android2.3 View视图框架源码分析之一:android是如何创建一个view的？

View是所有控件的一个基类，无论是布局(Layout),还是控件(Widget)都是继承自View类。只不过layout是一个特殊的view，它里面创建一个view的数组可以包含其他的view而已。 
这一篇文章把所有的layout和widget都统称为view，那么android是如何创建一个view的呢？ 


一。在代码中直接new出来。  
比如说你要创建一个TextView的实例，那么你可以这样写： 

 TextView text = new TextView(c);  //c为context对象，表明textview是在此对象中运行的。

二。把控件写在xml文件中然后通过LayoutInflater初始化一个view。  
注意：下面的内容不是顺序的看的而是交替的看的。否则可能弄迷糊。 
可以通过 

 //通过系统提供的实例获得一个LayoutInflater对象
 LayoutInflater inflater = (LayoutInflater)getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
 //第一个参数为xml文件中view的id，第二个参数为此view的父组件，可以为null，android会自动寻找它是否拥有父组件
 View view = inflater.inflate(R.layout.resourceid, null);

这样也得到了一个view的实例，让我们一步一步来看，这个view是怎么new出来的。 
看类android.view.LayoutInflater 

    public View inflate(int resource, ViewGroup root) {
        return inflate(resource, root, root != null);
    }

   public View inflate(int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
        /*可以看到通过resource id返回了一个XmlResourceParser，通过类名就可以猜测
        这是一个xml的解析类。但点进去一看，发现它只是一个接口，它继承自 XmlPullParser用于pull方式解析xml的接口。和AttributeSet用于获取此view的所有属性。
     那么需要能找到它的实现类。先看下面resource类。
        */
        XmlResourceParser parser = getContext().getResources().getLayout(resource);
        try {
            return inflate(parser, root, attachToRoot);
        } finally {
            parser.close();
        }
    }

    /**
   * 终于到了重点，获取一个这个View的实例
   */
 public View inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
        synchronized (mConstructorArgs) {
         /**
           * 获取一个实现此AttributeSet的实例。因为此XmlPullParser是继承自AttributeSet
           * 的，所以parser对象可以直接作为一个AttributeSet对象。也可以用组合的方式
           * 把parser传递给另外一个实现自AttributeSet的对象，来获取一个AttributeSet实例。
         **/
            final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);
            mConstructorArgs[0] = mContext;      //构造函数的参数，第一个值是此view运行所在的对象context
            View result = root;

            try {
                // parser同时也继承了xmlPullParser，所以可以用pull解析来获取此view的根节点
                int type;
                while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.START_TAG &&
                        type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
                    // Empty
                }

                if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
                    throw new InflateException(parser.getPositionDescription()
                            + ": No start tag found!");
                }
                //获得根节点标签的名字
                final String name = parser.getName();

             //如果它的根节点是一个merge对象，则必须手动设置此view的父节点，否则抛出异常
             //因为由merge创建的xml文件，常常被其他layout所包含
                if (TAG_MERGE.equals(name)) {
                    if (root == null || !attachToRoot) {
                        throw new InflateException(" can be used only with a valid "
                                + "ViewGroup root and attachToRoot=true");
                    }

                    rInflate(parser, root, attrs);
                } else {
                    // 此inflate的xml文件中的root view。即我们通过inflate返回得到的view
                    View temp = createViewFromTag(name, attrs);

                    ViewGroup.LayoutParams params = null;

                    if (root != null) {
                        // Create layout params that match root, if supplied
                        params = root.generateLayoutParams(attrs);
                        if (!attachToRoot) {
                            // Set the layout params for temp if we are not
                            // attaching. (If we are, we use addView, below)
                            temp.setLayoutParams(params);
                        }
                    }


                    // 加载temp下所有的子view
                    rInflate(parser, temp, attrs);


                    //如果给出了root，则把此view添加到root中去
                    if (root != null && attachToRoot) {
                        root.addView(temp, params);
                    }

                    // Decide whether to return the root that was passed in or the
                    // top view found in xml.
                    if (root == null || !attachToRoot) {
                        result = temp;
                    }
                }

