UI 优化系列专题，来聊一聊 Android 渲染相关知识，主要涉及 UI 渲染背景知识、如何优化 UI 渲染两部分内容。

UI 优化系列专题

UI 渲染背景知识

如何优化 UI 渲染

对于 LayoutInflater，相信每个 Android 开发人员都不会感到陌生。业界一般称它为布局解析器(或填充器)，翻开 LayoutInflater 源码发现它是一个抽象类，我们先来看下它的自我介绍。

LayoutInflater 就是将 XML 布局文件实例化为对应的 View 对象，LayoutInflater 不能直接通过 new 的方式获取，需要通过 Activity.getLayoutInflater() 或 Context.getSystemService() 获取与当前 Context 已经关联且正确配置的标准 LayoutInflater。

也就是说 LayoutInflater 不能被外部实例化，只能通过系统提供的固有方式获取，但也正因如此，相信很多开发人员对它的认识仍然停留在如下代码：

final View content = LayoutInflater.from(this).inflate(R.layout.content, root, false);

今天我们就从源码的角度，进一步分析 LayoutInflater 的工作原理，主要涉及到如下几块儿内容：

LayoutInflater 创建过程与实际类型

LayoutInflater 的布局解析原理

不容忽视的 View 创建耗时

LayoutInflater 的高阶使用技巧

LayoutInflater 创建过程与实际类型

系统在 Context 中默认提供的两种获取 LayoutInflater 的方式如下：

final LayoutInflater getLayoutInflater = getLayoutInflater();

final LayoutInflater getSystemServiceInflater = (LayoutInflater) getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);

不过它们与直接使用 LayoutInflater.from() 除了 API 不同并没有本质上的差异，所以我们直接从 LayoutInflater 的 from 方法开始入手：

public static LayoutInflater from(Context context) {

// 这里的context可以是Activity、Application、Service。

LayoutInflater LayoutInflater =

(LayoutInflater) context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);

if (LayoutInflater == null) {

throw new AssertionError("LayoutInflater not found.");

}

return LayoutInflater;

}

注意参数 Context，这里可以是 Activity、Application 或 Service。不知大家是否有跟踪过它们之间有什么区别吗？接下类我们就重点分析下这部分内容。

Context 的 getSystemService 方法默认是抽象的，看下它在 Context 中的声明：

public abstract @Nullable String getSystemServiceName(@NonNull Class> serviceClass);

这里我们主要以 Activity 为例(其他类型也会在此引申出)，在 Activity 的直接父类 ContextThemeWrapper 中重写了 getSystemService 方法。

@Override

public Object getSystemService(String name) {

if (LAYOUT_INFLATER_SERVICE.equals(name)) {

if (mInflater == null) {

// 每个Activity都有自己独一无二的Layoutflater

// 这里首先拿到在SystemServiceRegistry中注册的Application的Layoutflater

// 然后根据该创建属于每个Activity的PhoneLayoutInflater

mInflater = LayoutInflater.from(getBaseContext()).cloneInContext(this);

}

return mInflater;

}

return getBaseContext().getSystemService(name);

}

可以看到，Activity 对于 LayoutInflater 服务的 LAYOUT_INFLATER_SERVICE 做了单独处理，使每个 Activity 都有其独立的 LayoutInflater。否则直接通过 getBaseContext().getSystemService() 获取相关服务。

这里，我们有必要先跟踪下 getBaseContext()，它的声明在 ContextThemeWrapper 的直接父类 ContextWrapper 中，如下：

public Context getBaseContext() {

// mBase的实际类型是ContextImpl

return mBase;

}

注意：ContextWrapper 是 Application 和 Service 的直接父类

mBase 的实际类型是 ContextImpl。在 Android 中，Application、Service 和 Activity 在创建后会首先回调其 attach 方法，并在该方法为其关联一个 ContextImpl 对象(该部分源码可以参考 Activity / Application 的创建过程在 ActivityThread 中)。

故，这里的 getSystemService() 实际调用到 ContextImpl 的 getSystemService 方法：

@Override

public Object getSystemService(String name) {

return SystemServiceRegistry.getSystemService(this, name);

