Activity从启动到绘制

果然人在家里就比较容易犯懒,差点又被自己说服去睡觉了。——10.2
被ActivityTaskManagerService玩惨了——10.3

前言

前面已经梳理了一下,我们的布局文件layout是如何加载的,原材料已经有了,现在就可以总结一下我们耳熟能详的measurelayoutdraw了。
结果今天看了两篇博客之后,发现事情并没有这么简单,好像少了点什么??
嗯...我们把整个事情的整个流程捋一下:
首先,我们把自定义layout加载到DecorView
然后,我们按照measurelayoutdraw流程来绘制View......
嗯...
不对啊!DecorView是在哪显示的,又是在哪调用的绘制View......
......
我的Activity呢???我的Window呢??我这么大一个组件怎么就没了?!

我哭了

所以,只能含着泪在标题上加上了“前一章”的字样(看来不能好好睡觉了),只能先来看看:

  • Activity的启动过程;
  • ActivityWindow又是怎么来衔接DecorView的加载和绘制的;

源码

Activity启动分析

回归到一个刚刚接触到Android的萌新状态(虽然现在也是萌新),如果说需要显示或者说修改UI,第一件事就是打开Activity。众所周知,Activity是一种用于直接向用户展示界面的组件。OK,那我们从Activity开始入手,一步一步看一下他是如何展示界面的。

    Intent intent = new Intent(this, TestActivity.class);
    startActivity(intent);

这就是我们可以见到的Activity的起点,代码非常简单,直接调用Activity.startActivity()
继续向下看startActivity()经过几次重载,最终调用了startActivityForResult()

    public void startActivityForResult(@RequiresPermission Intent intent, int requestCode,
            @Nullable Bundle options) {
        if (mParent == null) {
            //1.对options进行封装,options为null就采用系统默认,不为空则直接使用
            options = transferSpringboardActivityOptions(options);
            //2.生成ActivityResult对象,里面包含resultCode和resultData
            Instrumentation.ActivityResult ar =
                mInstrumentation.execStartActivity(
                    this, mMainThread.getApplicationThread(), mToken, this,
                    intent, requestCode, options);
            //3.执行发送消息ActivityResult
            if (ar != null) {
                mMainThread.sendActivityResult(
                    mToken, mEmbeddedID, requestCode, ar.getResultCode(),
                    ar.getResultData());
            }
            if (requestCode >= 0) {
                mStartedActivity = true;
            }
            //取消输入功能和动画的执行
            cancelInputsAndStartExitTransition(options);
            // TODO Consider clearing/flushing other event sources and events for child windows.
        } else {
            //通过mParent创建,创建过程与上方代码类似
        }
    }

看了一下刚哥的《开发艺术探索》这里的mParent是用来针对镶嵌子Activity的场景的,这里只需要看mParent == null.(正好我们只是想看一下启动和绘制的关系,这里就不纠结了),大致流程如下:

  1. options进行封装,optionsnull就采用系统默认,不为null则直接使用;
  2. 生成ActivityResult对象,里面包含resultCoderesultData;
  3. 执行发送消息ActivityResult;
  4. 取消输入功能和动画的执行;
    这里可以看到在第三步中已经开始发送ActivityResult,那Activity的启动应该就在第二步中的Instrumentation.execStartActivity(),我们跟进去看代码;
    public ActivityResult execStartActivity(
            Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
            Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
        IApplicationThread whoThread = (IApplicationThread) contextThread;
        //1.存储`startActivity()`发起者的信息
        Uri referrer = target != null ? target.onProvideReferrer() : null;
        if (referrer != null) {
            intent.putExtra(Intent.EXTRA_REFERRER, referrer);
        }
        //2.测试相关判定
        if (mActivityMonitors != null) {
            //ActivityMonitor类是Google为了InstrumentationTest而加入的一个工具类,这里不关注
        }
        try {
            intent.migrateExtraStreamToClipData();
            intent.prepareToLeaveProcess(who);
            //3.启动Activity的核心
            int result = ActivityTaskManager.getService()
                .startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
                        intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
                        token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
                        requestCode, 0, null, options);
            //4.用于检查打开Activity异常的方法,我们常见的Activity启动异常都在这里
            checkStartActivityResult(result, intent);
        } catch (RemoteException e) {
            throw new RuntimeException("Failure from system", e);
        }
        return null;
    }

大致流程如下:

  1. .存储startActivity()发起者的信息;
  2. 测试相关判定;
  3. 启动Activity的核心;
  4. 用于检查打开Activity异常的方法,我们常见的Activity启动异常都在这里;

说实话,看到这里,我多少是有点小激动的,毕竟看起来,马上就可以揭晓谜底了,但是现实告诉我:"你高兴的太早了!",点进去看一下启动Activity的核心:

    public static IActivityTaskManager getService() {
        return IActivityTaskManagerSingleton.get();
    }

    @UnsupportedAppUsage(trackingBug = 129726065)
    private static final Singleton<IActivityTaskManager> IActivityTaskManagerSingleton =
            new Singleton<IActivityTaskManager>() {
                @Override
                protected IActivityTaskManager create() {
                    final IBinder b = ServiceManager.getService(Context.ACTIVITY_TASK_SERVICE);
                    return IActivityTaskManager.Stub.asInterface(b);
                }
            };

