Android布局优化（一）LayoutInflate — 从布局加载原理说起
16lz
2021-01-23
系列文章
- Android布局优化（一）LayoutInflate — 从布局加载原理说起
- Android布局优化（二）优雅获取界面布局耗时
- Android布局优化（三）使用AsyncLayoutInflater异步加载布局
- Android布局优化（四）X2C — 提升布局加载速度200%
- Android布局优化（五）绘制优化—避免过度绘制
目录
前言
最近打算写一些Android布局优化相关的文章，既然要进行布局优化，就要先了解布局加载原理，才能知道有哪些地方可以作为优化的切入点。开发同学做任何事情最好都能够知其所以然
布局加载源码分析
这里主要为了分析布局加载相关的原理，所以省略了一些逻辑。想了解View绘制流程，可以看最全的View绘制流程（上）— Window、DecorView、ViewRootImp的关系
我们先从Activity.setContentView开始分析布局是如何被加载的
Activity.setContentView(@LayoutRes int layoutResID)
public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) { getWindow().setContentView(layoutResID); initWindowDecorActionBar();}PhoneWIndow.setContentView(int layoutResID)
@Overridepublic void setContentView(int layoutResID) { if (mContentParent == null) { //初始化DecorView和mContentParent installDecor(); } ... //加载资源文件，创建view树装载到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.加载解析xml文件 final XmlResourceParser parser = res.getLayout(resource); try { //2.填充View树 return inflate(parser, root, attachToRoot); } finally { parser.close(); }}可以看出布局加载流程主要分为加载解析xml文件和填充View树两部分
加载解析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)); }我们不用非常深入这个方法的具体实现细节，我们只需要知道，这个方法的作用就是将我们写的xml文件读取到内存中，并进行一些数据解析和封装。所以这个方法本质上就是一个IO操作，我们知道，IO操作往往是比较耗费性能的
填充View树
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("上面这个方法中我们最主要关注createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs)
View createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs, boolean ignoreThemeAttr) { //解析view标签 if (name.equals("view")) { name = attrs.getAttributeValue(null, "class"); } //如果需要该标签与主题相关，需要对context进行包装，将主题信息加入context包装类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是一种闪烁的FrameLayout，它包裹的内容会一直闪烁，类似QQ提示消息那种。 return new BlinkLayout(context, attrs); } //设置Factory，来对View做额外的拓展，这块属于可定制的内容 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); } //如果此时不存在Factory，不管Factory还是Factory2，还是mPrivateFactory都不存在， //那么会直接对name直接进行解析 if (view == null) { final Object lastContext = mConstructorArgs[0]; mConstructorArgs[0] = context; try { //如果name中包含"."即为自定义View，否则为原生的View控件 if (-1 == name.indexOf('.')) { view = onCreateView(parent, name, attrs); } else { view = createView(name, null, attrs); } } finally { mConstructorArgs[0] = lastContext; } } return view;}根据源码可以将createViewFromTag分为三个流程：
对一些特殊标签，做分别处理，例如：
view，TAG_1995(blink)进行对
Factory、Factory2的设置判断，如果设置那么就会通过设置Factory、Factory2进行生成View如果没有设置
Factory或Factory2，那么就会使用LayoutInflater默认的生成方式，进行View的生成
createViewFromTag过程分析：
- 处理
view标签
如果标签的名称是view，注意是小写的view，这个标签一般大家不太常用
在使用时，相当于所有控件标签的父类一样，可以设置class属性，这个属性会决定view这个节点会变成什么控件
- 如果该节点与主题相关，则需要特殊处理
如果该节点与主题（Theme）相关，需要将context与theme信息包装至ContextWrapper类
- 处理TAG_1995标签
这就有意思了，TAG_1995指的是blink这个标签，这个标签感觉使用的很少，以至于大家根本不知道。
这个标签最后会被解析成BlinkLayout，BlinkLayout其实就是一个FrameLayout，这个控件最后会将包裹内容一直闪烁(就和电脑版QQ消息提示一样）
- 判断其是否存在Factory或者Factory2
在这里先对Factory进行判空，这里不管Factory还是Factory2（mPrivateFactory 就是Factory2），本质上都是一种扩展操作，提前解析name，然后直接将解析后的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);}从这里可以看出，Factory2和Factory都是一个接口，需要自己实现，而Factory2和Factory的区别是Factory2继承Factory，从而扩展出一个参数，就是增加了该节点的父View。设置Factory和Factory2需要通过setFactory()或者setFactory2()来实现
setFactory()
public void setFactory(Factory factory) { //如果已经设置Factory，不可以继续设置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"); } //设置Factory会添加一个标记 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"); } //注意设置Factory和Factory2的标记是共用的 mFactorySet = true; if (mFactory == null) { mFactory = mFactory2 = factory; } else { mFactory = mFactory2 = new FactoryMerger(factory, factory, mFactory, mFactory2); }}通过上面代码可以看出，Factory和Factory2只能够设置一次，并且Factory和Factory2二者互斥，只能存在一个。所以一般setFactory()或者setFactory2()，一般在cloneInContext()之后设置，这样生成一个新的LayoutInflater，标记默认是false，才能够设置
- createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)
public final View createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs) throws ClassNotFoundException, InflateException { //判断构造器是否存在 Constructor<? extends View> constructor = sConstructorMap.get(name); if (constructor != null && !verifyClassLoader(constructor)) { constructor = null; sConstructorMap.remove(name); } Class<? extends View> clazz = null; try { //如果构造器不存在，这个就相当于Class之前是否被加载过，sConstructorMap就是缓存这些Class的Map if (constructor == null) { //通过前缀+name的方式去加载 clazz = mContext.getClassLoader().loadClass( prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class); //通过过滤去设置一些不需要加载的对象 if (mFilter != null && clazz != null) { boolean allowed = mFilter.onLoadClass(clazz); if (!allowed) { failNotAllowed(name, prefix, attrs); } } constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature); constructor.setAccessible(true); //缓存Class sConstructorMap.put(name, constructor); } else { //如果Class存在，并且加载Class的ClassLoader合法 //这里先判断该Class是否应该被过滤 if (mFilter != null) { //过滤器也有缓存之前的Class是否被允许加载，判断这个Class的过滤状态 Boolean allowedState = mFilterMap.get(name); if (allowedState == null) { //加载Class对象操作 clazz = mContext.getClassLoader().loadClass( prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class); //判断Class是否可被加载 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; //如果过滤器不存在，直接实例化该View final View view = constructor.newInstance(args); //如果View属于ViewStub那么需要给ViewStub设置一个克隆过的LayoutInflater if (view instanceof ViewStub) { final ViewStub viewStub = (ViewStub) view; viewStub.setLayoutInflater(cloneInContext((Context) args[0])); } return view从上面的代码可以看出，我们是通过反射的方式去创建View实例的
总结
经过对布局加载原理的分析，我们可以看出布局加载的主要性能瓶颈主要在两个方面
加载xml文件是一个IO过程，如果xml文件过大，就会比较耗时
View实例是通过反射进行创建的，通过反射创建对象相对会更耗费性能
android布局加载过程
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