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引言

• 這是 Android 10 源碼分析系列的第 4 篇
• 分支：android-10.0.0_r14
• 全文閱讀大概 10 分鐘

通過這篇文章你將學習到以下內容，將在文末會給出相應的答案

• View 中的 INVISIBLE、VISIBLE、GONE 都有什么作用？
• 為什么 ViewStub 是大小為0的視圖
• ViewStub 有什么作用？
• ViewStub 是如何創建的？
• 為什么 ViewStub 能做到延遲加載？
• ViewStub 指定的 Layout 布局文件是什么時候被加載的？
• LayoutInflater 是一個抽象類它如何被創建的？
• 系統服務存儲在哪里？如何獲取和添加系統服務？

在上一篇文章 0xA02 Android 10 源碼分析：APK 加載流程之資源加載 中通過 LayoutInflater.inflate 方法解析 XML 文件，了解到了系統如何對 merge、include 標簽是如何處理的，本文主要圍繞以下兩方面內容

• 系統對 ViewStub 如何處理？
• LayoutInflater 是如何被創建的？

系統對 merge、include 是如何處理的

• 使用 merge 標簽必須有父布局，且依賴于父布局加載
• merge 并不是一個 ViewGroup，也不是一個 View，它相當于聲明了一些視圖，等待被添加，解析過程中遇到 merge 標簽會將 merge 標簽下面的所有子 view 添加到根布局中
• merge 標簽在 XML 中必須是根元素
• 相反的 include 不能作為根元素，需要放在一個 ViewGroup 中
• 使用 include 標簽必須指定有效的 layout 屬性
• 使用 include 標簽不寫寬高是沒有關系的，會去解析被 include 的 layout

merge 標簽為什么可以起到優化布局的效果？

解析過程中遇到 merge 標簽，會調用 rInflate 方法，部分代碼如下

// 根據元素名解析，生成對應的view
final View view = createViewFromTag(parent, name, context, attrs);
final ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) parent;
final ViewGroup.LayoutParams params = viewGroup.generateLayoutParams(attrs);
// rInflateChildren方法內部調用的rInflate方法，深度優先遍歷解析所有的子view
rInflateChildren(parser, view, attrs, true);
// 添加解析的view
viewGroup.addView(view, params);

解析 merge 標簽下面的所有子 view，然后添加到根布局中

更多信息查看0xA02 Android 10 源碼分析：APK 加載流程之資源加載，接下來看一下系統對 ViewStub 如何處理

1. ViewStub是什么

關于 ViewStub 的介紹，可以點擊下方官網鏈接查看
官網鏈接https://developer.android.google.cn/reference/android...ViewStub

ViewStub 的繼承結構

image

image

簡單來說主要以下幾點：

• ViewStub 控件是一個不可見，
• 大小為 0 的視圖
• 當 ViewStub 控件設置可見，或者調用 inflate() 方法，ViewStub 所指定的 layout 資源就會被加載
• ViewStub 也會從其父控件中移除，ViewStub 會被新加載的 layout 文件代替

為什么 ViewStub 是大小為 0 的視圖
frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    // 設置視圖大小為0
    setMeasuredDimension(0, 0);
}

ViewStub 的作用

主要用來延遲布局的加載，例如：在 Android 中非常常見的布局，用 ListView 來展示列表信息，當沒有數據或者網絡加載失敗時, 加載空的 ListView 會占用一些資源，如果用 ViewStub 包裹 ListView，當有數據時，才會調用 inflate() 方法顯示 ListView，起到延遲加載了布局效果

1.1 ViewStub 是如何被創建的

在上篇文章 0xA02 Android 10 源碼分析：APK 加載流程之資源加載 中，介紹了 View 的創建是通過調用了 LayoutInflater.createView 方法根據完整的類的路徑名利用反射機制構建 View 對象，因為 ViewStub 是繼承 View，所以 ViewStub 的創建和 View 的創建是相同的，來看一下 LayoutInflater.createView 方法
frameworks/base/core/java/android/view/LayoutInflater.java

...

try {
    // 利用構造函數，創建View
    final View view = constructor.newInstance(args);
    if (view instanceof ViewStub) {
        // 如果是ViewStub，則設置LayoutInflater
        final ViewStub viewStub = (ViewStub) view;
        viewStub.setLayoutInflater(cloneInContext((Context) args[0]));
    }
    return view;
} finally {
    mConstructorArgs[0] = lastContext;
}

...

