Android应用程序窗口Activity的运行上下文环境Context的创建过程分析.docx
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Android应用程序窗口Activity的运行上下文环境Context的创建过程分析
Android应用程序窗口（Activity）的运行上下文环境（Context）的创建过程分析
在前文中，我们简要介绍了Android应用程序窗口的框架。
Android应用程序窗口在运行的过程中，需要访问一些特定的资源或者类。
这些特定的资源或者类构成了Android应用程序的运行上下文环境，Android应用程序窗口可以通过一个Context接口来访问它，这个Context接口也是我们在开发应用程序时经常碰到的。
在本文中，我们就将详细分析Android应用程序窗口的运行上下文环境的创建过程。
在前面一文中提到，Android应用程序窗口的运行上下文环境是通过ContextImpl类来描述的，即每一个Activity组件都关联有一个ContextImpl对象。
ContextImpl类继承了Context类，它与Activity组件的关系如图1所示：
这个类图在设计模式里面就可以称为装饰模式。
Activity组件通过其父类ContextThemeWrapper和ContextWrapper的成员变量mBase来引用了一个ContextImpl对象，这样，Activity组件以后就可以通过这个ContextImpl对象来执行一些具体的操作，例如，和等操作。
同时，ContextImpl类又通过自己的成员变量mOuterContext来引用了与它关联的一个Activity组件，这样，ContextImpl类也可以将一些操作转发给Activity组件来处理。
在前面一文中，我们已经详细分析过一个Activity组件的启动过程了。
在这个启动过程中，最后一步便是通过ActivityThread类的成员函数performLaunchActivity在应用程序进程中创建一个Activity实例，并且为它设置运行上下文环境，即为它创建一个ContextImpl对象。
接下来，我们就从ActivityThread类的成员函数performLaunchActivity开始，分析一个Activity实例的创建过程，以便可以从中了解它的运行上下文环境的创建过程，如图2所示：
这个过程一共分为10个步骤，接下来我们就详细分析每一个步骤。
Step1.ActivityThread.performLaunchActivity
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publicfinalclassActivityThread{
......
InstrumentationmInstrumentation;
......
privatefinalActivityperformLaunchActivity（ActivityClientRecordr,IntentcustomIntent）{
......
ComponentNamecomponent=r.intent.getComponent（）;
......
Activityactivity=null;
try{
java.lang.ClassLoadercl=r.packageInfo.getClassLoader（）;
activity=mInstrumentation.newActivity（
cl,component.getClassName（）,r.intent）;
......
}catch（Exceptione）{
......
}
try{
Applicationapp=r.packageInfo.makeApplication（false,mInstrumentation）;
......
if（activity!
=null）{
ContextImplappContext=newContextImpl（）;
......
appContext.setOuterContext（activity）;
......
Configurationconfig=newConfiguration（mConfiguration）;
......
activity.attach（appContext,this,getInstrumentation（）,r.token,
r.ident,app,r.intent,r.activityInfo,title,r.parent,
r.embeddedID,r.lastNonConfigurationInstance,
r.lastNonConfigurationChildInstances,config）;
......
mInstrumentation.callActivityOnCreate（activity,r.state）;
......
}
......
}catch（SuperNotCalledExceptione）{
......
}catch（Exceptione）{
......
}
returnactivity;
}
}
这个函数定义在文件frameworks/base/core/Java/android/app/ActivityThread.java中。
要启动的Activity组件的类名保存在变量component。
有了这个类名之后，函数就可以调用ActivityThread类的成员变量mInstrumentation所描述一个Instrumentation对象的成员函数newActivity来创建一个Activity组件实例了，并且保存变量activity中。
Instrumentation类是用来记录应用程序与系统的交互过程的，在接下来的Step2中，我们再分析它的成员函数newActivity的实现。
创建好了要启动的Activity组件实例之后，函数接下来就可以对它进行初始化了。
初始化一个Activity组件实例需要一个Application对象app、一个ContextImpl对象appContext以及一个Configuration对象config，它们分别用来描述该Activity组件实例的应用程序信息、运行上下文环境以及配置信息。
这里我们主要关心运行上下文环境的创建过程，即ContextImpl对象appContext的创建过程，这个过程我们在接下来的Step4中再分析。
ContextImpl对象appContext创建完成之后，函数就会调用它的成员函数setOuterContext来将与它所关联的Activity组件实例activity保存在它的内部。
这样，ContextImpl对象appContext以后就可以访问与它所关联的Activity组件的属性或者方法。
在接下来的Step5中，我们再分析ContextImpl类的成员函数setOuterContext的实现。
接着，函数就调用Activity组件实例activity的成员函数attach来将前面所创建的ContextImpl对象appContext以及Application对象app和Configuration对象config保存在它的内部。
这样，Activity组件实例activity就可以访问它的运行上下文环境信息了。
在接下来的Step6中，我们再分析Activity类的成员函数attach的实现。
最后，函数又通过调用ActivityThread类的成员变量mInstrumentation所描述一个Instrumentation对象的成员函数callActivityOnCreate来通知Activity组件实例activity，它已经被创建和启动起来了。
在接下来的Step9中，我们再分析它的成员函数callActivityOnCreate的实现。
接下来，我们就分别分析Instrumentation类的成员函数newActivity、ContextImpl类的构造函数以及成员函数setOuterContext、Activity类的成员函数attach和Instrumentation类的成员函数callActivityOnCreate的实现。
Step2.Instrumentation.newActivity
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publicclassInstrumentation{
......