}

可以看到在 ContextImpl 内部，又委托给了 SystemServiceRegistry。SystemServiceRegistry 是应用进程的系统服务注册机，在其内部的静态代码块中默认注册了大量系统服务，包括 WINDOW_SERVICE、LOCATION_SERVICE 、AUDIO_SERVICE 等等，这里我们重点看下 LayoutInflater 的注册过程：

static {

// ... 省略

registerService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE, LayoutInflater.class,

new CachedServiceFetcher() {

@Override

public LayoutInflater createService(ContextImpl ctx) {

// LayoutInflater 的实际类型是PhoneLayoutInflater

return new PhoneLayoutInflater(ctx.getOuterContext());

}}

);

// ... 省略

}

然后通过 SystemServiceRegistry 的 getSystemService 方法获取相关服务过程如下：

public static Object getSystemService(ContextImpl ctx, String name) {

// 根据name在SYSTEM_SERVICE_FETCHERS获取该服务类型的ServiceFetcher

ServiceFetcher> fetcher = SYSTEM_SERVICE_FETCHERS.get(name);

// 通过该Fetcher获取对应的服务类型，如果是第一次调用fetcher.getServie()

// 会调用其内部的createSercice()

return fetcher != null ? fetcher.getService(ctx) : null;

}

SYSTEM_SERVICE_FETCHERS 是一个静态的 Map 容器，上面在 static {} 代码块中注册的服务都将保存在该容器。这里首先根据服务的 name 获取对应的 Fetcher，然后通过该 Fetcher 的 getService 方法创建相应 LayoutInflater 对象。

当我们首次获取某个服务类型时，fetcher.getService() 会执行其内部的 createService() 创建对应服务，然后每个服务都会被保存在 SystemServiceRegistry 中，这里实际间接保存在 Fetcher 中。

在 createService 方法，我们发现 LayoutInflater 的实际类型是 PhoneLayoutInflater，类定义如下：

public class PhoneLayoutInflater extends LayoutInflater {

/**

* 系统默认 View 目录

*/

private static final String[] sClassPrefixList = {

"android.widget.",

"android.webkit.",

"android.app."

};

/**

* Application 级的 LayoutInflater 使用该构造方法，就是在

* SystemServiceRegistry 的静态代码款中注册的。

*/

public PhoneLayoutInflater(Context context) {

super(context);

}

/**

* 在Activity中使用LayoutInflater.form()时候调用该构造方法

*/

protected PhoneLayoutInflater(LayoutInflater original, Context newContext) {

super(original, newContext);

}

/**

* 默认View 的创建流程这里(非自定义控件)

*/

@Override

protected View onCreateView(String name, AttributeSet attrs) throws ClassNotFoundException {

for (String prefix : sClassPrefixList) {

try {

// 首先查找：android/widget目录下，如 Seekbar

// 然后查找：android/webkit目录下，如 WebView

// 最后查找：android/app目录下，如 ActionBar

View view = createView(name, prefix, attrs);

if (view != null) {

return view;

}

} catch (ClassNotFoundException e) {}

}

// 如果以上都不能满足，就是：android/view 目录下

return super.onCreateView(name, attrs);

}

/**

* newContext是具体的Activity

*/

public LayoutInflater cloneInContext(Context newContext) {

// 每个Activity都由其独一无二的 Layoutflater

return new PhoneLayoutInflater(this, newContext);

}

}

注意 PhoneLayoutInflater 重写了 LayoutInflater 的 onCreateView 方法，这在后面 View 的创建阶段将会分析到。

注意观察 PhoneLayoutInflater 的最后 cloneInContext()，重新回到上面 ContextThemeWrapper 的 getSystemService 方法，大家是否注意到通过 LayoutInflater.from() 获取到 LayoutInflater 对象后，又调用其 cloneInContext 方法，该方法实际调用到 PhoneLayoutInflater 的 cloneInContext 方法。

此时会为每个 Activity 单独创建一个 LayoutInflater。之所以叫做 “clone”，是因为：系统默认会将进程级的 LayoutInflater 配置给每个 Activity 的 LayoutInflater，这也符合了 LayoutInflater 的自我介绍 “且正确配置的标准 LayoutInflater”。看下这一过程(实际是配置内部的 Factory)：