根據完整的類的路徑名利用反射機制構建 View 對象，如果遇到 ViewStub 將當前 LayoutInflater 設置給 ViewStub，當 ViewStub 控件設置可見，或者調用 inflate()，會調用 LayoutInflater 的 inflate 方法完成布局加載，接下來分析 ViewStub 的構造方法

1.2 ViewStub 的構造方法

在上面提到了根據完整的類的路徑名利用反射機制構建 View 對象，當 View 對象被創建的時候，會調用它的構造函數，來看一下 ViewStub 的構造方法

public ViewStub(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
    super(context);

    final TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(attrs,
            R.styleable.ViewStub, defStyleAttr, defStyleRes);
    saveAttributeDataForStyleable(context, R.styleable.ViewStub, attrs, a, defStyleAttr,
            defStyleRes);
    // 解析xml中設置的 android:inflatedId 的屬性
    mInflatedId = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_inflatedId, NO_ID);
    // 解析xml中設置的 android:layout 屬性
    mLayoutResource = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_layout, 0);
    // 解析xml中設置的 android:id 屬性
    mID = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_id, NO_ID);
    a.recycle();
    // view不可見
    setVisibility(GONE);
    // 不會調用 onDraw 方法繪制內容
    setWillNotDraw(true);
}

1. 獲取 android:inflatedId、android:layout、android:id 的值
2. 調用 setVisibility 方法，設置 View 不可見
3. 調用 setWillNotDraw 方法，不會調用 onDraw 方法繪制內容

在上面提到了如果想要加載 ViewStub 所指定的 layout 資源，需要設置 ViewStub 控件設置可見，或者調用 inflate() 方法，來看一下 ViewStub 的 setVisibility 方法

1.3 ViewStub 的 setVisibility 方法

setVisibility(int visibility) 方法，參數 visibility 對應三個值分別是 INVISIBLE、VISIBLE、GONE

• VISIBLE：視圖可見
• INVISIBLE：視圖不可見的，它仍然占用布局的空間
• GONE：視圖不可見，它不占用布局的空間

接下里查看一下 ViewStub 的 setVisibility 方法
frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

@Override
public void setVisibility(int visibility) {
    if (mInflatedViewRef != null) {
        // mInflatedViewRef 是 WeakReference的實例，調用inflate方法時候初始化
        View view = mInflatedViewRef.get();
        if (view != null) {
            // 設置View可見
            view.setVisibility(visibility);
        } else {
            throw new IllegalStateException("setVisibility called on un-referenced view");
        }
    } else {
        super.setVisibility(visibility);
        // 當View為空且設置視圖可見(VISIBLE、INVISIBLE)，調用inflate方法
        if (visibility == VISIBLE || visibility == INVISIBLE) {
            inflate();
        }
    }
}

1. mInflatedViewRef 是 WeakReference 的實例，調用 inflate 方法時候初始化
2. 從 mInflatedViewRef 緩存中獲取 View，并且設置 View 可見
3. 當 View 為空且設置視圖可見(VISIBLE、INVISIBLE)，會調用 inflate方法

1.4 ViewStub.inflate 方法

調用了 ViewStub 的 setVisibility 方法，最后都會調用 ViewStub.inflate 方法，來查看一下
frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

public View inflate() {
    final ViewParent viewParent = getParent();

    if (viewParent != null && viewParent instanceof ViewGroup) {
        if (mLayoutResource != 0) {
            final ViewGroup parent = (ViewGroup) viewParent;
            // 解析布局視圖
            // 返回的view是android:layout指定的布局文件最頂層的view
            final View view = inflateViewNoAdd(parent);
            
            // 移除ViewStub
            // 添加view到被移除的ViewStub的位置
            replaceSelfWithView(view, parent);

            // 添加view到 mInflatedViewRef 中
            mInflatedViewRef = new WeakReference<>(view);
            if (mInflateListener != null) {
                // 加載完成之后，回調onInflate 方法
                mInflateListener.onInflate(this, view);
            }

            return view;
        } else {
            // 需要在xml中設置android:layout，不是layout，否則會拋出異常
            throw new IllegalArgumentException("ViewStub must have a valid layoutResource");
        }
    } else {
        // ViewStub不能作為根布局，它需要放在ViewGroup中, 否則會拋出異常
        throw new IllegalStateException("ViewStub must have a non-null ViewGroup viewParent");
    }
}

