Android窗口機制系列

Android窗口機制（一）初識Android的窗口結(jié)構(gòu)
Android窗口機制（二）Window场躯，PhoneWindow，DecorView郎汪，setContentView源碼理解
Android窗口機制（三）Window和WindowManager的創(chuàng)建與Activity
Android窗口機制（四）ViewRootImpl與View和WindowManager
Android窗口機制（五）最終章：WindowManager.LayoutParams和Token以及其他窗口Dialog森瘪，Toast

在前篇第（三）文章中，我們講到了在DecorView在handleResumeActivity方法中被綁定到了WindowManager吵血，也就是調(diào)用了windowManager.addView(decorView)谎替。而WindowManager的實現(xiàn)類是WindowManagerImpl，而它則是通過WindowManagerGlobal代理實現(xiàn)addView的蹋辅，我們看下addView的方法

    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow) {
        ...
        ViewRootImpl root;
        View panelParentView = null;
        
        ...
            
        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
        view.setLayoutParams(wparams);
        mViews.add(view);
        mRoots.add(root);
        mParams.add(wparams);
        //ViewRootImpl開始繪制view
        root.setView(view, wparams, panelParentView);
        ...
    }

可以看到在WindowManagerGlobal的addView中钱贯，最后是調(diào)用了ViewRootImpl的setView方法，那么這個ViewRootImpl到底是什么侦另。

ViewRootImpl

看到ViewRootImpl想到可能會有ViewRoot類秩命，但是看了源碼才知道，ViewRoot類在Android2.2之后就被ViewRootImpl替換了褒傅。我們看下說明

/* The top of a view hierarchy, implementing the needed protocol between View
 * and the WindowManager.  This is for the most part an internal implementation
 * detail of {@link WindowManagerGlobal}.
 */

ViewRootImpl是一個視圖層次結(jié)構(gòu)的頂部弃锐，它實現(xiàn)了View與WindowManager之間所需要的協(xié)議，作為WindowManagerGlobal中大部分的內(nèi)部實現(xiàn)殿托。這個好理解霹菊，在WindowManagerGlobal中實現(xiàn)方法中，都可以見到ViewRootImpl碌尔，也就說WindowManagerGlobal方法最后還是調(diào)用到了ViewRootImpl浇辜。addView,removeView,update調(diào)用順序
WindowManagerImpl -> WindowManagerGlobal -> ViewRootImpl

我們看下前面調(diào)用到了viewRootImpl的setView方法

  public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
                ...
                // Schedule the first layout -before- adding to the window  
                // manager, to make sure we do the relayout before receiving  
                // any other events from the system.
                requestLayout();
                ...
                try {
                ...
                    res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                            getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
                            mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                            mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
                } 
    }

在setView方法中券敌，
首先會調(diào)用到requestLayout（），表示添加Window之前先完成第一次layout布局過程柳洋，以確保在收到任何系統(tǒng)事件后面重新布局待诅。requestLayout最終會調(diào)用performTraversals方法來完成View的繪制。

接著會通過WindowSession最終來完成Window的添加過程熊镣。在下面的代碼中mWindowSession類型是IWindowSession卑雁，它是一個Binder對象，真正的實現(xiàn)類是Session绪囱，也就是說這其實是一次IPC過程测蹲，遠(yuǎn)程調(diào)用了Session中的addToDisPlay方法。

 @Override
    public int addToDisplay(IWindow window, int seq, WindowManager.LayoutParams attrs,
            int viewVisibility, int displayId, Rect outContentInsets, Rect outStableInsets,
            Rect outOutsets, InputChannel outInputChannel) {
        return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, displayId,
                outContentInsets, outStableInsets, outOutsets, outInputChannel);
    }

這里的mService就是WindowManagerService鬼吵，也就是說Window的添加請求扣甲，最終是通過WindowManagerService來添加的。

View通過ViewRootImpl來繪制

前面說到齿椅，ViewRootImpl調(diào)用到requestLayout()來完成View的繪制操作琉挖，我們看下源碼

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

View繪制，先判斷當(dāng)前線程

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

如果不是當(dāng)前線程則拋出異常涣脚，這個異常是不是感覺很熟悉啊示辈。沒錯，當(dāng)你在子線程更新UI沒使用handler的話就會拋出這個異常

android.view.ViewRootImpl$CalledFromWrongThreadException: Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.

