Android资源访问机制

Android经常使用getResources()方法获取app的一些资源，getResource（）方法是Context接口的方法，具体是有ContextImpl类实现的，Activity、Service、Application都是继承自Context接口。

资源获取的方式是context.getResources，而真正的实现位于ContextImpl中的getResources方法，在ContextImpl中有一个私有成员Resources mResources，getResources方法返回的结果就是该对象成员，mResources的赋值则是在ContextImpl的构造函数中：

private ContextImpl(ContextImpl container, ActivityThread mainThread,
      LoadedApk packageInfo, IBinder activityToken, UserHandle user, Boolean restricted,
      Display display, Configuration overrideConfiguration) {
	.......
	  Resources resources = packageInfo.getResources(mainThread);
	if (resources != null) {
		if (activityToken != null
		              || displayId != Display.DEFAULT_DISPLAY
		              || overrideConfiguration != null
		              || (compatInfo != null && compatInfo.applicationScale
		                      != resources.getCompatibilityInfo().applicationScale)) {
			resources = mResourcesManager.getTopLevelResources(packageInfo.getResDir(),
			                  packageInfo.getSplitResDirs(), packageInfo.getOverlayDirs(),
			                  packageInfo.getApplicationInfo().sharedLibraryFiles, displayId,
			                  overrideConfiguration, compatInfo, activityToken);
		}
	}
	mResources = resources;

而mPackageInfo是LoadedAPK类，所以就是调用到LoadedAPK的getResource（ActivityThread）方法中：

public Resources  getResources(ActivityThread mainThread) {
	if (mResources == null) {
		mResources = mainThread.getTopLevelResources(mResDir, mSplitResDirs, mOverlayDirs,
		                 mApplicationInfo.sharedLibraryFiles, Display.DEFAULT_DISPLAY, null, this);
	}
	return mResources;
}

而ActivityThread类型的mainThread一个应用中只有一个，函数调用如下

Resources getTopLevelResources(String resDir, String[] splitResDirs, String[] overlayDirs,
       String[] libDirs, int displayId, Configuration overrideConfiguration,
       LoadedApk pkgInfo) {
	return mResourcesManager.getTopLevelResources(resDir, splitResDirs, overlayDirs, libDirs,
	           displayId, overrideConfiguration, pkgInfo.getCompatibilityInfo(), null);
}

