理解Android中的LayoutInflater

大家對LayoutInflater一定不陌生侧巨,它主要用于加載布局,在Fragment的onCreateView方法奢驯、ListView Adapter的getView方法等許多地方都可以見到它的身影适掰。今天主要聊聊LayoutInflater的用法以及加載布局的工作原理。

出處: Allen's Zone
作者: Allen Feng

什么是LayoutInflater

LayoutInflater是一個用于將xml布局文件加載為View或者ViewGroup對象的工具塑煎,我們可以稱之為布局加載器沫换。

用法

獲取LayoutInflater

首先要注意LayoutInflater本身是一個抽象類,我們不可以直接通過new的方式去獲得它的實例最铁,通常有下面三種方式:

第一種:

LayoutInflater inflater = (LayoutInflater) context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);

第二種:

LayoutInflater inflater = LayoutInflater.from(context); 

第三種:

在Activity內(nèi)部調(diào)用getLayoutInflater()方法

看看后面兩種方法的實現(xiàn):

public static LayoutInflater from(Context context) {
    LayoutInflater LayoutInflater =
            (LayoutInflater) context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
    if (LayoutInflater == null) {
        throw new AssertionError("LayoutInflater not found.");
    }
    return LayoutInflater;
}

在Activity內(nèi)部調(diào)用getLayoutInflater方法其實調(diào)用的是PhoneWindow的mLayoutInflater:

public PhoneWindow(Context context) {
    super(context);
    mLayoutInflater = LayoutInflater.from(context);
}

所以讯赏,這幾個方法實際上殊途同歸,都是通過調(diào)用Context的getSystemService方法去獲取冷尉。獲取到的是PhoneLayoutInflater這個實現(xiàn)類漱挎,具體的獲取過程就不在這里展開分析了。

public class Policy implements IPolicy {
    ...
    public LayoutInflater makeNewLayoutInflater(Context context) {
        return new PhoneLayoutInflater(context);
    }
}    

加載布局

我們用一個簡單的例子雀哨,介紹下LayoutInflater的用法:

這個例子的目標是在屏幕上展示一個按鈕识樱,點擊按鈕時,會通過LayoutInflater把一個橙色背景的TextView以match_parent的形式加載到一塊寬高為300dp的RelativeLayout中震束。

首先創(chuàng)建兩個布局文件:

demo_layout.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TextView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:layout_gravity="center"
    android:gravity="center"
    android:background="#ff750c"
    android:text="Hello , world !" />

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_centerHorizontal="true"
        android:text="點擊加載" />

    <RelativeLayout
        android:id="@+id/root"
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="300dp"
        android:layout_centerInParent="true"/>


</RelativeLayout>

MainActivity.java

public class MainActivity extends Activity {

    RelativeLayout rootView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        rootView = (RelativeLayout) findViewById(R.id.root);

        findViewById(R.id.button).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                inflateView();
            }
        });
    }

    private void inflateView() {

        View insideView = LayoutInflater.from(MainActivity.this).inflate(R.layout.demo_layout, null);
        rootView.addView(insideView);
    }
}

編譯運行怜庸,點擊點擊加載按鈕,結果如下:

點擊按鈕后
點擊按鈕后

可以看到垢村,我們成功把demo_layout.xml對應布局中的TextView加載進來了割疾。

但遺憾的是,加載進來的TextView寬高并不是我們期望的300x300大小╮(╯▽╰)╭嘉栓。

那么問題來了:

  • 為什么我們在布局文件中給TextView設置的寬高屬性失效了呢宏榕?
  • LayoutInflater又是如何把xml解析加載成為View的呢?

而且侵佃,inflate有多個不同的重載方法:

  1. inflate(int resource, ViewGroup root)
  2. inflate(int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot)
  3. inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root)
  4. inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root, boolean attachToRoot)

上面的例子只是使用了第一個方法麻昼,并且root的傳參還是null。

這些方法又有什么不同的地方呢馋辈?

我們從源碼入手抚芦,去尋找這兩個問題的答案。

源碼解析

上文有提到,我們獲取的LayoutInflater實例其實是PhoneLayoutInflater叉抡,但PhoneLayoutInflater并沒有重寫inflate的幾個方法尔崔,所以我們的分析還是在LayoutInflater這個類展開。

首先比對下這幾個重載方法:

public View inflate(int resource, ViewGroup root) {
    // root不為空時褥民,attachToRoot默認為true
    return inflate(resource, root, root != null);
}

public View inflate(int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
    XmlResourceParser parser = getContext().getResources().getLayout(resource);
    try {
        return inflate(parser, root, attachToRoot);
    } finally {
        parser.close();
    }
}

public View inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root) {
    // root不為空時季春,attachToRoot默認為true
    return inflate(parser, root, root != null);
}

public View inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
    ...
}

原來,前三個方法最終調(diào)用的都是:

public View inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
    ...
}

而且消返,root不為空時载弄,attachToRoot默認為true。布局id會被通過調(diào)用getLayout方法生成一個XmlResourceParser對象撵颊。