1. 調用 inflateViewNoAdd 方法返回 android:layout 指定的布局文件最頂層的 View
2. 調用 replaceSelfWithView 方法, 移除 ViewStub, 添加 View 到被移除的 ViewStub 的位置
3. 添加 View 到 mInflatedViewRef 中
4. 加載完成之后，回調 onInflate 方法

需要注意以下兩點：

• 使用 ViewStub 需要在 XML 中設置 android:layout，不是 layout，否則會拋出異常
• ViewStub 不能作為根布局，它需要放在 ViewGroup 中, 否則會拋出異常

來查看一下 inflateViewNoAdd 方法和 replaceSelfWithView 方法

1.5 ViewStub.inflateViewNoAdd 方法

調用 inflateViewNoAdd 方法返回 android:layout 指定的布局文件最頂層的 View
frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

private View inflateViewNoAdd(ViewGroup parent) {
    final LayoutInflater factory;

    // mInflater 是View被創建的時候，如果是ViewStub, 將LayoutInflater賦值給mInflater
    if (mInflater != null) {
        factory = mInflater;
    } else {
        // 如果mInflater為空，則創建LayoutInflater
        factory = LayoutInflater.from(mContext);
    }

    // 從指定的 mLayoutResource 資源中解析布局視圖
    // mLayoutResource 是在xml設置的 Android:layout 指定的布局文件
    final View view = factory.inflate(mLayoutResource, parent, false);

    // mInflatedId 是在xml設置的 inflateId
    if (mInflatedId != NO_ID) {
        // 將id復制給view
        view.setId(mInflatedId);
        //注意：如果指定了mInflatedId , 被inflate的layoutView的id就是mInflatedId
    }
    return view;
}

• mInflater 是 View 被創建的時候，如果是 ViewStub, 將 LayoutInflater 賦值給 mInflater
• 如果 mInflater 為空則通過 LayoutInflater.from(mContext) 構建 LayoutInflater
• 調用 LayoutInflater 的 inflate 方法解析布局視圖
• 將 mInflatedId 設置 View

1.6 ViewStub.replaceSelfWithView 方法

調用 replaceSelfWithView 方法, 移除 ViewStub, 添加 View 到被移除的 ViewStub 的位置
frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

private void replaceSelfWithView(View view, ViewGroup parent) {
    // 獲取ViewStub在視圖中的位置
    final int index = parent.indexOfChild(this);
    // 移除ViewStub
    // 注意：調用removeViewInLayout方法之后，調用findViewById()是找不到該ViewStub對象
    parent.removeViewInLayout(this);

    final ViewGroup.LayoutParams layoutParams = getLayoutParams();
    // 將xml中指定的 android:layout 布局文件中最頂層的View，添加到被移除的 ViewStub的位置
    if (layoutParams != null) {
        parent.addView(view, index, layoutParams);
    } else {
        parent.addView(view, index);
    }
}

1. 獲取 ViewStub 在視圖中的位置，然后移除 ViewStub
2. 添加 android:layout 布局文件中最頂層的 View 到被移除的 ViewStub 的位置

1.7 ViewStub 的注意事項

• 使用 ViewStub 需要在 XML 中設置 android:layout，不是 layout，否則會拋出異常

throw new IllegalArgumentException("ViewStub must have a valid layoutResource");

• ViewStub 不能作為根布局，它需要放在 ViewGroup 中, 否則會拋出異常

throw new IllegalStateException("ViewStub must have a non-null ViewGroup viewParent");

• 一旦調用 setVisibility(View.VISIBLE) 或者 inflate() 方法之后，該 ViewStub 將會從試圖中被移除（此時調用 findViewById() 是找不到該 ViewStub 對象).

