Android资源访问机制——获取Resources对象 Android内核学习

我们知道在开发中，需要应用程序资源，如应用工程中assets和res目录下的图片，layout，values等，或者需要系统内置的资源。我们获取这些资源的入口对象都是Resources对象，并博文将分析如何获取Resources对象。

获取Resources的过程：
（1）将framework/framework-res.apk和应用资源apk装载为Resources对象。
（2）获取Resources对象
获取Resources对象有两种方式，第一种通过Context，第二种通过PackageManager。

1. 通过Context获取Resources对象

在一个Acitvity或者一个Service中，我们直接this.getResources()方法，就可以获得Reousrces对象。其实Acitivity或者Service本质上就是一个Context，getResources()方法来自Context，而真正实现Context接口是ContextImpl类，所以调用的实际上时ContextImpl类的getResources()方法。

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我们查看ContextImpl类源码可以看到，getResources方法直接返回内部的mResources变量，而对该变量的赋值在init()方法中。

final void init(LoadedApk packageInfo, IBinder activityToken, ActivityThread mainThread, Resources container) { mPackageInfo = packageInfo; mResources = mPackageInfo.getResources(mainThread); if (mResources != null && container != null && container.getCompatibilityInfo().applicationScale != mResources.getCompatibilityInfo().applicationScale) { if (DEBUG) { Log.d(TAG, "loaded context has different scaling. Using container's" + " compatiblity info:" + container.getDisplayMetrics()); } mResources = mainThread.getTopLevelResources( mPackageInfo.getResDir(), container.getCompatibilityInfo().copy()); } mMainThread = mainThread; mContentResolver = new ApplicationContentResolver(this, mainThread); setActivityToken(activityToken); }

mResources又是调用LoadedApk的getResources方法进行赋值。代码如下。

public Resources getResources(ActivityThread mainThread) { if (mResources == null) { mResources = mainThread.getTopLevelResources(mResDir, this); } return mResources; }

从代码中可以看到，最终mResources的赋值是由AcitivtyThread的getTopLevelResources方法返回。代码如下。

Resources getTopLevelResources(String resDir, CompatibilityInfo compInfo) { ResourcesKey key = new ResourcesKey(resDir, compInfo.applicationScale); Resources r; synchronized (mPackages) { // Resources is app scale dependent. if (false) { Slog.w(TAG, "getTopLevelResources: " + resDir + " / " + compInfo.applicationScale); } WeakReference wr = mActiveResources.get(key); r = wr != null ? wr.get() : null; if (r != null && r.getAssets().isUpToDate()) { if (false) { Slog.w(TAG, "Returning cached resources " + r + " " + resDir + ": appScale=" + r.getCompatibilityInfo().applicationScale); } return r; } }AssetManager assets = new AssetManager(); if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) { return null; }DisplayMetrics metrics = getDisplayMetricsLocked(false); r = new Resources(assets, metrics, getConfiguration(), compInfo); if (false) { Slog.i(TAG, "Created app resources " + resDir + " " + r + ": " + r.getConfiguration() + " appScale=" + r.getCompatibilityInfo().applicationScale); }synchronized (mPackages) { WeakReference wr = mActiveResources.get(key); Resources existing = wr != null ? wr.get() : null; if (existing != null && existing.getAssets().isUpToDate()) { // Someone else already created the resources while we were // unlocked; go ahead and use theirs. r.getAssets().close(); return existing; } // XXX need to remove entries when weak references go away mActiveResources.put(key, new WeakReference(r)); return r; } }

以上代码中，mActiveResources对象内部保存了该应用程序所使用到的所有Resources对象，其类型为Hash>，可以看出这些Resources对象都是以一个弱引用的方式保存，以便在内存紧张时可以释放Resources所占内存。
ResourcesKey的构造需要resDir和compInfo.applicationScale。resdDir变量的含义是资源文件所在路径，实际指的是APK程序所在路径，比如可以是：/data/app/com.haii.android.xxx-1.apk，该apk会对应/data/dalvik-cache目录下的：data@app@com.haii.android.xxx-1.apk@classes.dex文件。
所以，如果一个应用程序没有访问该程序以外的资源，那么mActiveResources变量中就仅有一个Resources对象。这也从侧面说明，mActiveResources内部可能包含多个Resources对象，条件是必须有不同的ResourceKey，也就是必须有不同的resDir，这就意味着一个应用程序可以访问另外的APK文件，并从中读取读取其资源。（PS：其实目前的“换肤”就是采用加载不同的资源apk实现主题切换的）
如果mActivityResources对象中没有包含所要的Resources对象，那么，就重新建立一个Resources对象

r = new Resources(assets, metrics, getConfiguration(), compInfo);

