Android布局優(yōu)化（一）LayoutInflate — 從布局加載原理說起

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目錄

前言

最近打算寫一些Android布局優(yōu)化相關的文章菱鸥，既然要進行布局優(yōu)化，就要先了解布局加載原理氮采，才能知道有哪些地方可以作為優(yōu)化的切入點。開發(fā)同學做任何事情最好都能夠知其所以然

布局加載源碼分析

這里主要為了分析布局加載相關的原理主到，所以省略了一些邏輯贸呢。想了解View繪制流程，可以看最全的View繪制流程（上）— Window怔鳖、DecorView固蛾、ViewRootImp的關系

我們先從Activity.setContentView開始分析布局是如何被加載的

Activity.setContentView(@LayoutRes int layoutResID)

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

PhoneWIndow.setContentView(int layoutResID)

@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
    if (mContentParent == null) {
        //初始化DecorView和mContentParent
        installDecor();
    }
    ...
        //加載資源文件艾凯，創(chuàng)建view樹裝載到mContentParent
        mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
    ...
}

LayoutInflate.inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot)

public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
    final Resources res = getContext().getResources();
    //1.加載解析xml文件
    final XmlResourceParser parser = res.getLayout(resource);
    try {
        //2.填充View樹
        return inflate(parser, root, attachToRoot);
    } finally {
        parser.close();
    }
}

可以看出布局加載流程主要分為加載解析xml文件和填充View樹兩部分

加載解析xml文件

Resources.getLayout(@LayoutRes int id)

 public XmlResourceParser getLayout(@LayoutRes int id) throws NotFoundException {
        return loadXmlResourceParser(id, "layout");
 }

Resources.loadXmlResourceParser(@NonNull String file, @AnyRes int id, int assetCookie,@NonNul l String type)

XmlResourceParser loadXmlResourceParser(@NonNull String file, @AnyRes int id, int assetCookie,@NonNul l String type) throws NotFoundException {
        if (id != 0) {
            try {
                synchronized (mCachedXmlBlocks) {
                    final int[] cachedXmlBlockCookies = mCachedXmlBlockCookies;
                    final String[] cachedXmlBlockFiles = mCachedXmlBlockFiles;
                    final XmlBlock[] cachedXmlBlocks = mCachedXmlBlocks;
                    // First see if this block is in our cache.
                    final int num = cachedXmlBlockFiles.length;
                    for (int i = 0; i < num; i++) {
                        if (cachedXmlBlockCookies[i] == assetCookie && cachedXmlBlockFiles[i] != null
                                && cachedXmlBlockFiles[i].equals(file)) {
                            return cachedXmlBlocks[i].newParser();
                        }
                    }

                    // Not in the cache, create a new block and put it at
                    // the next slot in the cache.
                    final XmlBlock block = mAssets.openXmlBlockAsset(assetCookie, file);
                    if (block != null) {
                        final int pos = (mLastCachedXmlBlockIndex + 1) % num;
                        mLastCachedXmlBlockIndex = pos;
                        final XmlBlock oldBlock = cachedXmlBlocks[pos];
                        if (oldBlock != null) {
                            oldBlock.close();
                        }
                        cachedXmlBlockCookies[pos] = assetCookie;
                        cachedXmlBlockFiles[pos] = file;
                        cachedXmlBlocks[pos] = block;
                        return block.newParser();
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                final NotFoundException rnf = new NotFoundException("File " + file
                        + " from xml type " + type + " resource ID #0x" + Integer.toHexString(id));
                rnf.initCause(e);
                throw rnf;
            }
        }

        throw new NotFoundException("File " + file + " from xml type " + type + " resource ID #0x"
                + Integer.toHexString(id));
    }

我們不用非常深入這個方法的具體實現(xiàn)細節(jié)蜡感，我們只需要知道郑兴，這個方法的作用就是將我們寫的xml文件讀取到內存中贝乎，并進行一些數據解析和封裝。所以這個方法本質上就是一個IO操作览效，我們知道，IO操作往往是比較耗費性能的

填充View樹

LayoutInflate.inflate(XmlPullParser parser, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot)

public View inflate(XmlPullParser parser, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
    synchronized (mConstructorArgs) {
        final Context inflaterContext = mContext;
        final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);
        Context lastContext = (Context) mConstructorArgs[0];
        mConstructorArgs[0] = inflaterContext;
        View result = root;
            int type;
            final String name = parser.getName();
            if (TAG_MERGE.equals(name)) {
                if (root == null || !attachToRoot) {
                    throw new InflateException("<merge /> can be used only with a valid "
                            + "ViewGroup root and attachToRoot=true");
                }

                rInflate(parser, root, inflaterContext, attrs, false);
            } else {
                // Temp is the root view that was found in the xml
                final View temp = createViewFromTag(root, name, inflaterContext, attrs);