直接看代码的最后一行,出现了关键句IActivityTaskManager.Stub.asInterface(b)这里使用Binder的进程间通信,但是IActivityTaskManager是什么东西?,不应该是IActivityManager吗?然后转到ActivityManagerService中?我太难了!!!
但是,不能气馁,我们先看一下ActivityManagerService的代码,虽然代码有变化,但是基本结构应该不会有非常大的变化。
于是我找到了这个:

    public ActivityTaskManagerService mActivityTaskManager;

看一下ActivityTaskManagerService的源码:

    public class ActivityTaskManagerService extends IActivityTaskManager.Stub

哈哈,功夫不负有心人,应该就是这里了,我们找一下startActivity()

    public final int startActivity(IApplicationThread caller, String callingPackage,
            Intent intent, String resolvedType, IBinder resultTo, String resultWho, int requestCode,
            int startFlags, ProfilerInfo profilerInfo, Bundle bOptions) {
        return startActivityAsUser(caller, callingPackage, intent, resolvedType, resultTo,
                resultWho, requestCode, startFlags, profilerInfo, bOptions,
                UserHandle.getCallingUserId());
    }

之后就开始了N多的跳转最终来到了ClientLifecycleManager.class,在这里通过ClientTransaction.classClientTransactionItem对Activity的加载和生命周期进行控制,这里只是加载,看代码:

                // Create activity launch transaction.
                final ClientTransaction clientTransaction = ClientTransaction.obtain(
                        proc.getThread(), r.appToken);

                final DisplayContent dc = r.getDisplay().mDisplayContent;
                clientTransaction.addCallback(LaunchActivityItem.obtain(new Intent(r.intent),
                        System.identityHashCode(r), r.info,
                        // TODO: Have this take the merged configuration instead of separate global
                        // and override configs.
                        mergedConfiguration.getGlobalConfiguration(),
                        mergedConfiguration.getOverrideConfiguration(), r.compat,
                        r.launchedFromPackage, task.voiceInteractor, proc.getReportedProcState(),
                        r.icicle, r.persistentState, results, newIntents,
                        dc.isNextTransitionForward(), proc.createProfilerInfoIfNeeded(),
                                r.assistToken));

                // Set desired final state.
                final ActivityLifecycleItem lifecycleItem;
                if (andResume) {
                    lifecycleItem = ResumeActivityItem.obtain(dc.isNextTransitionForward());
                } else {
                    lifecycleItem = PauseActivityItem.obtain();
                }
                clientTransaction.setLifecycleStateRequest(lifecycleItem);

这里关键是使用了LaunchActivityItemResumeActivityItem(也有用PauseActivityItem)分布对应Activity中对应的生命周期:onCreate()onResume,onPause
然后通过ActivityThreadApplicationThreadHActivity进行控制,调用ActivityThread中的handleLaunchActivityhandleResumeActivity,具体流程如图:

画到吐血的流程图

DecorView绘制的调用

上面Activity启动的流程图的最后一步(第50步)没有仔细的绘制,接下来的部分会对这一部分进行详解,这里也就是DecorView绘制的调用。
看代码,这里只保留绘制相关部分:

<ActivityThread.java>

    public void handleResumeActivity(IBinder token, boolean finalStateRequest, boolean isForward,
            String reason) {
            ......
            if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
            r.window = r.activity.getWindow();
            View decor = r.window.getDecorView();
            decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
            ViewManager wm = a.getWindowManager();
            WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
            a.mDecor = decor;
            l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
            l.softInputMode |= forwardBit;
            if (r.mPreserveWindow) {
                a.mWindowAdded = true;
                r.mPreserveWindow = false;
                ViewRootImpl impl = decor.getViewRootImpl();
                if (impl != null) {
                    impl.notifyChildRebuilt();
                }
            }
            if (a.mVisibleFromClient) {
                if (!a.mWindowAdded) {
                    a.mWindowAdded = true;
                    wm.addView(decor, l);
                }
            }
            ......
    }

这里通过Activity获取到ViewManager,然后通过 使用ViewManager.addView()WindowView进行关联。
通过Activity获取到的ViewManager的本质是一个WindowManagerImp,看一下WindowManagerImp.addView()的代码:

<WindowManagerImp.java>

    public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
        applyDefaultToken(params);
        mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow);
    }

这里并没有进行比较哦多的操作,而是直接调用了mGlobal.addView.(代码部分删减):

    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
            Display display, Window parentWindow) {
        final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams) params;
        ViewRootImpl root;
        View panelParentView = null;
        //创建一个ViewRootImpl对象
        root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
        view.setLayoutParams(wparams);
        
        // do this last because it fires off messages to start doing things
        root.setView(view, wparams, panelParentView);
    }

这里继续看root.setView(view, wparams, panelParentView),进入到了ViewRootImpl,这里也是主要的View绘制过程的调用,经过几次调用,最终:

<ViewRootImpl.java>

      mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
      mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);

在主线程中,使用TraversalRunnable开始绘制,整体流程如下:

UI绘制的调用

总结
1.Android Q 中Activity的启动,不再使用ActivityManagerService,替换为ActivityTaskManagerService;
2.UI在onCreate中进行自定义布局的设置,在handleResumeActivity完成UI绘制;
3.Window 与 WindowManager 之间的桥接模式,依赖关系存在于抽象类间,与实现&行为完全隔离

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