// 獲取ViewStub在視圖中的位置
final int index = parent.indexOfChild(this);
// 移除ViewStub
// 注意：調用removeViewInLayout方法之后，調用findViewById()是找不到該ViewStub對象
parent.removeViewInLayout(this);

• 如果指定了 mInflatedId , 被 inflate 的 layoutView 的 id 就是 mInflatedId

// mInflatedId 是在xml設置的 inflateId
if (mInflatedId != NO_ID) {
    // 將id復制給view
    view.setId(mInflatedId);
    //注意：如果指定了mInflatedId , 被inflate的layoutView的id就是mInflatedId
}

• 被 inflate 的 layoutView 的 layoutParams 與 ViewStub 的 layoutParams 相同.

final ViewGroup.LayoutParams layoutParams = getLayoutParams();
// 將xml中指定的 android:layout 布局文件中最頂層的View 也就是根view，
// 添加到被移除的 ViewStub的位置
if (layoutParams != null) {
    parent.addView(view, index, layoutParams);
} else {
    parent.addView(view, index);
}

到這里關于 ViewStub 的構建、布局的加載以及注意事項分析完了，接下來分析一下 LayoutInflater 是如何被創建的

2 關于LayoutInflater

在 0xA02 Android 10 源碼分析：APK 加載流程之資源加載 文章中，介紹了 Activity 啟動的時候通過調用 LayoutInflater 的 inflater 的方法加載 layout 文件，那么 LayoutInflater 是如何被創建的呢，先來看一段代碼，相信下面的代碼都不會很陌生

public RecyclerView.ViewHolder onCreateViewHolder(@NonNull ViewGroup viewGroup, int i) {
    return new AllVh(LayoutInflater
            .from(viewGroup.getContext())
            .inflate(R.layout.list_item, viewGroup, false));
}

LayoutInflater的inflate方法的三個參數都代表什么意思？

• resource：要解析的 XML 布局文件 Id
• root：表示根布局
• attachToRoot：是否要添加到父布局 root中

resource 其實很好理解就是資源 Id，而 root 和 attachToRoot 分別代表什么意思：

• 當 attachToRoot == true 且 root ！= null 時，新解析出來的 View 會被 add 到 root 中去，然后將 root 作為結果返回
• 當 attachToRoot == false 且 root ！= null 時，新解析的 View 會直接作為結果返回，而且 root 會為新解析的 View 生成 LayoutParams 并設置到該View中去
• 當 attachToRoot == false 且 root == null 時，新解析的 View 會直接作為結果返回

2.1 LayoutInflater 是如何被創建的

LayoutInflater 是一個抽象類，通過調用了 from() 的靜態函數，經由系統服務 LAYOUT_INFLATER_SERVICE，最終創建了一個 LayoutInflater 的子類對象 PhoneLayoutInflater，繼承結構如下：

image

LayoutInflater.from(ctx) 就是根據傳遞過來的 Context 對象，調用 getSystemService() 來獲取對應的系統服務, 來看一下這個方法
frameworks/base/core/java/android/view/LayoutInflater.java

public static LayoutInflater from(Context context) {
    // 獲取系統服務 LAYOUT_INFLATER_SERVICE ，并賦值給 LayoutInflater
    // Context 是一個抽象類，真正的實現類是ContextImpl
    LayoutInflater LayoutInflater =
            (LayoutInflater) context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
    if (LayoutInflater == null) {
        throw new AssertionError("LayoutInflater not found.");
    }
    return LayoutInflater;
}

而 Context 本身是一個抽象類，它真正的實例化對象是 ContextImpl
frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java

public Object getSystemService(String name) {
    // SystemServiceRegistry 是管理系統服務的
    // 調用getSystemService方法，通過服務名字查找對應的服務
    return SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name);
}

2.2 SystemServiceRegistry

SystemServiceRegistry 管理所有的系統服務，調用 getSystemService 方法，通過服務名字查找對應的服務
frameworks/base/core/java/android/app/SystemServiceRegistry.java

public static Object getSystemService(ContextImpl ctx, String name) {
    // SYSTEM_SERVICE_FETCHERS 是一個map集合
    // 從 map 集合中取出系統服務
    ServiceFetcher<?> fetcher = SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.get(name);
    return fetcher != null ? fetcher.getService(ctx) : null;
}

• ServiceFetcher 為 SystemServiceRegistry 類的靜態內部接口，定義了 getService 方法
• ServiceFetcher 的實現類 CachedServiceFetcher 實現了 getService方法
• 所有的系統服務都存儲在一個 map 集合 SYSTEM_SERVICE_FETCHERS當 中，調用 get 方法來獲取對應的服務

如果有 getSystemService 方法來獲取服務，那么相應的也會有添加服務的方法
frameworks/base/core/java/android/app/SystemServiceRegistry.java

private static <T> void registerService(String serviceName, Class<T> serviceClass,
        ServiceFetcher<T> serviceFetcher) {
    SYSTEM_SERVICE_NAMES.put(serviceClass, serviceName);
    SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.put(serviceName, serviceFetcher);
}