                ViewGroup.LayoutParams params = null;

                if (root != null) {
                    params = root.generateLayoutParams(attrs);
                    if (!attachToRoot) {
                        temp.setLayoutParams(params);
                    }
                }

                rInflateChildren(parser, temp, attrs, true);
              
                if (root != null && attachToRoot) {
                    root.addView(temp, params);
                }

                if (root == null || !attachToRoot) {
                    result = temp;
                }
            }

        return result;
    }
}

上面這個方法中我們最主要關注createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs)

View createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs,
        boolean ignoreThemeAttr) {
  
    //解析view標簽
    if (name.equals("view")) {
        name = attrs.getAttributeValue(null, "class");
    }

    //如果需要該標簽與主題相關，需要對context進行包裝衡招，將主題信息加入context包裝類ContextWrapper
    if (!ignoreThemeAttr) {
        final TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs, ATTRS_THEME);
        final int themeResId = ta.getResourceId(0, 0);
        if (themeResId != 0) {
            context = new ContextThemeWrapper(context, themeResId);
        }
        ta.recycle();
    }

    if (name.equals(TAG_1995)) {
       //BlinkLayout是一種閃爍的FrameLayout，它包裹的內容會一直閃爍州刽，類似QQ提示消息那種。
        return new BlinkLayout(context, attrs);
    }

            //設置Factory辨绊，來對View做額外的拓展匹表，這塊屬于可定制的內容
        View view;
        if (mFactory2 != null) {
            view = mFactory2.onCreateView(parent, name, context, attrs);
        } else if (mFactory != null) {
            view = mFactory.onCreateView(name, context, attrs);
        } else {
            view = null;
        }

        if (view == null && mPrivateFactory != null) {
            view = mPrivateFactory.onCreateView(parent, name, context, attrs);
        }

          //如果此時不存在Factory，不管Factory還是Factory2默蚌，還是mPrivateFactory都不存在苇羡，
            //那么會直接對name直接進行解析
        if (view == null) {
            final Object lastContext = mConstructorArgs[0];
            mConstructorArgs[0] = context;
            try {
                //如果name中包含"."即為自定義View，否則為原生的View控件
                if (-1 == name.indexOf('.')) {
                    view = onCreateView(parent, name, attrs);
                } else {
                    view = createView(name, null, attrs);
                }
            } finally {
                mConstructorArgs[0] = lastContext;
            }
        }

        return view;
}

根據源碼可以將createViewFromTag分為三個流程：

  1. 對一些特殊標簽锦茁，做分別處理叉存，例如：view，TAG_1995(blink)

  2. 進行對Factory稿存、Factory2的設置判斷瞳秽，如果設置那么就會通過設置Factory、Factory2進行生成View

  3. 如果沒有設置Factory或Factory2寂诱，那么就會使用LayoutInflater默認的生成方式痰洒，進行View的生成

createViewFromTag過程分析：

  1. 處理view標簽

如果標簽的名稱是view浴韭，注意是小寫的view，這個標簽一般大家不太常用

<view
    class="RelativeLayout"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"></view>

在使用時泉粉，相當于所有控件標簽的父類一樣，可以設置class屬性跺撼，這個屬性會決定view這個節(jié)點會變成什么控件

  1. 如果該節(jié)點與主題相關讨彼，則需要特殊處理

如果該節(jié)點與主題（Theme）相關，需要將context與theme信息包裝至ContextWrapper類

  1. 處理TAG_1995標簽

這就有意思了哩至，TAG_1995指的是blink這個標簽，這個標簽感覺使用的很少菩貌，以至于大家根本不知道重荠。

這個標簽最后會被解析成BlinkLayout，BlinkLayout其實就是一個FrameLayout尾膊，這個控件最后會將包裹內容一直閃爍(就和電腦版QQ消息提示一樣）

<blink
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="這個標簽會一直閃爍"/>
    
</blink>
  1. 判斷其是否存在Factory或者Factory2

在這里先對Factory進行判空荞彼，這里不管Factory還是Factory2（mPrivateFactory 就是Factory2），本質上都是一種擴展操作抓谴，提前解析name吸占，然后直接將解析后的View返回

Factory

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

Factory2

public interface Factory2 extends Factory {
    public View onCreateView(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs);
}