Android中布局文件都是使用xml編寫的侦锯,所以解析過程自然涉及xml的解析。常用的xml解析方式有DOM秦驯,SAX和PULL三種方式尺碰。DOM不適合xml文檔較大,內(nèi)存較小的場景译隘,所以不適用于手機這樣內(nèi)存有限的移動設備上亲桥。SAX和PULL類似,都具有解析速度快固耘,占用內(nèi)存少的優(yōu)點题篷,而相對之下,PULL的操作方式更為簡單易用厅目,所以番枚,Android系統(tǒng)內(nèi)部在解析各種xml時都用的是PULL解析器。

這里解析布局xml文件時使用的就是Android系統(tǒng)提供的PULL方式损敷。

我們繼續(xù)分析inflate方法葫笼。

inflate方法

public View inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
        synchronized (mConstructorArgs) {
            
            final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);

            // 首先注意result初值為root
            View result = root;

            try {
                // 嘗試找到布局文件的根節(jié)點
                int type;
                while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.START_TAG &&
                        type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
                    // Empty
                }

                ...

                // 獲取當前節(jié)點名稱,如merge拗馒,RelativeLayout等
                final String name = parser.getName();
                
                ...

                // 處理merge節(jié)點
                if (TAG_MERGE.equals(name)) {

                    // merge必須依附在一個根View上
                    if (root == null || !attachToRoot) {
                        throw new InflateException("<merge /> can be used only with a valid "
                                + "ViewGroup root and attachToRoot=true");
                    }

                    rInflate(parser, root, attrs, false);

                } else {
                    
                    View temp;
                    
                    // 根據(jù)當前信息生成一個View
                    temp = createViewFromTag(root, name, attrs);
                    ...

                    ViewGroup.LayoutParams params = null;

                    if (root != null) {
                       
                        // 如果指定了root參數(shù)的話路星,根據(jù)節(jié)點的布局參數(shù)生成合適的LayoutParams
                        params = root.generateLayoutParams(attrs);

                        // 若指定了attachToRoot為false,會將生成的布局參數(shù)應用于上一步生成的View
                        if (!attachToRoot) {
                            temp.setLayoutParams(params);
                        }
                    }

                    // 由上至下诱桂,遞歸加載xml內(nèi)View洋丐,并添加到temp里
                    rInflate(parser, temp, attrs, true);

                    // 如果root不為空且指定了attachToRoot為true時,會將temp作為子View添加到root中
                    if (root != null && attachToRoot) {
                        root.addView(temp, params);
                    }

                    // 如果指定的root為空挥等,或者attachToRoot為false的時候友绝,返回的是加載出來的View,
                    // 否則返回root
                    if (root == null || !attachToRoot) {
                        result = temp;
                    }
                }

            } ... // 異常處理

            return result;
        }
    }

首先定義布局根View這一個概念肝劲,注意與root并不是同一個東西:

  • root是我們傳進來的第二個參數(shù)
  • 布局根View則是傳遞進來的布局文件的根節(jié)點所對應的View

這個方法主要有下面幾個步驟:

  1. 首先查找根節(jié)點迁客,如果整個xml文件解析完畢也沒看到根節(jié)點郭宝,會拋出異常;
  2. 如果查找到的根節(jié)點名稱是merge標簽哲泊,會調(diào)用rInflate方法繼續(xù)解析布局剩蟀,最終返回root催蝗;
  3. 如果是其他標簽(View切威、TextView等),會調(diào)用createViewFromTag生成布局根View丙号,并調(diào)用rInflate遞歸解析余下的子View先朦,添加至布局根View中,最后視root和attachToRoot參數(shù)的情況最終返回view或者root犬缨。

從這里我們可以理清root和attachToRoot參數(shù)的關系了:

  • root != null喳魏, attachToRoot == true:
    傳進來的布局會被加載成為一個View并作為子View添加到root中,最終返回root怀薛;
    而且這個布局根節(jié)點的android:layout_參數(shù)會被解析用來設置View的大小刺彩。

  • root == null, attachToRoot無用:
    當root為空時枝恋,attachToRoot是什么都沒有意義创倔,此時傳進來的布局會被加載成為一個View并直接返回;
    布局根View的android:layout_xxx屬性會被忽略焚碌。

  • root != null畦攘, attachToRoot == false:
    傳進來的布局會被加載成為一個View并直接返回。
    布局根View的android:layout_xxx屬性會被解析成LayoutParams并保留十电。(root只用來參與生成布局根View的LayoutParams)

現(xiàn)在可以解答文章開始留下的疑問了:
為何在布局文件中給TextView設置的android:layout屬性失效了?