可以看出构造一个Resources需要一个AssetManager对象，一个DisplayMetrics对象，一个Configuration对象，一个CompatibilityInfo对象，后三者传入的对象都与设备或者Android平台相关的参数，因为资源的使用与这些信息总是相关。还有一个AssetManager对象，其实它并不是访问项目中res/assets下的资源，而是访问res下所有的资源。以上代码中的addAssetPath(resDir)非常关键，它为所创建的AssetManager对象添加一个资源路径。
AssetManager类的构造函数如下：

public AssetManager() { synchronized (this) { if (DEBUG_REFS) { mNumRefs = 0; incRefsLocked(this.hashCode()); } init(); if (localLOGV) Log.v(TAG, "New asset manager: " + this); ensureSystemAssets(); } }

构造方法中调用两个方法init()和ensureSystemAssets()，init方法是一个native实现。AssetManager.java对应的C++文件是android_util_AssetManager.cpp（注意不是AssetManager.cpp，它是C++层内部使用的cpp文件，与Java层无关）。下面看一下init()的native实现。

static void android_content_AssetManager_init(JNIEnv* env, jobject clazz) { AssetManager* am = new AssetManager(); if (am == NULL) { jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", ""); return; }am->addDefaultAssets(); LOGV("Created AssetManager %p for Java object %p\n", am, clazz); env->SetIntField(clazz, gAssetManagerOffsets.mObject, (jint)am); }

首先创建一个C++类的AssetManager对象，然后调用am->addDefaultAssets()方法，该方法的作用就是把framework的资源文件添加到这个AssetManager对象的路径中。最后调用setInitField()方法把C++创建的AssetManager对象的引用保存到Java端的mObject变量中，这种方式是常用的C++层与Java层通信的方式。
addDefaultAssets代码如下：

bool AssetManager::addDefaultAssets() { const char* root = getenv("ANDROID_ROOT"); LOG_ALWAYS_FATAL_IF(root == NULL, "ANDROID_ROOT not set"); String8 path(root); path.appendPath(kSystemAssets); return addAssetPath(path, NULL); }

该函数首先获取Android的根目录，getenv是一个Linux系统调用，用户同样可以使用以下终端命令获取该值。

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获得根目录后，再与kSystemAssets路径进行组合，该变量的定义如下：

static const char* kSystemAssets = "framework/framework-res.apk";

所以最终获得的路径文件名称为/system/framework/framework-res.apk，这正式framework对应的资源文件。
分析完了AssetManager的init方法，再来看一下ensureSystemAssets方法。

private static void ensureSystemAssets() { synchronized (sSync) { if (sSystem == null) { AssetManager system = new AssetManager(true); system.makeStringBlocks(false); sSystem = system; } } }

该方法实际上仅在framework启动时就已经调用了，因为sSystem是一个静态的AssetManager对象，该变量在Zygote启动时已经赋值了，以后都不为空，所以该方法形同虚设。
由此可以知道，Resources对象内部的AssetManager对象除了包含应用程序本身的资源路径外，还包含了framework的资源路径，这就是为什么应用程序仅使用Resources对象就可以访问应用资源和系统资源的原因。如

Resources res = getResources(); Drawable btnPic = res.getDrawable(android.R.drawable.btn_default_small);

那么如何AssetManager如何区分访问的是系统资源还是应用资源呢？当使用getXXX(int id)访问资源时，如果id值小于0x10000000时，AssetManager会认为要访问的是系统资源。因为aapt在对系统资源进行编译时，所有的资源id都被编译为小于该值的一个int值，而当访问应用资源时，id值都大于0x70000000。
创建好了Resources对象后，就把该变量缓存到mActiveResources中，以便以后继续使用。
访问Resources内部的整个流程如下图。