// original是应用进程级的LayoutInflater，即在SystemServiceRegistry中保存

// 的LayoutInflater实例。

protected LayoutInflater(LayoutInflater original, Context newContext) {

mContext = newContext;

mFactory = original.mFactory;

mFactory2 = original.mFactory2;

mPrivateFactory = original.mPrivateFactory;

setFilter(original.mFilter);

}

跟踪到这，LayoutInflater 的创建及实际类型就已经非常清晰了，并且根据不同的 Context 参数，我们可以总结出如下几条规律：

由于 Application 和 Service 都是 ContextWrapper 的直接子类，它们并没有对 getSystemService 方法做单独处理。故都是通过 ContextImpl 获取的同一个，也就是保存在 SystemServiceRegistry 中的 LayoutInflater。

每个 Activity 都有其独一无二的 LayoutInflater，它的实际类型是 PhoneLayoutInflater。当首次获取某个 Activity 的 LayoutInflater 时，系统首先会根据 Application 级的 LayoutInflater 创建并配置对应 Activity 的 LayoutInflater。

LayoutInflater 布局解析

分析完了 LayoutInflater 的创建过程，接下来我们看下大家最熟悉的 xml 布局解析阶段 inflate。

final View content = LayoutInflater.from(this).inflate(R.layout.content, root, false);

有关 LayoutInflater 的布局解析过程在之前已经做过详细的分析，具体你可以参考《View 绘制流程之 setContentView() 到底做了什么 ？》，这里我们再来回顾与总结下涉及的核心问题：

标签为什么不能作为布局的根节点？

标签为什么要作为布局资源的根节点？

inflate ( int resource, ViewGroup root, boolean attachToRoot) 参数 root 和 attachToRoot 的作用和规则？

这里直接跟踪布局解析的核心过程 inflate 方法：

public View inflate(XmlPullParser parser, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {

synchronized (mConstructorArgs) {

Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "inflate");

final Context inflaterContext = mContext;

// 获取在XML设置的属性

final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);

Context lastContext = (Context) mConstructorArgs[0];

mConstructorArgs[0] = inflaterContext;

// 注意root容器在这里，在我们当前分析中该root就是mContentParent

View result = root;

try {

// 查找xml布局的根节点

int type;

while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.START_TAG &&

type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {

// Empty

}

// 找到起始根节点

if (type != XmlPullParser.START_TAG) {

throw new InflateException(parser.getPositionDescription()

+ ": No start tag found!");

}

// 获取到节点名称

final String name = parser.getName();

// 判断是否是merge标签

if (TAG_MERGE.equals(name)) {

if (root == null || !attachToRoot) {

// 此时如果ViewGroup==null,与attachToRoot==false将会抛出异常

// merge必须添加到ViewGroup中，这也是merge为什么要作为布局的根节点，它要添加到上层容器中

throw new InflateException(" can be used only with a valid "

+ "ViewGroup root and attachToRoot=true");

}

rInflate(parser, root, inflaterContext, attrs, false);

} else {

// 否则创建该节点View对象

final View temp = createViewFromTag(root, name, inflaterContext, attrs);

ViewGroup.LayoutParams params = null;

// 如果contentParent不为null，在分析setContentView中，这里不为null

if (root != null) {

// 通过root(参数中的 ViewGroup)创建对应LayoutParams

params = root.generateLayoutParams(attrs);

if (!attachToRoot) {

// 如果不需要添加到 root，直接设置该View的LayoutParams

temp.setLayoutParams(params);

}

}

// 解析Child

rInflateChildren(parser, temp, attrs, true);

if (root != null && attachToRoot) {

// 添加到ViewGroup

root.addView(temp, params);

}

if (root == null || !attachToRoot) {

// 此时布局根节点为temp

result = temp;

}

}

} catch (XmlPullParserException e) {} catch (Exception e) {} finally {

mConstructorArgs[0] = lastContext;

mConstructorArgs[1] = null;

Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);

}

return result;

}

}

while 循环部分，首先找到 XML 布局文件的根节点，如果未找到：if (type != XmlPullParser.START_TAG) 直接抛出异常。否则获取到该节点名称，判断如果是 merge 标签，此时需要注意参数 root 和 attachToRoot，root 必须不为null，并且 attachToRoot 必须为 true，即 merge 内容必须要添加到 root 容器中。

