Android图形用户界面开发之ViewTree和DecorView详细介绍

图形用户界面(GUI)是Android应用程序开发不可或缺的一部分。

其不仅能为用户提供输入，还能够根据(用户)执行的动作，提供相应的反馈。

因此，作为开发人员，能够理解UI(用户界面)是如何创建以及跟新的，就显得尤为重要。

ViewTree

View 和 ViewGroup 是Android UI的基本组件， 而ViewGroup作为容器，可以包含一组View， 并且ViewGroup其本身就是View的扩展。

看源码：

而各种不同的Widgets 像TextView, Button 等等 也是View的扩展，只不过是放在各种Layout里，比如LinearLayout，RelativeLayout。

而Layout却是ViewGroup的子类。

所以说一个ViewTree只不过是各种Views和ViewGroups放在一个Layout里组成的树形结构。

有例子才有真相。

通过eclipse的Outline窗口，我们可以看下下面这个树状布局。

XML Code：

当我们在Activity里，用setContentView()去设置这个view，然后运行，我们可以看到如下图：

仔细观察XML文件，以及页面渲染的View，我们会发现：

1. ViewTree 是以一种自上而下的方式进行遍历实现。

2. Parent总是最先绘制的，其实才是Children，并且仍然遵循自上而下的方式。

所以在我们的例子中，RelativeLayout是最先绘制，接着是其孩子WhiteView，RedText 等等，

直到最终GrayView绘制，并且我们会看到后绘制的覆盖了部分先绘制的。

为了更方便观察这些Views是怎么绘制的，我们把手机屏幕看作下面的X，Y，Z的坐标系。

屏幕的左上角作为[0，0，0]，X轴向右，Y轴向下沿着屏幕的长度，Z轴延伸出屏幕。

所以说，当我们遍历Tree的时候，这些Views基本上就是沿着Z轴排放。

这里需要注意，当View有部分被遮挡时，Android就不会再绘制这被遮挡的部分。

比如上图，灰色遮挡部分红色，Android绘图机制就不会再绘制那部分红色，所以我们看到的是直接遮挡，而不是颜色的混合。

现在我们知道了我们在XML里定义的Views是如何绘制的了，但是这还不够，我们可以借助一个非常有用的工具Heirarchyviewer去更深层细的观察页面布局。

Heirarchyviewer 在文件夹android-sdk/tools下，在命令行下找到这个文件夹，然后执行heirarchyviewer.bat 就可以了。

下图是Hierarchy Viewer的截图：

在Hierarchy Viewer里，列代表树的深度，而每一列里行的数量则表示每一层的深度。

从图上我们能注意到RelativeLayout并不是Root级别的，而是id为content的FrameLayout的一个子元素。

而实际山我们调用setContentView(View v)里的View v 就是这个content视图。

现在注意下跟content同级的FrameLayout有个子TextView，实际上它既是Activity的titleBar。

那么我们删除这个TitleBar之后，View Tree又会变成什么样子呢？

方法：在manifest文件，然后修改application的主题如下：

这样再打开Hierarchy Viewer,我们就能看到下图：

(注意：本人选用的Android是2.2的，要是用4.1的话，并不能得到下图，中间还会多一个Id为action_menu_bar_stub的ViewStub)

这时候我们看到content FrameLayout的父元素是PhoneWindow$DecorView。

DecorView

我们知道在Android中抽象类Window定义了最上层窗口的基本外观以及基本行为，她的实例将会被加到WindowManager中，提供一些标准的UI策略，像Background，Titlebar，以及Default key processing等等，当然这些属性是可以通过WindowManager.LayoutParams定制的。

而上面提到的PhoneWindow是Window抽象类的唯一实现，即android.policy.PhoneWindow。

而DecorWindow是PhoneWindow的一个私有内部类，其实就是一个FrameLayout的扩展。

就是这个类构成了最上层应用程序视图。

根据我们在Manifest中设置的Theme或者在PhoneWindow设置的Flags，来确定DecorView的Layout。

所以在我们的例子中，第一张中我们有个简单的主题(在Manifest中)包含一个titlebar和contentview，于是PhoneWindow就生成了包含Title的LinearLayout，以及放置content的FrameLayout。

而在第二张图中，我们去掉了titlebar主题，所以她就只生成了包含FrameLayout的DecorView了。

结论

最后我们来总结下，当一个Activity被启动的时候，这个视图树(View Tree)大体是如何创建的呢：

1. PhoneWindow根据Manifest的主题或者是特定的PhoneWindow设置去生成一个DevorView的布局，作为跟视图(Root View)。

2. Activity调用setContentView()方法把用户自定义的Layout XML文件作为内容视图(Content View), 当然其内部是调用PhoneWindow的setContentView()方法。

3. 经过上两步，UI视图就已经形成了，那么当UI每次被刷新的时候，View Tree就会像上面所说的那样被Traverse。