            } catch (XmlPullParserException e) {
                InflateException ex = new InflateException(e.getMessage());
                ex.initCause(e);
                throw ex;
            } catch (IOException e) {
                InflateException ex = new InflateException(
                        parser.getPositionDescription()
                        + ": " + e.getMessage());
                ex.initCause(e);
                throw ex;
            }

            return result;
        }
    }


 /**
     *
  * 有上至下递归的初始化所有子view和子view的子view。在此方法被调用完成后
  * 会调用此view的parent view的onFinishInflate方法。表明其子view全部加载完毕
     */
    private void rInflate(XmlPullParser parser, View parent, final AttributeSet attrs)
            throws XmlPullParserException, IOException {

        final int depth = parser.getDepth();
        int type;

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

            if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
                continue;
            }

            final String name = parser.getName();

            if (TAG_REQUEST_FOCUS.equals(name)) {
                parseRequestFocus(parser, parent);
            } else if (TAG_INCLUDE.equals(name)) {
                if (parser.getDepth() == 0) {
                    throw new InflateException(" cannot be the root element");
                }
                parseInclude(parser, parent, attrs);
            } else if (TAG_MERGE.equals(name)) {
                throw new InflateException(" must be the root element");
            } else {         //看这里,创建view的方法。而且这里已经重新获得了它的
                final View view = createViewFromTag(name, attrs);
                final ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) parent;
                final ViewGroup.LayoutParams params = viewGroup.generateLayoutParams(attrs);
                rInflate(parser, view, attrs);
                viewGroup.addView(view, params);
            }
        }

        parent.onFinishInflate();
    }


 View createViewFromTag(String name, AttributeSet attrs) {
        if (name.equals("view")) {
            name = attrs.getAttributeValue(null, "class");
        }

        if (DEBUG) System.out.println("******** Creating view: " + name);

        try {
            View view = (mFactory == null) ? null : mFactory.onCreateView(name,
                    mContext, attrs);

            if (view == null) {
                if (-1 == name.indexOf('.')) {       //这里只是为了判断xml文件中tag的属性是否加了包名
                    view = onCreateView(name, attrs);
                } else {
                    view = createView(name, null, attrs);
                }
            }

            if (DEBUG) System.out.println("Created view is: " + view);
            return view;

        } catch (InflateException e) {
            throw e;

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
                    + ": Error inflating class " + name);
            ie.initCause(e);
            throw ie;

        } catch (Exception e) {
            InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
                    + ": Error inflating class " + name);
            ie.initCause(e);
            throw ie;
        }
    }

 /**
 * 真正创建一个view的方法，
 * 此方法是用反射获取构造器来实例对象而不是直接new出来这是为了处于性能优化考虑，
 * 同一个类名的不同对象，可以直接得到缓存的构造器直接获取一个构造器对象实例。而不需要
 * 重复进行new操作。
    *
 * @param name 此View的全名
 * @param prefix 前缀,值为 "android.view."其实就是是否包含包名
 * @param attrs 此view的属性值，传递给此view的构造函数
 */
  public final View createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
            throws ClassNotFoundException, InflateException {
        Constructor constructor = sConstructorMap.get(name); //缓存中是否已经有了一个构造函数
        Class clazz = null;

        try {
            if (constructor == null) {
                //通过类名获得一个class对象
                clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
                        prefix != null ? (prefix + name) : name);

                if (mFilter != null && clazz != null) {
                    boolean allowed = mFilter.onLoadClass(clazz);
                    if (!allowed) {
                        failNotAllowed(name, prefix, attrs);
                    }
                }
             //通过参数类型获得一个构造器，参数列表为context,attrs
                constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);
                sConstructorMap.put(name, constructor);      //把此构造器缓存起来
            } else {
                // If we have a filter, apply it to cached constructor
                if (mFilter != null) {
                    // Have we seen this name before?
                    Boolean allowedState = mFilterMap.get(name);
                    if (allowedState == null) {
                        // New class -- remember whether it is allowed
                        clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(
                                prefix != null ? (prefix + name) : name);