拋出地方就是這里遣蚀，一般在子線程操作UI都會調(diào)用到view.invalidate矾麻，而View的重繪會觸發(fā)ViewRootImpl的requestLayout，就會去判斷當(dāng)前線程芭梯。

接著看险耀，判斷完線程后，接著調(diào)用scheduleTraversals（）

  void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            ...
            mChoreographer.postCallback(
                    Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
          ...
        }
    }

scheduleTraversals中會通過handler去異步調(diào)用mTraversalRunnable接口

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

接著

  void doTraversal() {
            ...
            performTraversals();
            ...
    }

可以看到粥帚，最后真正調(diào)用繪制的是performTraversals（）方法胰耗，這個方法很長核心便是

private void performTraversals() {  
        ......  
        performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
        ...
        performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
        ......  
        performDraw();
        }
        ......  
    }  

而這個方法各自最終調(diào)用到的便是

        ......  
        int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);  
        int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);  
        ....
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);  
        ......  
mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());  
        ......  
mView.draw(canvas);  

會開始觸發(fā)測量繪制。
performTraversals方法會經(jīng)過measure芒涡、layout和draw三個過程才能將一個View繪制出來，所以View的繪制是ViewRootImpl完成的卖漫，另外當(dāng)手動調(diào)用invalidate费尽，postInvalidate，requestInvalidate也會最終調(diào)用performTraversals羊始，來重新繪制View旱幼。

View與WindowManager聯(lián)系

那么View和WindowManager之間是怎么通過ViewRootImpl聯(lián)系的呢。

從第三篇文章中我們知道突委，WindowManager是繼承于ViewManager接口的柏卤，而ViewManager提供了添加View冬三，刪除View，更新View的方法缘缚。就拿setContentView來說勾笆，當(dāng)Activity的onCreate調(diào)用到了setContentView后，view就會被繪制了嗎桥滨？肯定不是窝爪，setContentView只是把需要添加的View的結(jié)構(gòu)添加保存在DecorView中。此時的DecorView還并沒有被繪制（沒有觸發(fā)view.measure,layout,draw）齐媒。

DecorView真正的繪制顯示是在activity.handleResumeActivity方法中DecorView被添加到WindowManager時候蒲每，也就是調(diào)用到windowManager.addView(decorView)。而在windowManager.addView方法中調(diào)用到windowManagerGlobal.addView喻括，開始創(chuàng)建初始化ViewRootImpl邀杏，再調(diào)用到viewRootImpl.setView，最后是調(diào)用到viewRootImpl的performTraversals來進(jìn)行view的繪制（measure,layout,draw）唬血，這個時候View才真正被繪制出來淮阐。

這也就是為什么我們在onCreate方法中調(diào)用view.getMeasureHeight() = 0的原因，我們知道activity.handleResumeActivity最后調(diào)用到的是activity的onResume方法刁品，但是按上面所說在onResume方法中調(diào)用就可以得到了嗎泣特，答案肯定是否定的，因為ViewRootImpl繪制View并非是同步的挑随，而是異步（Handler）状您。

難道就沒有得監(jiān)聽了嗎？相信大家以前獲取使用的大多是

view.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(new OnGlobalLayoutListener() {
    @Override
    public void onGlobalLayout() {
    // TODO Auto-generated method stub
             
    }
});

沒錯兜挨，的確是這個膏孟，為什么呢，因為在viewRootImpl的performTraversals的繪制最后拌汇，調(diào)用了

 {
        if (triggerGlobalLayoutListener) {
            mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = false;
            mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnGlobalLayout();
        }
        ...
        performDraw();
}

dispatchOnGlobalLayout會觸發(fā)OnGlobalLayoutListener的onGlobalLayout()函數(shù)回調(diào)
但此時View并還沒有繪制顯示出來柒桑，只是先調(diào)用了measure和layout，但也可以得到它的寬高了噪舀。

Paste_Image.png

另外魁淳，前面說到，ViewRootImpl在調(diào)用requestLayout準(zhǔn)備繪制View的時候會先判斷線程与倡，這里我們前面分析了界逛，但也只是分析了一點。

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

為什么這么說呢纺座？
先看Activity下這段代碼

 @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                tv.setText("Hohohong Test");
            }
        }).start();
    }

我是在onCreate里面的子線程去更新UI的息拜，那么會報錯嗎？測試后你就會知道不會報錯，如果你放置個Button點擊再去調(diào)用的話則會彈出報錯少欺。為什么會這樣喳瓣？
答案就是跟ViewRootImpl的初始化有關(guān)，因為在onCreate的時候此時View還沒被繪制出來赞别，ViewRootImpl還未創(chuàng)建出來畏陕，它的創(chuàng)建是在activity.handleResumeActivity的調(diào)用到windowManager.addView(decorView)時候，如前面說的ViewRootImpl才被創(chuàng)建起來

    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow) {
        ...
        ViewRootImpl root;
        ...
           