如果不是 merge 标签，此时根据标签名 name 调用 createViewFromTag() 创建该 View 对象，rInflate 和 rInflateChildren 都是去解析子 View，rInflateChildren 方法实际也是调用到了 rInflate 方法：

final void rInflateChildren(XmlPullParser parser, View parent, AttributeSet attrs,

boolean finishInflate) throws XmlPullParserException, IOException {

//还是调用rInflate方法

rInflate(parser, parent, parent.getContext(), attrs, finishInflate);

}

区别在于最后一个参数 finishInflate，它的作用是标志当前 ViewGroup 树创建完成后回调其 onFinishInflate 方法。

如果根标签是 merge，此时 finishInflate 为 false，这也很容易理解，此时的父容器为 inflate() 传入的 ViewGroup，它是不需要再次回调 onFinishInflate() ，该过程如下：

void rInflate(XmlPullParser parser, View parent, Context context,

AttributeSet attrs, boolean finishInflate) throws XmlPullParserException, IOException {

final int depth = parser.getDepth();

int type;

boolean pendingRequestFocus = false;

while (((type = parser.next()) != XmlPullParser.END_TAG ||

parser.getDepth() > depth) && type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {

if (type != XmlPullParser.START_TAG) {

continue;

}

// 获取到节点名称

final String name = parser.getName();

if (TAG_REQUEST_FOCUS.equals(name)) {

pendingRequestFocus = true;

consumeChildElements(parser);

} else if (TAG_TAG.equals(name)) {

parseViewTag(parser, parent, attrs);

} else if (TAG_INCLUDE.equals(name)) {

// include标签

if (parser.getDepth() == 0) {

// include如果为根节点则抛出异常了

// include不能作为布局文件的根节点

throw new InflateException(" cannot be the root element");

}

parseInclude(parser, context, parent, attrs);

} else if (TAG_MERGE.equals(name)) {

// 如果此时包含merge标签，此时也会抛出异常

// merge只能作为布局文件的根节点

throw new InflateException(" must be the root element");

} else {

// 创建该节点的View对象

final View view = createViewFromTag(parent, name, context, attrs);

final ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) parent;

final ViewGroup.LayoutParams params = viewGroup.generateLayoutParams(attrs);

rInflateChildren(parser, view, attrs, true);

// 添加到父容器

viewGroup.addView(view, params);

}

}

if (pendingRequestFocus) {

parent.restoreDefaultFocus();

}

if (finishInflate) {

// 回调ViewGroup的onFinishInflate方法

parent.onFinishInflate();

}

}

while 循环部分，parser.next() 获取下一个节点，如果获取到节点名为 include，此时 parse.getDepth() == 0 表示根节点，直接抛出异常：“ cannot be the root element”，即 不能作为布局的根节点。

如果此时获取到节点名称为 merge，也是直接抛出异常了，即 只能作为布局的根节点：“ must be the root element”。

否则创建该节点对应 View 对象，rInflateChildren 递归完成以上步骤，并将解析到的 View 添加到其直接父容器：viewGroup.addView(view, params)。

注意方法的最后通知调用每个 ViewGroup 的 onFinishInflate()，大家是否有注意到这其实是入栈的操作，即最顶层的 ViewGroup 最后回调 onFinishInflate()。

至此，我们可以回答上面提出的相关问题了，先来通过一张流程图加深下对 LayoutInflater 的解析过程(该图基于 setContentView())：

如果布局根节点为 merge ，会判断 inflate 方法参数 if ( root != null && attachToRoot == true )，表示布局文件要直接添加到 root 中，否则抛出异常：“ can be used only with a valid ViewGroup root and attachToRoot=true”；

继续解析子节点的过程中如果再次解析到 merge 标签，则直接抛出异常：“ must be the root element”。既 标签必须作为布局文件的根节点。

如果解析到节点名称为 include，会判断当前节点深度是否为 0，0 表示当前处于根节点，此时直接抛出异常：“ cannot be the root element”。即 不能作为布局文件的根节点。

不容忽视的 View 创建耗时

在分析 XML 布局解析阶段，我们忽略了一个非常重要的 View 创建过程 createViewFromTag 方法，接下来我们就详细跟踪下这部分内容。

View createViewFromTag(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs,

boolean ignoreThemeAttr) {

if (name.equals("view")) {

name = attrs.getAttributeValue(null, "class");

}

// Apply a theme wrapper, if allowed and one is specified.