                        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;     //args[0]已经在前面初始好了。这里只要初始化args[1]
            return (View) constructor.newInstance(args);     //通过反射new出一个对象。。大功告成

        } catch (NoSuchMethodException e) {
            InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
                    + ": Error inflating class "
                    + (prefix != null ? (prefix + name) : name));
            ie.initCause(e);
            throw ie;

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // If loadClass fails, we should propagate the exception.
            throw e;
        } catch (Exception e) {
            InflateException ie = new InflateException(attrs.getPositionDescription()
                    + ": Error inflating class "
                    + (clazz == null ? "" : clazz.getName()));
            ie.initCause(e);
            throw ie;
        }
    }

在类android.content.res.Resources类中获取XmlResourceParser对象; 

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

 ackage*/ XmlResourceParser loadXmlResourceParser(int id, String type)
          throws NotFoundException {
      synchronized (mTmpValue) {
 /*TypedValue对象保存了一些有关resource 的数据值，比如说，对于一个view来说，在xml
     文件中可以定义许多属性，TypedValue保存了其中一个属性的相关信息，包括此属性的值的类型
     type，是boolean还是color还是reference还是String,这些在attr.xml文件下都有定义。
     它的值的字符串名称；一个属性有多个值时，它从xml文件中获取的值它的顺序data；如果此属性的值
     的类型是一个reference则保存它的resource id的等等。
 */
          TypedValue value = mTmpValue;
          getValue(id, value, true);
          if (value.type == TypedValue.TYPE_STRING) {
              return loadXmlResourceParser(value.string.toString(), id,
                      value.assetCookie, type);
          }
          throw new NotFoundException(
                  "Resource ID #0x" + Integer.toHexString(id) + " type #0x"
                  + Integer.toHexString(value.type) + " is not valid");
      }
  }

  /**
     *  getValue方法，id表示要查找的控件的 id,outValue是一个对象，用于保存一些属性相关信息
  *  resolveRefs为true表明，当通过属性id找到xml文件中的标签时，比如是一个
  * 它的值是一个引用reference，则继续解析获得这个id的值。这里看AssetManager类的实现*/
  public void getValue(int id, TypedValue outValue, boolean resolveRefs)
          throws NotFoundException {
      boolean found = mAssets.getResourceValue(id, outValue, resolveRefs);
      if (found) {
          return;
      }
      throw new NotFoundException("Resource ID #0x"
                                  + Integer.toHexString(id));
  }

  /*package*/ XmlResourceParser loadXmlResourceParser(String file, int id,
          int assetCookie, String type) throws NotFoundException {
      if (id != 0) {
          try {
     //取缓存
              synchronized (mCachedXmlBlockIds) {
                  // First see if this block is in our cache.
                  final int num = mCachedXmlBlockIds.length;
                  for (int i=0; i
                      if (mCachedXmlBlockIds[i] == id) {
                          //System.out.println("**** REUSING XML BLOCK!  id="
                          //                   + id + ", index=" + i);
                          return mCachedXmlBlocks[i].newParser();
                      }
                  }

                 //第一次加载时，会打开这个文件获取一个xml数据块对象。
        // 这里先看AssetManager类的实现
                  XmlBlock block = mAssets.openXmlBlockAsset(
                          assetCookie, file);

         //下面会把此xmlBlock对象缓存起来，保存id和block，
         //以后如果是同样的id，直接在缓存中取XmlBlock。
         //这样就不用再在本地方法中打开文件创建解析树了。
                  if (block != null) {
                      int pos = mLastCachedXmlBlockIndex+1;
                      if (pos >= num) pos = 0;
                      mLastCachedXmlBlockIndex = pos;
                      XmlBlock oldBlock = mCachedXmlBlocks[pos];
                      if (oldBlock != null) {
                          oldBlock.close();
                      }
                      mCachedXmlBlockIds[pos] = id;
                      mCachedXmlBlocks[pos] = block;
                      //返回的内部类继承了XmlResourceParser，在APi中此类是隐藏的
                      return block.newParser();
                  }
              }
          } catch (Exception e) {
              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));
  }

android.content.res.AssetManager类 

   /*package*/ final boolean getResourceValue(int ident,
                                              TypedValue outValue,
                                              boolean resolveRefs)
   {
       int block = loadResourceValue(ident, outValue, resolveRefs);
       if (block >= 0) {
           if (outValue.type != TypedValue.TYPE_STRING) {
               return true;
           }
     //mStringBlocks通过本地方法保存所有布局文件的文件名
           outValue.string = mStringBlocks[block].get(outValue.data);
           return true;
       }
       return false;
   }