下面看一下ResourcesManager的getTopLevelResources方法，

public Resources getTopLevelResources(String resDir, String[] splitResDirs,
        String[] overlayDirs, String[] libDirs, int displayId,
        Configuration overrideConfiguration, CompatibilityInfo compatInfo, IBinder token) {
	final float scale = compatInfo.applicationScale;
	ResourcesKey key = new ResourcesKey(resDir, displayId, overrideConfiguration, scale, token);
	Resources r;
	synchronized (this) {
		// Resources is app scale dependent.
		if (false) {
			Slog.w(TAG, "getTopLevelResources: " + resDir + " / " + scale);
		}
		WeakReference<Resources> wr = mActiveResources.get(key);
		r = wr != null ? wr.get() : null;
		//if (r != null) Slog.i(TAG, "isUpToDate " + resDir + ": " + r.getAssets().isUpToDate());
		if (r != null && r.getAssets().isUpToDate()) {
			if (false) {
				Slog.w(TAG, "Returning cached resources " + r + " " + resDir
				                        + ": appScale=" + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);
			}
			return r;
		}
	}
	//if (r != null) {
	//    Slog.w(TAG, "Throwing away out-of-date resources!!!! "
	//            + r + " " + resDir);
	//}
	AssetManager assets = new AssetManager();
	// resDir can be null if the 'android' package is creating a new Resources object.
	// This is fine, since each AssetManager automatically loads the 'android' package
	// already.
	if (resDir != null) {
		if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {
			return null;
		}
	}
	if (splitResDirs != null) {
		for (String splitResDir : splitResDirs) {
			if (assets.addAssetPath(splitResDir) == 0) {
				return null;
			}
		}
	}
	if (overlayDirs != null) {
		for (String idmapPath : overlayDirs) {
			assets.addOverlayPath(idmapPath);
		}
	}
	if (libDirs != null) {
		for (String libDir : libDirs) {
			if (assets.addAssetPath(libDir) == 0) {
				Slog.w(TAG, "Asset path '" + libDir +
				                        "' does not exist or contains no resources.");
			}
		}
	}
	//Slog.i(TAG, "Resource: key=" + key + ", display metrics=" + metrics);
	DisplayMetrics dm = getDisplayMetricsLocked(displayId);
	Configuration config;
	Boolean isDefaultDisplay = (displayId == Display.DEFAULT_DISPLAY);
	final Boolean hasOverrideConfig = key.hasOverrideConfiguration();
	if (!isDefaultDisplay || hasOverrideConfig) {
		config = new Configuration(getConfiguration());
		if (!isDefaultDisplay) {
			applyNonDefaultDisplayMetricsToConfigurationLocked(dm, config);
		}
		if (hasOverrideConfig) {
			config.updateFrom(key.mOverrideConfiguration);
		}
	} else {
		config = getConfiguration();
	}
	r = new Resources(assets, dm, config, compatInfo, token);
	if (false) {
		Slog.i(TAG, "Created app resources " + resDir + " " + r + ": "
		                + r.getConfiguration() + " appScale="
		                + r.getCompatibilityInfo().applicationScale);
	}
	synchronized (this) {
		WeakReference<Resources> 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<Resources>(r));
		return r;
	}
}

这个方法的思想是这样的：在ResourcesManager中，所有的资源对象都被存储在ArrayMap中，首先根据当前的请求参数去查找资源，如果找到了就返回；否则就创建一个资源对象放到ArrayMap中。为什么会有多个资源对象，因为res下可能存在多个适配不同设备、不同分辨率、不同系统版本的目录，按照android系统的设计，不同设备在访问同一个应用的时候访问的资源可以不同，比如drawable-hdpi和drawable-xhdpi就是典型的例子。

根据上述代码和ResourcesManager采用单例模式，这样就保证了不同的ContextImpl访问的是同一套资源，注意，这里说的同一套资源未必是同一个资源，因为资源可能位于不同的目录，但它一定是我们的应用的资源。或许这样来描述更准确，在设备参数和显示参数不变的情况下，不同的ContextImpl访问到的是同一份资源。设备参数不变是指手机的屏幕和android版本不变，显示参数不变是指手机的分辨率和横竖屏状态。也就是说，尽管Application、Activity、Service都有自己的ContextImpl，并且每个ContextImpl都有自己的mResources成员，但是由于它们的mResources成员都来自于唯一的ResourcesManager实例，所以它们看似不同的mResources其实都指向的是同一块内存(C语言的概念)，因此，它们的mResources都是同一个对象（在设备参数和显示参数不变的情况下）。在横竖屏切换的情况下且应用中为横竖屏状态提供了不同的资源，处在横屏状态下的ContextImpl和处在竖屏状态下的ContextImpl访问的资源不是同一个资源对象。

public static ResourcesManager getInstance() {
	synchronized (ResourcesManager.class) {
		if (sResourcesManager == null) {
			sResourcesManager = new ResourcesManager();
		}
		return sResourcesManager;
	}
}

Resources对象的创建过程

通过阅读Resources类的源码可以知道，Resources对资源的访问实际上是通过AssetManager来实现的，那么如何创建一个Resources对象呢，有人会问，我为什么要去创建一个Resources对象呢，直接getResources不就可以了吗？我要说的是在某些特殊情况下你的确需要去创建一个资源对象，比如动态加载apk。很简单，首先看一下它的几个构造方法：

public Resources (AssetManager assets, DisplayMetrics metrics, Configuration config) {
	this(assets, metrics, config, CompatibilityInfo.DEFAULT_COMPATIBILITY_INFO, null);
}

public Resources(AssetManager assets, DisplayMetrics metrics, Configuration config,
         CompatibilityInfo compatInfo, IBinder token) {
	mAssets = assets;
	mMetrics.setToDefaults();
	if (compatInfo != null) {
		mCompatibilityInfo = compatInfo;
	}
	mToken = new WeakReference<IBinder>(token);
	updateConfiguration(config, metrics);
	assets.ensureStringBlocks();
}