publicActivitynewActivity（ClassLoadercl,StringclassName,
Intentintent）
throwsInstantiationException,IllegalAccessException,
ClassNotFoundException{
return（Activity）cl.loadClass（className）.newInstance（）;
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java中。
参数cl描述的是一个类加载器，而参数className描述的要加载的类。
以className为参数来调用cl描述的是一个类加载器的成员函数loadClass，就可以得到一个Class对象。
由于className描述的是一个Activity子类，因此，当函数调用前面得到的Class对象的成员函数newInstance的时候，就会创建一个Activity子类实例。
这个Activity实例就是用来描述在前面Step1中所要启动的Activity组件的。
Activity子类实例在创建的过程，会调用父类Activity的默认构造函数，以便可以完成Activity组件的创建过程。
Step3.newActivity
Activity类定义在文件frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java中，它没有定义自己的构造函数，因此，系统就会为它提供一个默认的构造函数。
一般来说，一个类的构造函数是用来初始化该类的实例的，但是，系统为Activity类提供的默认构造函数什么也不做，也就是说，Activity类实例在创建的时候，还没有执行实质的初始化工作。
这个初始化工作要等到Activity类的成员函数attach被调用的时候才会执行。
在后面的Step6中，我们就会看到Activity类的成员函数attach是如何初始化一个Activity类实例的。
这一步执行完成之后，回到前面的Step1中，即ActivityThread类的成员函数performLaunchActivity中，接下来就会调用ContextImpl类的构造函数来创建一个ContextImpl对象，以便可以用来描述正在启动的Activity组件的运行上下文信息。
Step4.newContextImpl
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classContextImplextendsContext{
......
privateContextmOuterContext;
......
ContextImpl（）{
//Fordebugonly
//++sInstanceCount;
mOuterContext=this;
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java中。
ContextImpl类的成员变量mOuterContext的类型为Context。
当一个ContextImpl对象是用来描述一个Activity组件的运行上下文环境时，那么它的成员变量mOuterContext指向的就是该Activity组件。
由于一个ContextImpl对象在创建的时候，并没有参数用来指明它是用来描述一个Activity组件的运行上下文环境，因此，这里就暂时将它的成员变量mOuterContext指向它自己。
在接下来的Step5中，我们就会看到，一个ContextImpl对象所关联的一个Activity组件是通过调用ContextImpl类的成员函数setOuterContext来设置的。
这一步执行完成之后，回到前面的Step1中，即ActivityThread类的成员函数performLaunchActivity中，接下来就会调用ContextImpl类的成员函数setOuterContext来设置前面所创建一个ContextImpl对象所关联的一个Activity组件，即正在启动的Activity组件。
Step5.ContextImpl.setOuterContext
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classContextImplextendsContext{
......
privateContextmOuterContext;
......
finalvoidsetOuterContext（Contextcontext）{
mOuterContext=context;
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java中。
参数context描述的是一个正在启动的Activity组件，ContextImpl类的成员函数setOuterContext只是简单地将它保存在成员变量mContext中，以表明当前正在处理的一个ContextImpl对象是用来描述一个Activity组件的运行上下文环境的。
这一步执行完成之后，回到前面的Step1中，即ActivityThread类的成员函数performLaunchActivity中，接下来就会调用Activity类的成员函数attach来初始化正在启动的Activity组件，其中，就包括设置正在启动的Activity组件的运行上下文环境。
Step6.Activity.attach
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publicclassActivityextendsContextThemeWrapper
implementsLayoutInflater.Factory,
Window.Callback,KeyEvent.Callback,
OnCreateContextMenuListener,ComponentCallbacks{
......
privateApplicationmApplication;
......