    //这是一个本地方法，是在本地方法中获取这个控件信息,返回通过此控件的id找到的文件名
 //的位置，由于个人对c++不是很了解，只初略的解释本地方法的一些功能。
 //对于的JNI文件位于:\frameworks\base\core\jni\android_util_AssetManager.cpp
 private native final int loadResourceValue(int ident, TypedValue outValue,
                                              boolean resolve);




 /**
  * 通过文件名，在本地方法中找到这个xml文件，并且在本地方法中生成一个xml解析对象。
  * 返回一个id，这个id对应java中的xmlBlock对象。这样xml文件就被load进了内存。
   * 也就是android所说的预编译，以后再访问只要直接去取数据即可
  */
    /*package*/ final XmlBlock openXmlBlockAsset(int cookie, String fileName)
       throws IOException {
       synchronized (this) {
           if (!mOpen) {
               throw new RuntimeException("Assetmanager has been closed");
           }
           int xmlBlock = openXmlAssetNative(cookie, fileName);
           if (xmlBlock != 0) {
         /*
         * 在XmlBlock对象中，终于到找了实现XmlResourceParser接口的类
         * Parser,它是XmlBlock的一个内部类。这里面可以获取所有xml文件中的内容。
         * 不管是属性还是Tag标签。这里xmlBlock是用来与本地类中的解析树对象对应的。
         * 所有的解析方法，其实都是调用的本地xml解析树中的方法。所以此类中有大量的
         * 本地方法。
         */
               XmlBlock res = new XmlBlock(this, xmlBlock);
               incRefsLocked(res.hashCode());
               return res;
           }
       }
       throw new FileNotFoundException("Asset XML file: " + fileName);
   }

三 。通过view.findViewById(resourceid)获得一个view的实例  
android.View.View类中 

    //调用了通过id检索view的方法
    public final View findViewById(int id) {
        if (id < 0) {
            return null;
        }
        return findViewTraversal(id);
    }

 //不是吧，这不是坑爹吗？猜想肯定是被viewgroup重写了
 protected View findViewTraversal(int id) {
        if (id == mID) {
            return this;
        }
        return null;
    }

android.View.ViewGroup类中 

 //哈哈，果然重写了此方法。其实就是在viewgroup包含的
 //子view数组中进行遍历。那么view是什么时候被加入进
 //viewgroup中的呢？如果是在代码中写，肯定是直接使用
 //addView方法把view加入viewGroup。如果写在xml布局文件
 //中，其实是在第二种方法中被加入view的。inflate加载父view
 //时会同时把其所有的子view加载完，同时addView到父view中
  protected View findViewTraversal(int id) {
         if (id == mID) {
             return this;
         }

         final View[] where = mChildren;
         final int len = mChildrenCount;

         for (int i = 0; i < len; i++) {
             View v = where[i];

             if ((v.mPrivateFlags & IS_ROOT_NAMESPACE) == 0) {
                 v = v.findViewById(id);

                 if (v != null) {
                     return v;
                 }
             }
         }

         return null;
     }

四。通过activity的setContentView方法和findViewById获取一个view的实例。  
它是通过 
getWindow().setContentView(layoutResID);设置window对象的view 
再来看看window对象是在哪里获得到的,在类Activity中找到 
mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this); 
它是由PolicyManager生成的。 
找到com.android.internal.policy.PolicyManager，找到方法 

 //window是由sPolicy对象创建的
    public static Window makeNewWindow(Context context) {
        return sPolicy.makeNewWindow(context);
    }