从简单起见，我们应该采用第一个public Resources(AssetManager assets, DisplayMetrics metrics, Configuration config)

它接受3个参数，第一个是AssetManager，后面两个是和设备相关的配置参数，我们可以直接用当前应用的配置就好，所以，问题的关键在于如何创建AssetManager，下面请看分析，为了创建一个我们自己的AssetManager，我们先去看看系统是怎么创建的。还记得getResources的底层实现吗，在ResourcesManager的getTopLevelResources方法中有这么两句：

    AssetManager assets = new AssetManager();  
    if (assets.addAssetPath(resDir) == 0) {  
        return null;  
    }  

这两句就是创建一个AssetManager对象，后面会用这个对象来创建Resources对象，AssetManager就是这么创建的，assets.addAssetPath(resDir)这句话的意思是把资源目录里的资源都加载到AssetManager对象中，具体的实现在jni中，大家感兴趣自己去了解下。而资源目录就是我们的res目录，当然resDir可以是一个目录也可以是一个zip文件。有没有想过，如果我们把一个未安装的apk的路径传给这个方法，那么apk中的资源是不是就被加载到AssetManager对象里面了呢？事实证明，的确是这样。addAssetPath方法的定义如下，注意到它的注释里面有一个{@hide}关键字，这意味着即使它只是给Framework自己使用的，因此只能通过反射来调用。

public final int addedAssetPath(String path) {
	synchronized (this) {
		int res = addAssetPathNative(path);
		makeStringBlocks(mStringBlocks);
		return res;
	}
}

有了AssetManager对象后，我们就可以创建自己的Resources对象了，代码如下:

try {
	AssetManager assetManager = AssetManager.class.newInstance();
	Method addAssetPath = assetManager.getClass().getMethod("addAssetPath", String.class);
	addAssetPath.invoke(assetManager, mDexPath);
	mAssetManager = assetManager;
}
catch (Exception e) {
	e.printStackTrace();
}
Resources currentRes = this.getResources();
mResources = new Resources(mAssetManager, currentRes.getDisplayMetrics(), currentRes.getConfiguration());

有了Resources对象，我们就可以通过Resources对象来访问里面的各种资源了，通过这种方法，我们可以完成一些特殊的功能，比如换肤、换语言包、动态加载apk等。

另外，除了通过Context的getResource()方法访问android应用的资源外，还可以通过PackageManger来获取。

PackageManager本身只是一个抽象类，具体是由ApplicationPackageManager实现的，获取了PackageManager以后就可以调用PacakageManager的getResourcesForApplication(ApplicationInfo app)来获取Resources对象了，代码如下：

public Resources getResourcesForApplication(
     ApplicationInfo app) throws NameNotFoundException {
	if (app.packageName.equals("system")) {
		return mContext.mMainThread.getSystemContext().getResources();
	}
	final Boolean sameUid = (app.uid == Process.myUid());
	Resources r = mContext.mMainThread.getTopLevelResources(
	             sameUid ? app.sourceDir : app.publicSourceDir,
	             sameUid ? app.splitSourceDirs : app.splitPublicSourceDirs,
	             app.resourceDirs, app.sharedLibraryFiles, Display.DEFAULT_DISPLAY,
	             null, mContext.mPackageInfo);
	if (r != null) {
		return r;
	}
	throw new NameNotFoundException("Unable to open " + app.publicSourceDir);
}

其实PackageManager方式同Context方式最终还是一致的，都是通过mMainThread.getTopLevelResource()方法来获取Resources的。