        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
        view.setLayoutParams(wparams);
        mViews.add(view);
        //ViewRootImpl保存在一個集合List中
        mRoots.add(root);
        mParams.add(wparams);
        //ViewRootImpl開始繪制view
        root.setView(view, wparams, panelParentView);
        ...
    }

此時創(chuàng)建完才會去判斷線程氯庆。是不是有種讓你豁然開朗的感覺蹭秋！

View與ViewRootImpl的綁定

另外View和ViewRootImpl是怎么綁定在一起的呢？通過view.getViewRootImpl可以獲取到ViewRootImpl堤撵。

    public ViewRootImpl getViewRootImpl() {
        if (mAttachInfo != null) {
            return mAttachInfo.mViewRootImpl;
        }
        return null;
    }

而這個AttachInfo則是View里面一個靜態(tài)內(nèi)部類仁讨，它的構(gòu)造方法

   AttachInfo(IWindowSession session, IWindow window, Display display,
                ViewRootImpl viewRootImpl, Handler handler, Callbacks effectPlayer) {
            mSession = session;
            mWindow = window;
            mWindowToken = window.asBinder();
            mDisplay = display;
            mViewRootImpl = viewRootImpl;
            mHandler = handler;
            mRootCallbacks = effectPlayer;
        }

可以看到viewRootImpl在它的構(gòu)造方法里賦值了，那么這個方法肯定是在ViewRootImpl創(chuàng)建時創(chuàng)建的实昨，而ViewRootImpl的創(chuàng)建是在調(diào)用WindowManagerGlobal.addView的時候

     root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);

而構(gòu)造方法中

 public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
        mContext = context;
        mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
        ...
        mAttachInfo = new View.AttachInfo(mWindowSession, mWindow, display, this, mHandler, this);
        ...
    }

可以看到View與ViewRootImpl綁定一起了洞豁。
之后就可以通過view.getViewRootImpl獲取到，而在Window里面也可以獲取到ViewRootImpl荒给，因為Window里面有DecorView（這里說的Window都是講它的實現(xiàn)類PhoneWindo）丈挟，前三篇已經(jīng)介紹過了，通過DecorView來獲取到ViewRootImpl

 private ViewRootImpl getViewRootImpl() {
        if (mDecor != null) {
            ViewRootImpl viewRootImpl = mDecor.getViewRootImpl();
            if (viewRootImpl != null) {
                return viewRootImpl;
            }
        }
        throw new IllegalStateException("view not added");
    }

另外志电，一個View會對應(yīng)一個ViewRootImpl嗎曙咽？我們做個測試，在一個布局中打印兩個不同控件的ViewRootImpl的內(nèi)存地址

  Log.e(TAG, "getViewRootImpl: textView： " + tv.getViewRootImpl() );
  Log.e(TAG, "getViewRootImpl: button： " + btn.getViewRootImpl() );

結(jié)果

Paste_Image.png

可以看到挑辆，都是同一個對象例朱，共用一個ViewRootImpl。

小結(jié)

• 之所以說ViewRoot是View和WindowManager的橋梁鱼蝉，是因為在真正操控繪制View的是ViewRootImpl洒嗤，View通過WindowManager來轉(zhuǎn)接調(diào)用ViewRootImpl
• 在ViewRootImpl未初始化創(chuàng)建的時候是可以進(jìn)行子線程更新UI的，而它創(chuàng)建是在activity.handleResumeActivity方法調(diào)用魁亦，即DecorView被添加到WindowManager的時候
• ViewRootImpl繪制View的時候會先檢查當(dāng)前線程是否是主線程渔隶，是才能繼續(xù)繪制下去

ViewRootImpl的功能可不只是繪制，它還有事件分發(fā)的功能洁奈，想要了解的深入的話可以看下
ViewRootImpl源碼分析事件分發(fā)

下篇文章將介紹Dialog间唉，PopWindow，Toast這些窗口機制