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)) {

// Let's party like it's 1995!

return new BlinkLayout(context, attrs);

}

try {

View view;

// 首先通过mFactory2加载View

if (mFactory2 != null) {

// 交给Factory2工程创建

view = mFactory2.onCreateView(parent, name, context, attrs);

} else if (mFactory != null) {

// 其次通过mFactory工程创建

view = mFactory.onCreateView(name, context, attrs);

} else {

view = null;

}

// 私有工厂

if (view == null && mPrivateFactory != null) {

view = mPrivateFactory.onCreateView(parent, name, context, attrs);

}

// 如果上边都没有满足，走默认

if (view == null) {

// 保存最后一次上下文

final Object lastContext = mConstructorArgs[0];

mConstructorArgs[0] = context;

try {

// 判断name是否包含点，表示是否是自定义控件

// 比如如果类名是 ImageView，实际是反射创建，也就是要通过类的全限定名进行加载

// Android 系统默认加载View目录有三个在PhoneLayoutInflater中

if (-1 == name.indexOf('.')) {

view = onCreateView(parent, name, attrs);

} else {

// 否则是 custom view

view = createView(name, null, attrs);

}

} finally {

mConstructorArgs[0] = lastContext;

}

}

return view;

} catch (InflateException e) {} catch (ClassNotFoundException e) {} catch (Exception e) {}

}

注意，在 createViewFromTag 方法会依次判断 mFactory2、mFactory、mPrivateFactory 是否为 null。也就是会依次根据 mFactory2、mFactory、mPrivateFactory 来创建 View 对象。看下他们在 LayoutInflater 中的声明：

public abstract class LayoutInflater {

// ... 省略

private Factory mFactory;

private Factory2 mFactory2;

private Factory2 mPrivateFactory;

private Filter mFilter;

// ... 省略

}

Factory 和 Factory2 都属于 LayoutInflater 的内部接口，声明如下：

public interface Factory {

public View onCreateView(String name, Context context, AttributeSet attrs);

}

public interface Factory2 extends Factory {

public View onCreateView(String name, Context context, AttributeSet attrs);

}

Factory2 是在 Android 3.0 版本添加，两者功能基本一致(Factory2 优先级高于 Factory)。其实前面我们讲到 Activity 的 LayoutInflater 是通过 cloneInContext 方法创建，这一过程就是要复用它的 mFactory2、mFactory、mPrivateFactory 这样不需要再重新设置了(关联且正确配置的标准 LayoutInflater)。

Factory 只包括一个核心的 onCreateView 方法，即创建 View 对象的过程。这一特性为我们提供了 View 创建过程的 Hack 机会，例如替换某个 View 类型，动态换肤、View 复用等。这部分内容在后面高阶技巧中再详细介绍。

如果以上条件都不满足，则执行 LayoutInflater 的默认 View 创建流程，注意这里首先会根据解析到的标签名 name 是否包含 “.” ，用于判断当前标签是否属于自定义控件类型。

类加载器只能通过类的全限定名来加载对应的类。例如 ImageView，此时系统要为其补齐前缀后变为：“android.weight.ImageView”。但是我们在 XML 中只是声明了 View 的名称如下(自定义 View 除外，因为其声明已经是全限定名)：

xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="match_parent"

android:orientation="vertical">

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"/>

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"/>

接下来，我们就看下系统是如何加载对应 View 标签以及创建过程：

protected View onCreateView(String name, AttributeSet attrs)

throws ClassNotFoundException {

return createView(name, "android.view.", attrs);

}

注意： 由于 LayoutInflater 的实际类型为 PhoneLayoutInflater，还记得上面贴出的 PhoneLayoutInflater 中重写了 onCreateView 方法：

protected View onCreateView(String name, AttributeSet attrs) throws ClassNotFoundException {

for (String prefix : sClassPrefixList) {

try {

// 首先查找：android/widget目录下，如 Seekbar

// 然后查找：android/webkit目录下，如 WebView

// 最后查找：android/app目录下，如 SurfaceView

View view = createView(name, prefix, attrs);

if (view != null) {

return view;

}

} catch (ClassNotFoundException e) {}

}

// 如果以上都不能满足，就是：android/view 目录下

return super.onCreateView(name, attrs);

}

这里将依次遍历原生 View 所在目录，这一过程就是为解析到的 View 标签补齐前缀组成类的全限定名，然后通过 ClassLoader 进行加载，直到加载成功，否则抛出异常。Android 系统提供的 View 视图目录如下(其实这里还包括一个 android.view，它将作为最后)：

private static final String[] sClassPrefixList = {

"android.widget.",

"android.webkit.",

"android.app."