通過調用 SYSTEM_SERVICE_NAMES 的 put 方法，往 map 集合中添加數據，那么 registerService 是什么時候調用的，在 SystemServiceRegistry 類中搜索 registerService 方法，知道了在類加載的時候通過靜態代碼塊中添加的，來看一下

static {
    // 初始化加載所有的系統服務

    ...
    // 省略了很多系統服務

    registerService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE, LayoutInflater.class,
            new CachedServiceFetcher<LayoutInflater>() {
        @Override
        public LayoutInflater createService(ContextImpl ctx) {
            return new PhoneLayoutInflater(ctx.getOuterContext());
        }});

    ...
    // 省略了很多系統服務
}

最終是創建了一個 PhoneLayoutInflater 并返回的，到這里 LayoutInflater 的創建流程就分析完了

總結

View 中的 INVISIBLE、VISIBLE、GONE 都有什么作用？

如果想隱藏或者顯示 View，可以通過調用 setVisibility(int visibility) 方法來實現，參數 visibility 對應三個值分別是INVISIBLE、VISIBLE、GONE

• VISIBLE：視圖可見
• INVISIBLE：視圖不可見的，它仍然占用布局的空間
• GONE：視圖不可見，它不占用布局的空間

為什么 ViewStub 是大小為0的視圖？
frameworks/base/core/java/android/view/ViewStub.java

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    // 設置視圖大小為0
    setMeasuredDimension(0, 0);
}

ViewStub 有什么作用？

ViewStub 的作用主要用來延遲布局的加載

ViewStub 是如何創建的？

因為 ViewStub 是繼承 View, 所以 ViewStub 的創建和 View 的創建是相同的，通過調用了 LayoutInflater.createView 方法根據完整的類的路徑名利用反射機制構建 View 對象
frameworks/base/core/java/android/view/LayoutInflater.java

...

try {
    // 利用構造函數，創建View
    final View view = constructor.newInstance(args);
    if (view instanceof ViewStub) {
        // 如果是ViewStub，則設置LayoutInflater
        final ViewStub viewStub = (ViewStub) view;
        viewStub.setLayoutInflater(cloneInContext((Context) args[0]));
    }
    return view;
} finally {
    mConstructorArgs[0] = lastContext;
}

...

為什么 ViewStub 能做到延遲加載？

因為在解析 layout 文件過程中遇到 ViewStub，只是構建 ViewStub 的對象和初始化 ViewStub 的屬性，沒有真正開始解析 View，所以可以做到延遲初始化

ViewStub 指定的 Layout 布局文件是什么時候被加載的？

當ViewStub 控件設置可見，或者調用 inflate() 方法，ViewStub 所指定的 layout 資源就會被加載

LayoutInflater 是一個抽象類它如何被創建的？

LayoutInflater 是一個抽象類，通過調用了 from() 的靜態函數，經由系統服務 LAYOUT_INFLATER_SERVICE，最終創建了一個 LayoutInflater的子類對象 PhoneLayoutInflater，繼承結構如下：

image

LayoutInflater.from(ctx) 就是根據傳遞過來的 Context 對象，調用 getSystemService() 來獲取對應的系統服務

系統服務存儲在哪里？如何獲取和添加系統服務？

SystemServiceRegistry 管理所有的系統服務，所有的系統服務都存儲在一 個map集合SYSTEM_SERVICE_FETCHERS 當中，調用 getSystemService 方法獲取系統服務，調用 registerService 方法添加系統服務

結語

致力于分享一系列的 Android 系統源碼、逆向分析、算法相關的文章，每篇文章都會反復檢查之后才會發布，如果你同我一樣喜歡研究 Android 源碼，一起來學習，期待與你一起成長

算法

由于 LeetCode 的題庫龐大，每個分類都能篩選出數百道題，由于每個人的精力有限，不可能刷完所有題目，因此我按照經典類型題目去分類、和題目的難易程度去排序

• 數據結構： 數組、棧、隊列、字符串、鏈表、樹……
• 算法： 查找算法、搜索算法、位運算、排序、數學、……

每道題目都會用 Java 和 kotlin 去實現，并且每道題目都有解題思路，如果你同我一樣喜歡算法、LeetCode，可以關注我 GitHub 上的 LeetCode 題解：Leetcode-Solutions-with-Java-And-Kotlin，一起來學習，期待與你一起成長

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