    //sPolicy对象是通过反射，获取的一个实例
 //此类的实现在com.android.internal.policy.impl.Policy中
    private static final String POLICY_IMPL_CLASS_NAME =
        "com.android.internal.policy.impl.Policy";

    private static final IPolicy sPolicy;

    static {
        // Pull in the actual implementation of the policy at run-time
        try {
            Class policyClass = Class.forName(POLICY_IMPL_CLASS_NAME);
            sPolicy = (IPolicy)policyClass.newInstance();
        } catch (ClassNotFoundException ex) {
            throw new RuntimeException(
                    POLICY_IMPL_CLASS_NAME + " could not be loaded", ex);
        } catch (InstantiationException ex) {
            throw new RuntimeException(
                    POLICY_IMPL_CLASS_NAME + " could not be instantiated", ex);
        } catch (IllegalAccessException ex) {
            throw new RuntimeException(
                    POLICY_IMPL_CLASS_NAME + " could not be instantiated", ex);
        }
    }

找到com.android.internal.policy.impl.Policy类 

 public PhoneWindow makeNewWindow(Context context) {
     return new PhoneWindow(context);
 }

它其实是一个phoneWindow对象，继承自window对象 
找到com.android.internal.policy.impl.phoneWindow 看它内部是如何把resourceid加载成一个view的 

 private ViewGroup mContentParent;
 //这是window的顶层视图，它包含一些窗口的装饰，比图title bar，状态栏等等
    private DecorView mDecor;

    //这里的layoutResID也是由mLayoutInflater进行加载的，加载的方式与第二种方法一样。
 //只不过这里把的到的view变成了mContentParent的子view
   @Override
    public void setContentView(int layoutResID) {
        if (mContentParent == null) {
            installDecor();
        } else {
            mContentParent.removeAllViews();
        }
        mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
        final Callback cb = getCallback();
        if (cb != null) {        //这是回调方法，表明mContentParent的子view已经发生改变
            cb.onContentChanged();
        }
    }

    //再来看看mContentParent究竟是何物，它肯定是一个viewGroup
 private void installDecor() {
        if (mDecor == null) {
            mDecor = generateDecor();
            mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
            mDecor.setIsRootNamespace(true);
        }
        if (mContentParent == null) {
            mContentParent = generateLayout(mDecor);

            mTitleView = (TextView)findViewById(com.android.internal.R.id.title);
            if (mTitleView != null) {        //这里设置的是是否隐藏titleContainer，即头部titlebar
                if ((getLocalFeatures() & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) != 0) {
                    View titleContainer = findViewById(com.android.internal.R.id.title_container);
                    if (titleContainer != null) {
                        titleContainer.setVisibility(View.GONE);
                    } else {
                        mTitleView.setVisibility(View.GONE);
                    }
                    if (mContentParent instanceof FrameLayout) {
                        ((FrameLayout)mContentParent).setForeground(null);
                    }
                } else {
                    mTitleView.setText(mTitle);
                }
            }
        }
    }

  //当顶层view为null是，new了一个DecorView
  protected DecorView generateDecor() {
        return new DecorView(getContext(), -1);
    }

    //这里生成了mContentParent。
 protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {



        mDecor.startChanging();
        //根据window的不同参数选择layoutResource
        View in = mLayoutInflater.inflate(layoutResource, null);
        decor.addView(in, new ViewGroup.LayoutParams(MATCH_PARENT, MATCH_PARENT));

        ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
        if (contentParent == null) {
            throw new RuntimeException("Window couldn't find content container view");
        }
        return contentParent;
    }

    //顶层view是一个framelayout
 private final class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker {
          public DecorView(Context context, int featureId) {
             super(context);
             mFeatureId = featureId;
        }
 }



 //下面说明findVIewById

 //首先是获取顶层view，即继承自FrameLayout的viewgorup
 @Override
    public final View getDecorView() {
        if (mDecor == null) {
            installDecor();
        }
        return mDecor;
    }

 //然后mDecor.findViewById根据id获取它的子view
 //这里就是通过第三种方法获取它的子view