};

View 的创建过程 createView 方法如下，name 表示在 XML 中的标签名称如 “ImageView”，prefix 表示 ImageView 标签的前缀为“android.widget”，组成 “android.widget.ImageView” 交给 ClassLoader 尝试加载：

public final View createView(String name, String prefix, AttributeSet attrs)

throws ClassNotFoundException, InflateException {

// 查找name类型的的构造方法

Constructor extends View> constructor = sConstructorMap.get(name);

// verifyClassLoader方法验证是否是同一个ClassLoader

if (constructor != null && !verifyClassLoader(constructor)) {

constructor = null;

// 如果ClassLoader不匹配，则删除该类型的缓存

sConstructorMap.remove(name);

}

Class extends View> clazz = null;

try {

Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, name);

if (constructor == null) {

// 类未在缓存中找到，通过ClassLoader根据类全限定名加载，并缓存到sConstructorMap容器

clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(

prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);

// mFilter 可以拦截是否被允许创建该视图类的对象

if (mFilter != null && clazz != null) {

boolean allowed = mFilter.onLoadClass(clazz);

if (!allowed) {

failNotAllowed(name, prefix, attrs);

}

}

constructor = clazz.getConstructor(mConstructorSignature);

constructor.setAccessible(true);

// 进行缓存

sConstructorMap.put(name, constructor);

} else {

// 否则判断是否设置了 Filter

// Filter 的主要作用是拦截当前视图类是否可以创建视图对象

if (mFilter != null) {

// Have we seen this name before?

Boolean allowedState = mFilterMap.get(name);

if (allowedState == null) {

// New class -- remember whether it is allowed

clazz = mContext.getClassLoader().loadClass(

prefix != null ? (prefix + name) : name).asSubclass(View.class);

boolean allowed = clazz != null && mFilter.onLoadClass(clazz);

mFilterMap.put(name, allowed);

if (!allowed) {

// 这里将会直接抛出异常表示不允许创建该视图类对象

failNotAllowed(name, prefix, attrs);

}

} else if (allowedState.equals(Boolean.FALSE)) {

failNotAllowed(name, prefix, attrs);

}

}

}

Object lastContext = mConstructorArgs[0];

if (mConstructorArgs[0] == null) {

// Fill in the context if not already within inflation.

mConstructorArgs[0] = mContext;

}

Object[] args = mConstructorArgs;

args[1] = attrs;

// 发射创建该View对象

final View view = constructor.newInstance(args);

if (view instanceof ViewStub) {

// Use the same context when inflating ViewStub later.

final ViewStub viewStub = (ViewStub) view;

viewStub.setLayoutInflater(cloneInContext((Context) args[0]));

}

mConstructorArgs[0] = lastContext;

return view;

} catch (NoSuchMethodException e) {

// ... 省略所有异常报错

} finally {

Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);

}

}

sConstructorMap 是一个 static Map 容器，用于缓存某个 View 类的构造方法，这算是一层优化。避免每次 loadClass() 执行类的加载过程。

注意查看 ClassLoader 的 loadClass 方法，将 prefix 和 name 组成类的全限定名进行加载，如果成功加载对应类，获取它的构造方法并缓存在 sConstructorMap 容器。

mFilter 是一个 Filter 类型对象，用于决定是否允许创建某个 View 类的对象，它的声明如下：

public interface Filter {

// 参数clazz，表示即将要创建视图对象的类对象

// 返回值 true 表示允许创建该视图类对象，否则返回 false，不允许。

boolean onLoadClass(Class clazz);

