Android LayoutInflater原理分析，帶你一步步深入瞭解View(一)

yangxi_001發表於2017-07-27
AndroidView

轉載請註明出處：http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/12921889


有段時間沒寫部落格了，感覺都有些生疏了呢。最近繁忙的工作終於告一段落，又有時間寫文章了，接下來還會繼續堅持每一週篇的節奏。


有不少朋友跟我反應，都希望我可以寫一篇關於View的文章，講一講View的工作原理以及自定義View的方法。沒錯，承諾過的文章我是一定要兌現的，而且在View這個話題上我還準備多寫幾篇，儘量能將這個知識點講得透徹一些。那麼今天就從LayoutInflater開始講起吧。


相信接觸Android久一點的朋友對於LayoutInflater一定不會陌生，都會知道它主要是用於載入佈局的。而剛接觸Android的朋友可能對LayoutInflater不怎麼熟悉，因為載入佈局的任務通常都是在Activity中呼叫setContentView()方法來完成的。其實setContentView()方法的內部也是使用LayoutInflater來載入佈局的，只不過這部分原始碼是internal的，不太容易檢視到。那麼今天我們就來把LayoutInflater的工作流程仔細地剖析一遍，也許還能解決掉某些困擾你心頭多年的疑惑。


先來看一下LayoutInflater的基本用法吧，它的用法非常簡單，首先需要獲取到LayoutInflater的例項，有兩種方法可以獲取到，第一種寫法如下：

[java] view plain copy
  1. LayoutInflater layoutInflater = LayoutInflater.from(context);  
當然，還有另外一種寫法也可以完成同樣的效果：
[java] view plain copy
  1. LayoutInflater layoutInflater = (LayoutInflater) context  
  2.         .getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);  
其實第一種就是第二種的簡單寫法，只是Android給我們做了一下封裝而已。得到了LayoutInflater的例項之後就可以呼叫它的inflate()方法來載入佈局了，如下所示：
[java] view plain copy
  1. layoutInflater.inflate(resourceId, root);  

inflate()方法一般接收兩個引數，第一個引數就是要載入的佈局id，第二個引數是指給該佈局的外部再巢狀一層父佈局，如果不需要就直接傳null。這樣就成功成功建立了一個佈局的例項，之後再將它新增到指定的位置就可以顯示出來了。


下面我們就通過一個非常簡單的小例子，來更加直觀地看一下LayoutInflater的用法。比如說當前有一個專案，其中MainActivity對應的佈局檔案叫做activity_main.xml，程式碼如下所示：

[html] view plain copy
  1. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
  2.     android:id="@+id/main_layout"  
  3.     android:layout_width="match_parent"  
  4.     android:layout_height="match_parent" >  
  5.   
  6. </LinearLayout>  
這個佈局檔案的內容非常簡單，只有一個空的LinearLayout，裡面什麼控制元件都沒有，因此介面上應該不會顯示任何東西。


那麼接下來我們再定義一個佈局檔案，給它取名為button_layout.xml，程式碼如下所示：

[html] view plain copy
  1. <Button xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
  2.     android:layout_width="wrap_content"  
  3.     android:layout_height="wrap_content"  
  4.     android:text="Button" >  
  5.   
  6. </Button>  
這個佈局檔案也非常簡單，只有一個Button按鈕而已。現在我們要想辦法，如何通過LayoutInflater來將button_layout這個佈局新增到主佈局檔案的LinearLayout中。根據剛剛介紹的用法，修改MainActivity中的程式碼，如下所示：
[java] view plain copy
  1. public class MainActivity extends Activity {  
  2.   
  3.     private LinearLayout mainLayout;  
  4.   
  5.     @Override  
  6.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  7.         super.onCreate(savedInstanceState);  
  8.         setContentView(R.layout.activity_main);  
  9.         mainLayout = (LinearLayout) findViewById(R.id.main_layout);  
  10.         LayoutInflater layoutInflater = LayoutInflater.from(this);  
  11.         View buttonLayout = layoutInflater.inflate(R.layout.button_layout, null);  
  12.         mainLayout.addView(buttonLayout);  
  13.     }  
  14.   
  15. }  

