Android 顶级视图 DecorView 的前世今生

Posted 2020-09-14 一口仨馍

在Activity的启动过程中会执行ActivityThread#performLaunchActivity方法，其中调用Activity#attach。在attach()方法中实例化Activity持有的mWindow属性为Window的唯一实现类PhoneWindow。

    ActivityThread#performLaunchActivity
    private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
        ...
        activity.attach(...);
        ...
    }

    Activity#attach
    final void attach(...) {
        ...
        mWindow = new PhoneWindow(this, window);
        mWindow.setWindowManager(...);
        mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
        ...
    }

在ActivityThread#handleResumeActivity中，通过ActivityThread#performResumeActivity方法调用Activity#onResume之后，将会获取DecorView并通过WindowManager添加进ViewRootImpl。

    final void handleResumeActivity(...) {
        ...
        r = performResumeActivity(token, clearHide, reason);
        r.window = r.activity.getWindow();
        View decor = r.window.getDecorView();
        decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
        ViewManager wm = a.getWindowManager();
        a.mDecor = decor;
        wm.addView(decor, l);
        ...
        r.activity.makeVisible();
        ...
    }

     PhoneWindow#getDecorView
     public final View getDecorView() {
        if (mDecor == null || mForceDecorInstall) {
            installDecor();
        }
        return mDecor;
    }

r.activity.getWindow()返回的就是在Activity#attach中实例化的PhoneWindow对象。之后调用PhoneWindow#getDecorView去获取DecorView对象，具体过程参见 Android setContentView()源码解析。然后填充decorView但是设置为不可见(通过r.activity.makeVisible()设置可见)，最后通过WindowManager#addView将decorView添加进ViewRootImpl。ViewRootImpl下文会仔细分析，关于addView的过程参考Android 使用WindowManager实现悬浮窗及源码解析。细心的同学可能会注意到这时的DecorView刚通过WindowManger#addView添加到ViewRoot，其实这也解释了为什么说“在onCreate至onResume过程中，Activity已经对系统可见，但是还没有展示到界面上”的原因。这时因为Activity被装载而且已经执行完attach、onCreate、onStart、甚至执行完onResume，但是DecorView始终没有被添加到Window上。onCreate、onStart、onResume中获取不到控件宽高也是因为这个原因，在WindowManager#addView(内部实例化ViewRoot)之后才会真正的执行layout、measure、draw。

DecorView是FrameLayout的子类，说白了也是继承自View。其余XML中的View/ViewGroup都是被添加进DecorView属于“将View/ViewGroup添加进ViewGroup”类型，不具有代表性，感兴趣的可以参考Android XML布局文件解析过程源码解析。

如果在Activity#onCreate中调用setContentView()方法，那么会直接创建DecorView。如果没调用setContentView()方法，那么在ActivityThread#handleResumeActivity中会通过r.window.getDecorView()自动创建DecorView。总之，不管你创建于否，Activity中总会存在由PhoneWindow创建的DecorView。PhoneWindow的作用就是操作View，Activity调用findViewById类似的方法都是通过PhoneWindow间接操作View。如此，DecorView作为View树的顶级视图通过PhoneWindow便和Activity关联了起来。

在WindowManger#addView的过程中，调用了ViewRootImpl#addView。

    public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
        synchronized (this) {
            if (mView == null) {
                ...
                mView = view;
                requestLayout();
                res = mWindowSession.addToDisplay(...);
                ...
                }
            }
    }

首先将传递进来的View赋值给全局属性mView，之后用mView属性来操作DecorView。mWindowSession.addToDisplay的过程在Android 使用WindowManager实现悬浮窗及源码解析中已经解析过，简述作用就是将window添加进WindowManagerService的mWindowMap属性进行管理。requestLayout()这个方法就厉害了，可能你会自定义View，可能你看过View绘制的三大流程（measure、layout、draw），可是你知道这些东西的源头吗？没错，都在requestLayout()这里。插个题外话，通过上述的代码可以发现，PhoneWindow也不是直接操作DecorView，中间还隔着个ViewRootImpl。

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

    void checkThread() {
        if (mThread != Thread.currentThread()) {
            throw new CalledFromWrongThreadException(
                    "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
        }
    }

通常在子线程中更新UI，会爆出checkThread中的错误。但是仔细看这个方法，mThread是在初始化ViewRootImpl时实例化的，等于创建ViewRootImpl的线程。正常情况下我们是在主线程创建的ViewRootImpl，实际上在子线程中也是可以创建的，例如创建Toast。Toast也是一种window，参考Android 高级自定义Toast及源码解析。但是Thread.currentThread()为更新UI时的线程。这两个如果同时在子线程会怎么样呢？什么也不会发生。是的，子线程是可以更新UI的。但是这里对UI的创建线程有要求，只有子线程创建的ViewRootImpl可以在子线程中更新UI。子线程更新UI的示例代码如下：

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Looper.prepare();
                // Toast.makeText(MainActivity.this,"一口仨馍",Toast.LENGTH_SHORT).show();
                new AlertDialog.Builder(MainActivity.this)
                        .setTitle("Game of Thrones")
                        .setMessage("winter is coming")
                        .setPositiveButton("yes,my lord", null)
                        .show();
                Looper.loop();
            }
        }).start();

scheduleTraversals()方法经过层层调用（mTraversalRunnable->doTraversal->performTraversals）

    private void performTraversals() {
        final View host = mView;
        performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
        performLayout(lp, mWidth, mHeight);
        performDraw();
    }

    private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
        mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }

     private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
            int desiredWindowHeight) {
         final View host = mView;
         host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());       
    }

    private void performDraw() {
        // draw(fullRedrawNeeded) --> drawSoftware
        mView.draw(canvas);
    }

performTraversals方法巨长，这里只截取View绘制三大流程的起点。mView就是之前缓存的DecorView。之后便开始了View的measure、layout、draw、onMeasure、onLayout、ondraw。。。

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