}

最后通过反射 newInstance() 创建对应的 View 对象并返回。

LayoutInflater 在 View 对象的创建过程使用了大量反射，如果某个布局界面内容又较复杂，该过程耗时是不容忽视的。更极端的情况可能是某个 View 的创建过程需要执行 4 次，例如 SurfaceView，因为系统默认遍历规则依次为 android/weight、android/webkit 和 android/app，但是由于 SurfaceView 属于 android/view 目录下，故此时需要第 4 次 loadClass 才可以正确加载，这个效率会有多差(在 AppCompatActivity 中该过程略有改善，后面的高阶阶段介绍)！

至此 LayoutInflater 的工作原理就已经分析完了，个人认为 Android 系统对布局 View 的创建过程处理的过于简单粗暴了。但是换个角度，这也给我们留下更多优化和学习的空间。

LayoutInflater 的高阶使用技巧

通过上面的分析，其实大家也能猜到这部分主要围绕 LayoutInflater.Factory 展开，接下来我们就来看下利用 LayoutInflater.Factory 可以帮助我们完成哪些工作？

1. Activity 默认实现了 LayoutInflater.Factory2 接口

这可能也是很多开发人员所不了解的，其实我们完全可以在自己的 Xxx-Activity 中重写对应方法，实现例如 View 替换、复用等机制。

public class Activity extends ContextThemeWrapper

implements LayoutInflater.Factory2 ... {

/**

* LayoutInflater.Factory，LayoutInflater.Factory2 继承自 LayoutInflater.Factory

*/

@Nullable

@Override

public View onCreateView(String name, Context context, AttributeSet attrs) {

return null;

}

/**

* LayoutInflater.Factory2

*/

@Override

public View onCreateView(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs) {

if (!"fragment".equals(name)) {

return onCreateView(name, context, attrs);

}

return mFragments.onCreateView(parent, name, context, attrs);

}

}

2. AppCompatActivity 兼容设计

Android 在 5.0 之后引入了 Material Design 的设计，为了更好的支撑 Material 主题、调色版、Toolbar 等各种新特性，兼容版本的 AppCompatActivity 就应运而生了。大家是否有注意过，使用 AppCompatActivity 之后，所有(需要兼容特性的 View) View 控件都被替换成了 AppCompat-Xxx 类型：

AppCompatActivity 则是利用了 AppCompatDelegate 在不同的 Android 版本之间实现兼容配置。其中将 View 的创建阶段又单独委托给 AppCompatViewInflater，它本质还是利用了 LayoutInflater.Factory2 接口：

public final View createView(View parent, final String name, @NonNull Context context,

@NonNull AttributeSet attrs, boolean inheritContext,

boolean readAndroidTheme, boolean readAppTheme, boolean wrapContext) {

// ... 省略

View view = null;

// 根据View类型替换成对应的AppCompat类型

switch (name) {

case "TextView":

view = new AppCompatTextView(context, attrs);

break;

case "ImageView":

view = new AppCompatImageView(context, attrs);

break;

case "Button":

view = new AppCompatButton(context, attrs);

break;

case "EditText":

view = new AppCompatEditText(context, attrs);

break;

case "Spinner":

view = new AppCompatSpinner(context, attrs);

break;

case "ImageButton":

view = new AppCompatImageButton(context, attrs);

break;

case "CheckBox":

view = new AppCompatCheckBox(context, attrs);

break;

case "RadioButton":

view = new AppCompatRadioButton(context, attrs);

break;

case "CheckedTextView":

view = new AppCompatCheckedTextView(context, attrs);

break;

case "AutoCompleteTextView":

view = new AppCompatAutoCompleteTextView(context, attrs);

break;

case "MultiAutoCompleteTextView":

view = new AppCompatMultiAutoCompleteTextView(context, attrs);

break;

case "RatingBar":

view = new AppCompatRatingBar(context, attrs);

break;

case "SeekBar":

view = new AppCompatSeekBar(context, attrs);

break;

}

if (view == null && originalContext != context) {

// If the original context does not equal our themed context, then we need to manually

// inflate it using the name so that android:theme takes effect.

view = createViewFromTag(context, name, attrs);

}

if (view != null) {

// If we have created a view, check its android:onClick

checkOnClickListener(view, attrs);

}

return view;

}

可以非常清晰的看到，整个兼容版 View 的替换过程。不过还是有一些 View 需要通过反射加载创建。其实这一部分也是我们最应该优化的，有关布局 View 的创建过程，我们完全可以将其接手以避免反射或极端的遍历加载过程。