從這里可以看出荆陆，Factory2和Factory都是一個接口，需要自己實現(xiàn)帜消，而Factory2和Factory的區(qū)別是Factory2繼承Factory浓体，從而擴展出一個參數，就是增加了該節(jié)點的父View娄猫。設置Factory和Factory2需要通過setFactory()或者setFactory2()來實現(xiàn)

setFactory()

public void setFactory(Factory factory) {
    //如果已經設置Factory，不可以繼續(xù)設置Factory
    if (mFactorySet) {
        throw new IllegalStateException("A factory has already been set on this LayoutInflater");
    }
    if (factory == null) {
        throw new NullPointerException("Given factory can not be null");
    }
    //設置Factory會添加一個標記
    mFactorySet = true;
    if (mFactory == null) {
        mFactory = factory;
    } else {
        mFactory = new FactoryMerger(factory, null, mFactory, mFactory2);
    }
}

setFactory2()

public void setFactory2(Factory2 factory) {
    if (mFactorySet) {
        throw new IllegalStateException("A factory has already been set on this LayoutInflater");
    }
    if (factory == null) {
        throw new NullPointerException("Given factory can not be null");
    }
    //注意設置Factory和Factory2的標記是共用的
    mFactorySet = true;
    if (mFactory == null) {
        mFactory = mFactory2 = factory;
    } else {
        mFactory = mFactory2 = new FactoryMerger(factory, factory, mFactory, mFactory2);
    }
}

通過上面代碼可以看出月幌，Factory和Factory2只能夠設置一次褂删，并且Factory和Factory2二者互斥，只能存在一個缅帘。所以一般setFactory()或者setFactory2()难衰，一般在cloneInContext()之后設置，這樣生成一個新的LayoutInflater失暂，標記默認是false鳄虱，才能夠設置

  1. createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
 public final View createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
            throws ClassNotFoundException, InflateException {
        //判斷構造器是否存在    
        Constructor<? extends View> constructor = sConstructorMap.get(name);
        if (constructor != null && !verifyClassLoader(constructor)) {
            constructor = null;
            sConstructorMap.remove(name);
        }
        Class<? extends View> clazz = null;

        try {
        //如果構造器不存在，這個就相當于Class之前是否被加載過决记，sConstructorMap就是緩存這些Class的Map
            if (constructor == null) {
                //通過前綴+name的方式去加載
                clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
                        prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);
                //通過過濾去設置一些不需要加載的對象
                if (mFilter != null && clazz != null) {
                    boolean allowed = mFilter.onLoadClass(clazz);
                    if (!allowed) {
                        failNotAllowed(name, prefix, attrs);
                    }
                }
                constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);
                constructor.setAccessible(true);
                //緩存Class
                sConstructorMap.put(name, constructor);
            } else {
            //如果Class存在，并且加載Class的ClassLoader合法
                //這里先判斷該Class是否應該被過濾
                if (mFilter != null) {
                    //過濾器也有緩存之前的Class是否被允許加載系宫，判斷這個Class的過濾狀態(tài)
                    Boolean allowedState = mFilterMap.get(name);
                    if (allowedState == null) {
                        //加載Class對象操作
                        clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
                                prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);
                        //判斷Class是否可被加載
                        boolean allowed = clazz != null && mFilter.onLoadClass(clazz);
                        mFilterMap.put(name, allowed);
                        if (!allowed) {
                            failNotAllowed(name, prefix, attrs);
                        }
                    } else if (allowedState.equals(Boolean.FALSE)) {
                        failNotAllowed(name, prefix, attrs);
                    }
                }
            }

            Object[] args = mConstructorArgs;
            args[1] = attrs;
            
                    //如果過濾器不存在建车，直接實例化該View
            final View view = constructor.newInstance(args);
            //如果View屬于ViewStub那么需要給ViewStub設置一個克隆過的LayoutInflater
            if (view instanceof ViewStub) {
                final ViewStub viewStub = (ViewStub) view;
                viewStub.setLayoutInflater(cloneInContext((Context) args[0]));
            }
            return view

從上面的代碼可以看出缤至，我們是通過反射的方式去創(chuàng)建View實例的

總結

經過對布局加載原理的分析，我們可以看出布局加載的主要性能瓶頸主要在兩個方面

  1. 加載xml文件是一個IO過程领斥，如果xml文件過大，就會比較耗時

  2. View實例是通過反射進行創(chuàng)建的，通過反射創(chuàng)建對象相對會更耗費性能

android布局加載過程
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  • 一樁弒父案桐筏，背后竟有這般陰謀
    文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽拇砰。三九已至，卻和暖如春铸鹰，著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間，已是汗流浹背蹋笼。 一陣腳步聲響...
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  • 情欲美人皮
    我被黑心中介騙來泰國打工剖毯， 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留教馆，地道東北人。 一個月前我還...
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  • 代替公主和親
    正文 我出身青樓胶滋，卻偏偏與公主長得像，于是被迫代替她去往敵國和親究恤。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子后德，可洞房花燭夜當晚...
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