可以看到，這裡先是獲取到了LayoutInflater的例項，然後呼叫它的inflate()方法來載入button_layout這個佈局，最後呼叫LinearLayout的addView()方法將它新增到LinearLayout中。


現在可以執行一下程式，結果如下圖所示：



Button在介面上顯示出來了！說明我們確實是藉助LayoutInflater成功將button_layout這個佈局新增到LinearLayout中了。LayoutInflater技術廣泛應用於需要動態新增View的時候，比如在ScrollView和ListView中，經常都可以看到LayoutInflater的身影。


當然，僅僅只是介紹瞭如何使用LayoutInflater顯然是遠遠無法滿足大家的求知慾的，知其然也要知其所以然，接下來我們就從原始碼的角度上看一看LayoutInflater到底是如何工作的。


不管你是使用的哪個inflate()方法的過載，最終都會輾轉呼叫到LayoutInflater的如下程式碼中：

[java] view plain copy
  1. public View inflate(XmlPullParser parser, ViewGroup root, boolean attachToRoot) {  
  2.     synchronized (mConstructorArgs) {  
  3.         //獲取AttributeSet物件 
  4.         final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser); 
  5.         //儲存mContext物件，在最終用反射生成View物件的時候會用到該引數 
  6.         mConstructorArgs[0] = mContext;  
  7.         //最終解析獲取產生的返回的View物件
  8.         View result = root;  
  9.         try {  
  10.             int type;  
  11.             while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.START_TAG &&  
  12.                     type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {  
  13.             }  
  14.             if (type != XmlPullParser.START_TAG) {  
  15.                 throw new InflateException(parser.getPositionDescription()  
  16.                         + ": No start tag found!");  
  17.             }  
  18.             //節點名，即API中的控制元件或者自定義View完整限定名
  19.             final String name = parser.getName();
  20.             //處理<merge/>標籤  
  21.             if (TAG_MERGE.equals(name)) {  
  22.                 if (root == null || !attachToRoot) {  
  23.                     throw new InflateException("merge can be used only with a valid "  
  24.                             + "ViewGroup root and attachToRoot=true");  
  25.                 }  
  26.                 rInflate(parser, root, attrs);  
  27.             } else {  
  28.                 //Temp是xml檔案裡面的根View，建立該xml佈局檔案所對應的根View
  29.                 View temp = createViewFromTag(name, attrs); 
  30.                 //root不為null的情況下就建立LayoutParams引數 
  31.                 ViewGroup.LayoutParams params = null;  
  32.                 if (root != null) {  
  33.                     params = root.generateLayoutParams(attrs);
  34.                     //如果xml的根View不跟root繫結  
  35.                     if (!attachToRoot) {  
  36.                         temp.setLayoutParams(params);  
  37.                     }  
  38.                 }  
  39.                 //即系xml檔案根View裡面的的所有子節點，也就是新增temp View的所有的子View
  40.                 rInflate(parser, temp, attrs); 
  41.                 //如果root!=null並且繫結，就返回root 
  42.                 if (root != null && attachToRoot) {  
  43.                     //將params設定給temp,並將temp新增到root裡面
  44.                     root.addView(temp, params);  
  45.                 }  
  46.                 //如果root為null或者不繫結root就返回temp
  47.                 if (root == null || !attachToRoot) {  
  48.                     result = temp;  
  49.                 }  
  50.             }  
  51.         } catch (XmlPullParserException e) {  
  52.             InflateException ex = new InflateException(e.getMessage());  
  53.             ex.initCause(e);  
  54.             throw ex;  
  55.         } catch (IOException e) {  
  56.             InflateException ex = new InflateException(  
  57.                     parser.getPositionDescription()  
  58.                     + ": " + e.getMessage());  
  59.             ex.initCause(e);  
  60.             throw ex;  
  61.         }  
  62.         return result;  
  63.     }  
  64. }  
從這裡我們就可以清楚地看出，LayoutInflater其實就是使用Android提供的pull解析方式來解析佈局檔案的。不熟悉pull解析方式的朋友可以網上搜一下，教程很多，我就不細講了，這裡我們注意看下第23行，呼叫了createViewFromTag()這個方法，並把節點名和引數傳了進去。看到這個方法名，我們就應該能猜到，它是用於根據節點名來建立View物件的。確實如此，在createViewFromTag()方法的內部又會去呼叫createView()方法，然後使用反射的方式建立出View的例項並返回。


