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：

public abstract class ViewGroup extends View implements ViewParent, ViewManager{}

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：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/RelativeLayout1"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent" >
 
    <View
        android:id="@+id/WhiteView"
        android:layout_width="200dp"
        android:layout_height="300dp"
        android:layout_marginLeft="20dp"
        android:background="#ffffff" />
 
    <TextView
        android:id="@+id/RedText"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:text="@string/hello"
        android:textColor="#ff0000" />
 
    <LinearLayout
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_above="@+id/GrayView"
        android:layout_alignLeft="@+id/GrayView"
        android:layout_marginBottom="25dp"
        android:background="#0000ff"
        android:orientation="vertical" >
 
        <TextView
            android:id="@+id/GreenText"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="TextView"
            android:textColor="#00ff00"
            android:textStyle="bold" />
 
        <Button
            android:id="@+id/Button1"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="Button in LinearLayout" />
    </LinearLayout>
     
    <View
        android:id="@+id/RedView"
        android:layout_width="100dp"
        android:layout_height="100dp"
        android:layout_alignParentRight="true"
        android:layout_above="@+id/GrayView"
        android:layout_marginRight="10dp"
        android:layout_marginBottom="-10dp"
        android:background="#ff0000" />
     
    <View
        android:id="@+id/GrayView"
        android:layout_width="200dp"
        android:layout_height="300dp"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_alignParentRight="true"
        android:layout_marginRight="20dp"
        android:background="#cccccc" />
 
</RelativeLayout>

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：

android:theme="@android:style/Theme.Black.NoTitleBar.Fullscreen"

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。

private final class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker {}

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。