面凡是从未有过内容的。Surface的数据填充是如果和WindowManagerService交互的,应用进程端Binder通知WindowManagerService进程端创建一个Surface对象,最后是以WindowManagerService进程端的
Surface对象传递至以进程端并赋值给采用进程的Surface对象,这样窗口可以动用Surface来绘制UI了。
为Surface对象要夸进程传递,所以Surface要贯彻Parcelable接口。

自Activity窗口创建的流水线我们可领略:

  • 各一个应用程序窗口还对准应当两只Java层的Surface对象,其中一个是当WindowManagerService劳务及时旁边创造的,而另外一个凡于应用程序进程就干开立的。

  • 于WindowManagerService服务就滨创建的Java层的Surface对象在C++层关联有一个SurfaceControl对象,用来安使用窗口的性能,例如,大小以及职务等。

  • 当应用程序进程就旁边创立的ava层的Surface靶在C++层关联有一个Surface对象,用来绘制应用程序窗品的UI。

老三、Activity窗口组件之间的附和关系

一个装备有一个WindowManagerService进程 有一个SystemServer进程

一个App有一个WindowManagerGlobal类 有一个ActivityThread类
有一个ApplicationThread类

一个App足发为数不少个Activity

一个 Activity有一个PhoneWindow类

一个PhoneWindow类有一个ViewRootImpl类

一个PhoneWindow类有一个WindowManagerImpl类

一个ViewRootImpl类有一个Surface类 有一个DecorView类

为此相同布置图表示:

Android设备做图

参考文章:
Android应用程序窗口(Activity)的绘图表面(Surface)的创办过程分析
从源码看invalidate和requestLayout的区别
Android
Render系列规划首
Android应用层View绘制流程以及源码分析

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