/*package*/ConfigurationmCurrentConfig;
......
privateWindowmWindow;
privateWindowManagermWindowManager;
......
finalvoidattach（Contextcontext,ActivityThreadaThread,
Instrumentationinstr,IBindertoken,intident,
Applicationapplication,Intentintent,ActivityInfoinfo,
CharSequencetitle,Activityparent,Stringid,
ObjectlastNonConfigurationInstance,
HashMaplastNonConfigurationChildInstances,
Configurationconfig）{
attachBaseContext（context）;
mWindow=PolicyManager.makeNewWindow（this）;
mWindow.setCallback（this）;
if（info.softInputMode!
=WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED）{
mWindow.setSoftInputMode（info.softInputMode）;
}
......
mApplication=application;
......
mWindow.setWindowManager（null,mToken,mComponent.flattenToString（））;
......
mWindowManager=mWindow.getWindowManager（）;
mCurrentConfig=config;
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/base/core/java/android/app/Activity.java中。
函数首先调用从父类ContextThemeWrapper继承下来的成员函数attachBaseConext来设置运行上下文环境，即将参数context所描述的一个ContextImpl对象保存在内部。
在接下来的Step7中，我们再分析ContextThemeWrapper类的成员函数attachBaseConext的实现。
函数接下来调用PolicyManager类的静态成员函数makeNewWindow来创建了一个PhoneWindow，并且保存在Activity类的成员变量mWindow中。
这个PhoneWindow是用来描述当前正在启动的应用程序窗口的。
这个应用程序窗口在运行的过程中，会接收到一些事件，例如，键盘、触摸屏事件等，这些事件需要转发给与它所关联的Activity组件处理，这个转发操作是通过一个Window.Callback接口来实现的。
由于Activity类实现了Window.Callback接口，因此，函数就可以将当前正在启动的Activity组件所实现的一个Window.Callback接口设置到前面创建的一个PhoneWindow里面去，这是通过调用Window类的成员函数setCallback来实现的。
参数info指向的是一个ActivityInfo对象，用来描述当前正在启动的Activity组件的信息。
其中，这个ActivityInfo对象的成员变量softInputMode用来描述当前正在启动的一个Activity组件是否接受软键盘输入。
如果接受的话，那么它的值就不等于WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_STATE_UNSPECIFIED，并且描述的是当前正在启动的Activity组件所接受的软键盘输入模式。
这个软键盘输入模式设置到前面所创建的一个PhoneWindow对象内部去，这是通过调用Window类的成员函数setSoftInputMode来实现的。
在Android系统中，每一个应用程序窗口都需要由一个窗口管理者来管理，因此，函数再接下来就会调用前面所创建的一个PhoneWindow对象从父类Window继承下来的成员函数setWindowManager来为它设置一个合适的窗口管理者。
这个窗口管理者设置完成之后，就可以通过调用Window类的成员函数getWindowManager来获得。
获得这个窗口管理者之后，函数就将它保存在Activity类的成员变量mWindowManager中。
这样，当前正在启动的Activity组件以后就可以通过它的成员变量mWindowManager来管理与它所关联的窗口。
除了创建和初始化一个PhoneWindow之外，函数还会分别把参数application和config所描述的一个Application对象和一个Configuration对象保存在Activity类的成员变量mApplication和mCurrentConfig中。
这样，当前正在启动的Activity组件就可以访问它的应用程序信息以及配置信息。
在接下来的一篇文章中，我们再详细分析PolicyManager类的静态成员函数makeNewWindow，以及Window类的成员函数setCallback、setSoftInputMode和setWindowManager的实现，以便可以了解应用程序窗口的创建过程。
接下来，我们继续分析ContextThemeWrapper类的成员函数attachBaseConext的实现，以便可以继续了解一个应用程序窗口的运行上下文环境的设置过程。
Step7.ContextThemeWrapper.attachBaseConext
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publicclassContextThemeWrapperextendsContextWrapper{
privateContextBase;
......
@OverrideprotectedvoidattachBaseContext（ContextnewBase）{
super.attachBaseContext（newBase）;
mBase=newBase;
}
......
}
这个函数定义在文件frameworks/base/core/java/android/view/ContextThemeWrapper.java中。
ContextThemeWrapper类用来维护一个应用程序窗口的主题，而用来描述这个应用程序窗口的运行上下文环境的一个ContextImpl对象就保存在ContextThemeWrapper类的成员函数mBase中。
ContextThemeWrapper类的成员函数attachBaseConext的实现很简单，它首先调用父类ContextWrapper的成员函数attachBaseConext来将参数newBase所描述的一个ContextImpl对象保存到父类ContextWrapper中去，接着再将这个ContextImpl对象保存在ContextThemeWrapper类的成员变量mBase中。
接下来，我们就继续分析ContextWrapper类的成员函数attachBaseCo
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