當然，這裡只是建立出了一個根佈局的例項而已，接下來會在第31行呼叫rInflate()方法來迴圈遍歷這個根佈局下的子元素，程式碼如下所示：

[java] view plain copy
  1. private void rInflate(XmlPullParser parser, View parent, final AttributeSet attrs)  
  2.         throws XmlPullParserException, IOException {  
  3.     final int depth = parser.getDepth();  
  4.     int type;  
  5.     while (((type = parser.next()) != XmlPullParser.END_TAG ||  
  6.             parser.getDepth() > depth) && type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {  
  7.         if (type != XmlPullParser.START_TAG) {  
  8.             continue;  
  9.         }  
  10.         final String name = parser.getName();  
  11.         if (TAG_REQUEST_FOCUS.equals(name)) {  
  12.             parseRequestFocus(parser, parent);  
  13.         } else if (TAG_INCLUDE.equals(name)) {  
  14.             if (parser.getDepth() == 0) {  
  15.                 throw new InflateException("<include /> cannot be the root element");  
  16.             }  
  17.             parseInclude(parser, parent, attrs);  
  18.         } else if (TAG_MERGE.equals(name)) {  
  19.             throw new InflateException("<merge /> must be the root element");  
  20.         } else {  
  21.             final View view = createViewFromTag(name, attrs);  
  22.             final ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) parent;  
  23.             final ViewGroup.LayoutParams params = viewGroup.generateLayoutParams(attrs);  
  24.             rInflate(parser, view, attrs);  
  25.             viewGroup.addView(view, params);  
  26.         }  
  27.     }  
  28.     parent.onFinishInflate();  
  29. }  

可以看到，在第21行同樣是createViewFromTag()方法來建立View的例項，然後還會在第24行遞迴呼叫rInflate()方法來查詢這個View下的子元素，每次遞迴完成後則將這個View新增到父佈局當中。


這樣的話，把整個佈局檔案都解析完成後就形成了一個完整的DOM結構，最終會把最頂層的根佈局返回，至此inflate()過程全部結束。


比較細心的朋友也許會注意到，inflate()方法還有個接收三個引數的方法過載，結構如下：

[java] view plain copy
  1. inflate(int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot)  

那麼這第三個引數attachToRoot又是什麼意思呢？其實如果你仔細去閱讀上面的原始碼應該可以自己分析出答案，這裡我先將結論說一下吧，感興趣的朋友可以再閱讀一下原始碼，校驗我的結論是否正確。


1. 如果root為null，attachToRoot將失去作用，設定任何值都沒有意義。

2. 如果root不為null，attachToRoot設為true，則會給載入的佈局檔案的指定一個父佈局，即root。

3. 如果root不為null，attachToRoot設為false，則會將佈局檔案最外層的所有layout屬性進行設定，當該view被新增到父view當中時，這些layout屬性會自動生效。

4. 在不設定attachToRoot引數的情況下，如果root不為null，attachToRoot引數預設為true。


好了，現在對LayoutInflater的工作原理和流程也搞清楚了，你該滿足了吧。額。。。。還嫌這個例子中的按鈕看起來有點小，想要調大一些？那簡單的呀，修改button_layout.xml中的程式碼，如下所示：

[html] view plain copy
  1. <Button xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
  2.     android:layout_width="300dp"  
  3.     android:layout_height="80dp"  
  4.     android:text="Button" >  
  5.   
  6. </Button>  

這裡我們將按鈕的寬度改成300dp，高度改成80dp，這樣夠大了吧？現在重新執行一下程式來觀察效果。咦？怎麼按鈕還是原來的大小，沒有任何變化！是不是按鈕仍然不夠大，再改大一點呢？還是沒有用！