回到例子中的代碼知押,我們加載布局的代碼是:

View insideView = LayoutInflater.from(MainActivity.this).inflate(R.layout.demo_layout, null);
rootView.addView(insideView);

即root傳參為空,與上面第2種情況對應鹃骂,所以此時布局根View的android:layout_xx屬性都被忽略了台盯。也就是相當于并沒有給TextView設置寬高,所以只能按默認的TextView大小顯示了畏线。

稍微改變下代碼:

LayoutInflater.from(MainActivity.this).inflate(R.layout.demo_layout, rootView);

注意這段代碼等同于:

LayoutInflater.from(MainActivity.this).inflate(R.layout.demo_layout, rootView, true);

inflate方法在root不為空時爷恳,默認會將attachToRoot置為true。

這時等同于我們上面的情況1象踊,由于此時infalte會將加載出來的View自動添加到root中温亲,我們要把rootView.addView(insideView)一句移除,否則會遇到這樣的報錯:

 java.lang.IllegalStateException: The specified child already has a parent. You must call removeView() on the child's parent first.
            at android.view.ViewGroup.addViewInner(ViewGroup.java:4454)
            at android.view.ViewGroup.addView(ViewGroup.java:4295)
            at android.view.ViewGroup.addView(ViewGroup.java:4235)
            at android.view.ViewGroup.addView(ViewGroup.java:4208)

再來運行看看:

終于達到我們想要的效果了杯矩!這也驗證了上面的第一個結論栈虚。

順便再用這個例子拓展一下,驗證我們的情況3史隆,即root != null魂务, attachToRoot == false時的情況:

View insideView = LayoutInflater.from(MainActivity.this).inflate(R.layout.demo_layout, rootView, false);
rootView.addView(insideView);

結果是一樣的,圖就不貼了,即root != null粘姜, attachToRoot == false時鬓照,root只是用來參與布局根View的大小、位置設置的孤紧。

好了豺裆,關于這兩個參數(shù)的疑問的解答就告一段落了,我們接著回到代碼号显,尋找另一個問題的答案臭猜。
繼續(xù)跟進rInflatecreateViewFromTag方法。

rInflate方法

void rInflate(XmlPullParser parser, View parent, final AttributeSet attrs,
        boolean finishInflate) throws XmlPullParserException, IOException {

    ...

    while (((type = parser.next()) != XmlPullParser.END_TAG ||
            parser.getDepth() > depth) && type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {

        ...

        final String name = parser.getName();
        
        // 解析“requestFocus”標簽押蚤,讓父View調(diào)用requestFocus()獲取焦點
        if (TAG_REQUEST_FOCUS.equals(name)) {
            ...
        } else if (TAG_INCLUDE.equals(name)) {
            ...

        } else if (TAG_MERGE.equals(name)) {
            ...
        } else if (TAG_1995.equals(name)) {
            ...      
        } else {

            // 調(diào)用createViewFromTag生成一個View
            final View view = createViewFromTag(parent, name, attrs);

            // 逐層遞歸調(diào)用rInflate蔑歌,解析view嵌套的子View
            rInflate(parser, view, attrs, true);

            // 將解析生成子View添加到上一層View中
            viewGroup.addView(view, params);
        }
    }

    // 內(nèi)層子View被解析出來后,將調(diào)用其父View的“onFinishInflate()”回調(diào)
    if (finishInflate) parent.onFinishInflate();
}

首先是幾個特殊標簽的處理揽碘,如requestFocus次屠、include等,為了把握住主要脈絡雳刺,我們不做展開劫灶,直接看最后一個else的內(nèi)容。

原來煞烫,rInflate主要是調(diào)用了createViewFromTag生成當前解析到的View節(jié)點浑此,并遞歸調(diào)用rInflate逐層生成子View,添加到各自的上層View節(jié)點中滞详。
當某個節(jié)點下面的所有子節(jié)點View解析生成完成后凛俱,才會調(diào)起onFinishInflate回調(diào)。

所以createViewFromTag才是真正生成View的地方啊料饥。

createViewFromTag方法

View createViewFromTag(View parent, String name, AttributeSet attrs) {

    ...

    try {

        View view;
        if (mFactory2 != null) view = mFactory2.onCreateView(parent, name, mContext, attrs);
        else if (mFactory != null) view = mFactory.onCreateView(name, mContext, attrs);
        else view = null;

        if (view == null && mPrivateFactory != null) {
            view = mPrivateFactory.onCreateView(parent, name, mContext, attrs);
        }
        