3. 动态换肤

关于动态换肤，业界做的比较好的要属网易云音乐了。通过动态换肤满足用户的新鲜感，提升增值业务产品吸引力。

动态换肤主要涉及两个核心过程：① 采集需要换肤的控件，② 加载相应皮肤包，并替换所有需要换肤的控件。

如何确定哪些控件需要动态换肤呢？这里简单提供一种思路，首先要明确换肤到底是换的什么？只要理解了换的是什么，我们就知道要查询哪些属性了：

static {

mAttributes.add("background");

mAttributes.add("src");

mAttributes.add("textColor");

mAttributes.add("drawableLeft");

mAttributes.add("drawableTop");

mAttributes.add("drawableRight");

mAttributes.add("drawableBottom");

}

那如何采集呢？其实这一过程就可以利用到今天介绍的 LayoutInflater.Factory。而且还可以结合 ActivityLifecycleCallback 进一步减少代码的侵入性。

@Override

public View onCreateView(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs) {

// ... View 的创建过程省略

// 筛选符合换肤条件的 View

skinAttribute.load(view, attrs);

return view;

}

筛选过程主要是遍历 View 的属性集合 AttributeSet，查找 View 是否包含匹配的换肤属性。该过程如下：

public void load(View view, AttributeSet attrs) {

final List skinPairs = new ArrayList<>();

for (int i = 0; i < attrs.getAttributeCount(); i++) {

// 获得属性名

String attributeName = attrs.getAttributeName(i);

// 是否符合需要筛选的属性名

if (mAttributes.contains(attributeName)) {

String attributeValue = attrs.getAttributeValue(i);

if (attributeValue.startsWith("#")) {

// 属性资源写死了，无法替换

continue;

}

//资源id

int resId;

if (attributeValue.startsWith("?")) {

// 主题资源，attr Id

int attrId = Integer.parseInt(attributeValue.substring(1));

// 获得主题style中对应 attr 的资源id值

resId = SkinThemeUtils.getResId(view.getContext(), new int[]{attrId})[0];

} else {

// @12343455332

resId = Integer.parseInt(attributeValue.substring(1));

}

if (resId != 0) {

// 可以被替换的属性

SkinPair skinPair = new SkinPair(attributeName, resId);

skinPairs.add(skinPair);

}

}

}

// 将View与之对应的可以动态替换的属性集合放入集合中

if (!skinPairs.isEmpty()) {

// 每个SkinView表示可以被换肤的控件

// skinPairs表示该控件哪些属性需要被换肤

SkinView skinView = new SkinView(view, skinPairs);

skinView.applySkin();

mSkinViews.add(skinView);

}

}

有关 Android 换肤原理网上资料也比较多，感兴趣的朋友可以进一步学习理解。

4. setFactory / setFactory2

LayoutInflater 内部为开发者提供了直接设置 Factory 的方法，不过需要注意该方法只能被设置一次，否则将会抛出异常。聪明的你很快就会想到可以利用反射将其修改(LayoutInflater 并没有被 @hide 声明)。

public void setFactory(Factory factory) {

if (mFactorySet) {

// 注意该变量，被设置过一次后会被置为true

throw new IllegalStateException("A factory has already been set on this LayoutInflater");

}

if (factory == null) {

// factory 不能为null

throw new NullPointerException("Given factory can not be null");

}

mFactorySet = true;

if (mFactory == null) {

// 如果之前不存在，直接赋值

mFactory = factory;

} else {

// 否则合并

mFactory = new FactoryMerger(factory, null, mFactory, mFactory2);

}

}

看似一个简单的 LayoutInflater.Factory 可以说在 View 的加载和创建过程提供了“无限种”可能。这也体现了优秀的策略模式，这种策略对于应用的扩展和兼容都提供了很大的帮助，AppCompat 就是比较经典的例子。

通过今天的分析，在你的项目中 View 的创建过程是否存在优化的空间呢？可以将今天的内容优化到具体的应用中，以帮助我们更好的优化 UI 渲染性能。

思考： Fragment 中也会使用到 LayoutInflater，它是否和 Activity 使用的同一个呢？欢迎大家的分享留言或指正。

最后，文章如果对你有帮助，请留个赞吧。

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