其實這裡不管你將Button的layout_width和layout_height的值修改成多少，都不會有任何效果的，因為這兩個值現在已經完全失去了作用。平時我們經常使用layout_width和layout_height來設定View的大小，並且一直都能正常工作，就好像這兩個屬性確實是用於設定View的大小的。而實際上則不然，它們其實是用於設定View在佈局中的大小的，也就是說，首先View必須存在於一個佈局中，之後如果將layout_width設定成match_parent表示讓View的寬度填充滿布局，如果設定成wrap_content表示讓View的寬度剛好可以包含其內容，如果設定成具體的數值則View的寬度會變成相應的數值。這也是為什麼這兩個屬性叫作layout_width和layout_height，而不是width和height。


再來看一下我們的button_layout.xml吧，很明顯Button這個控制元件目前不存在於任何佈局當中，所以layout_width和layout_height這兩個屬性理所當然沒有任何作用。那麼怎樣修改才能讓按鈕的大小改變呢？解決方法其實有很多種，最簡單的方式就是在Button的外面再巢狀一層佈局，如下所示：

[html] view plain copy
  1. <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
  2.     android:layout_width="match_parent"  
  3.     android:layout_height="match_parent" >  
  4.   
  5.     <Button  
  6.         android:layout_width="300dp"  
  7.         android:layout_height="80dp"  
  8.         android:text="Button" >  
  9.     </Button>  
  10.   
  11. </RelativeLayout>  

可以看到，這裡我們又加入了一個RelativeLayout，此時的Button存在與RelativeLayout之中，layout_width和layout_height屬性也就有作用了。當然，處於最外層的RelativeLayout，它的layout_width和layout_height則會失去作用。現在重新執行一下程式，結果如下圖所示：




OK！按鈕的終於可以變大了，這下總算是滿足大家的要求了吧。


看到這裡，也許有些朋友心中會有一個巨大的疑惑。不對呀！平時在Activity中指定佈局檔案的時候，最外層的那個佈局是可以指定大小的呀，layout_width和layout_height都是有作用的。確實，這主要是因為，在setContentView()方法中，Android會自動在佈局檔案的最外層再巢狀一個FrameLayout，所以layout_width和layout_height屬性才會有效果。那麼我們來證實一下吧，修改MainActivity中的程式碼，如下所示：

[java] view plain copy
  1. public class MainActivity extends Activity {  
  2.   
  3.     private LinearLayout mainLayout;  
  4.   
  5.     @Override  
  6.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  7.         super.onCreate(savedInstanceState);  
  8.         setContentView(R.layout.activity_main);  
  9.         mainLayout = (LinearLayout) findViewById(R.id.main_layout);  
  10.         ViewParent viewParent = mainLayout.getParent();  
  11.         Log.d("TAG", "the parent of mainLayout is " + viewParent);  
  12.     }  
  13.   
  14. }  

可以看到，這裡通過findViewById()方法，拿到了activity_main佈局中最外層的LinearLayout物件，然後呼叫它的getParent()方法獲取它的父佈局，再通過Log列印出來。現在重新執行一下程式，結果如下圖所示：


 


非常正確！LinearLayout的父佈局確實是一個FrameLayout，而這個FrameLayout就是由系統自動幫我們新增上的。


說到這裡，雖然setContentView()方法大家都會用，但實際上Android介面顯示的原理要比我們所看到的東西複雜得多。任何一個Activity中顯示的介面其實主要都由兩部分組成，標題欄和內容佈局。標題欄就是在很多介面頂部顯示的那部分內容，比如剛剛我們的那個例子當中就有標題欄，可以在程式碼中控制讓它是否顯示。而內容佈局就是一個FrameLayout，這個佈局的id叫作content，我們呼叫setContentView()方法時所傳入的佈局其實就是放到這個FrameLayout中的，這也是為什麼這個方法名叫作setContentView()，而不是叫setView()。


最後再附上一張Activity視窗的組成圖吧，以便於大家更加直觀地理解：



好了，今天就講到這裡了，支援的、吐槽的、有疑問的、以及打醬油的路過朋友儘管留言吧 ^v^ 感興趣的朋友可以繼續閱讀 Android檢視繪製流程完全解析，帶你一步步深入瞭解View(二) 。

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