        // 三個Factory都不存在調(diào)用LayoutInflater自己的onCreateView或者createView
        // 
        // 如果View標簽中沒有"."蒲犬,則代表是系統(tǒng)的widget,則調(diào)用onCreateView岸啡,
        // 這個方法會通過"createView"方法創(chuàng)建View
        // 不過前綴字段會自動補"android.view."前綴原叮。
        if (view == null) {
            if (-1 == name.indexOf('.')) {
                view = onCreateView(parent, name, attrs);
            } else {
                view = createView(name, null, attrs);
            }
        }

        return view;

    } catch (InflateException e) {
        ...
    } ...
}

public interface Factory {
    public View onCreateView(String name, Context context, AttributeSet attrs);
}

首先會依次調(diào)用mFactory2、mFactory和mPrivateFactory三者之一的onCreateView方法去創(chuàng)建一個View巡蘸。
如果這幾個Factory都為null奋隶,會調(diào)用LayoutInflater自己的onCreateView或者createView來實例化View。

自定義Factory一個十分有用的使用場景就是實現(xiàn)應用換膚悦荒,有興趣的讀者可以參考我開源的Android-Skin-Loader中的具體細節(jié)唯欣。

通常情況下,自定義工廠mFactory2搬味、mFactory和私有工廠mPrivateFactory是空的境氢,當Activity繼承自AppCompatActivity時蟀拷,才會存在自定義Factory。

所以萍聊,生成View的重任就落在了onCreateViewcreateView身上问芬。

onCreateView調(diào)用的其實是createView,即View的節(jié)點名稱沒有.時寿桨,將自動補上android.view.前綴(即完整類名):

protected View onCreateView(String name, AttributeSet attrs)
        throws ClassNotFoundException {
    return createView(name, "android.view.", attrs);
}

繼續(xù)關注的createView實現(xiàn)此衅。

createView方法

public final View createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
            throws ClassNotFoundException, InflateException {

        Constructor<? extends View> constructor = sConstructorMap.get(name);
        Class<? extends View> clazz = null;

        try {
            if (constructor == null) {

                // 緩存中不存在某View的構造方法,先new出來放緩存中
                clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
                        prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);
                
                ...

                constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);
                sConstructorMap.put(name, constructor);

            } else {
                ...
            }

            Object[] args = mConstructorArgs;
            args[1] = attrs;
            return constructor.newInstance(args);

        } catch (NoSuchMethodException e) {
            ...
        }
    }

這就是最后一步了牛隅,十分容易理解:
通過傳進來的全類名炕柔,調(diào)用newInstance來創(chuàng)建一個這個類的實例并返回酌泰,返回的這個實例就是我們需要的View了媒佣。

結合上面的遞歸解析過程,每個層級的節(jié)點都會被生成一個個的View陵刹,并根據(jù)View的層級關系add到對應的直接父View(上層節(jié)點)中默伍,最終返回一個包含了所有解析好的子View的布局根View。

至此衰琐,通過xml來加載View的整個原理就分析完成了也糊。

總結

最后,我們再次回顧下上面的分析結果:

inflate方法的參數(shù)關系

  • root != null羡宙, attachToRoot == true
    傳進來的布局會被加載成為一個View并作為子View添加到root中狸剃,最終返回root;
    而且這個布局根節(jié)點的android:layout_xxx參數(shù)會被解析用來設置View的大泄啡取钞馁;

  • root == null, attachToRoot無意義
    當root為空時匿刮,attachToRoot無論是什么都沒有意義僧凰。此時傳進來的布局會被加載成為一個View并直接返回;
    布局根View的android:layout_xxx屬性會被忽略熟丸,即android:layout_xx屬性只有依附在某個ViewGroup中才能生效训措;

  • root != null, attachToRoot == false
    傳進來的布局會被加載成為一個View并直接返回光羞。
    布局根View的android:layout_xxx屬性會被解析成LayoutParams并設置在View上绩鸣,此時root只用于設置布局根View的大小和位置。

加載xml布局的原理

其實就是從根節(jié)點開始纱兑,遞歸解析xml的每個節(jié)點呀闻,每一步遞歸的過程是:通過節(jié)點名稱(全類名),使用ClassLoader創(chuàng)建對應類的實例萍启,也就是View总珠,然后屏鳍,將這個View添加到它的上層節(jié)點(父View)。并同時會解析對應xml節(jié)點的屬性作為View的屬性局服。每個層級的節(jié)點都會被生成一個個的View钓瞭,并根據(jù)View的層級關系add到對應的直接父View(上層節(jié)點)中,最終返回一個包含了所有解析好的子View的布局根View淫奔。

出處: Allen's Zone
作者: Allen Feng

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