android view从无到有的过程
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abcijkxyz 发表于1年前
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在搜集Android view绘制流程的相关知识时,发现这里面的流程还是有些复杂的,准备了好几天,才敢提起笔来。下面就直入主题吧!
view绘制流程是从ViewRoot的performTraversals()方法中开始的,在该方法中会执行view绘制的三部曲,即:measure(测量视图的大小),layout(确定视图的位置)draw(绘制视图的内容)。下面这张图明确的展示了该过程:

(注:图片来源于工匠若水博客
1、measure的过程
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
    ...
    onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);  
    ...
}
可以看到该方法是final的,所以不需要子类重写,里面的实现主要就是调用了onMeasure。那么传入的两个参数是什么呢?那就涉及到MeasureSpec了,MeasureSpec由specMode(规格)和specSize(大小)组成,规格有三种,它跟大小对应关系如下:
1. EXACTLY
表示父视图希望子视图的大小应该是由specSize的值来决定的,系统默认会按照这个规则来设置子视图的大小,开发人员当然也可以按照自己的意愿设置成任意的大小。
2. AT_MOST
表示子视图最多只能是specSize中指定的大小,开发人员应该尽可能小得去设置这个视图,并且保证不会超过specSize。系统默认会按照这个规则来设置子视图的大小,开发人员当然也可以按照自己的意愿设置成任意的大小。
3. UNSPECIFIED
表示开发人员可以将视图按照自己的意愿设置成任意的大小,没有任何限制。这种情况比较少见,不太会用到。
对于最外层的根视图,这两个参数是如何确定的呢?原来是调用的getRootMeasureSpec,具体实现如下:
private int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) {  
    int measureSpec;  
    switch (rootDimension) {  
    case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:  
        measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);  
        break;  
    case ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT:  
        measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.AT_MOST);  
        break;  
    default:  
        measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension, MeasureSpec.EXACTLY);  
        break;  
    }  
    return measureSpec;  
}
这个函数传入的参数是窗口大小和MATCH_PARENT,这就是为什么根视图总是铺满屏幕的原因。
再来看看OnMeasure,具体实现如下:
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),  
    getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));  
}
onMeasure里面主要是使用setMeasuredDimension来设置视图的大小,这样就完成了一次measure的过程,当然,一个布局中一般都会包含多个子视图,每个子视图都需要经历一次measure过程。
ViewGroup中定义了一个measureChildren()方法来测量子视图的大小,如下:
protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
    final int size = mChildrenCount;  
    final View[] children = mChildren;  
    for (int i = 0; i < size; ++i) {  
        final View child = children[i];  
        if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {  
            measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);  
        }  
    }  
}
里面循环调用了measureChild,其实现为:
protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,  
    int parentHeightMeasureSpec) {  
       ...
       child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);  
}
这里面又调用到了view的measure方法,所以这其实是个递归调用,不断的去测量设置子视图的大小,直至全部测完。
2、layout过程
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    ...
    setFrame(l, t, r, b); 
    ... 
    onLayout(changed, l, t, r, b);
    ...
}
主要是调用了setFrame(用来设置坐标)和onLayout方法,View里面OnLayout是空实现,因为onLayout()过程是为了确定视图在布局中的位置,而这个操作应该是由布局来完成的,即父视图决定子视图的显示位置。而ViewGroup里面的是抽象方法,也就是需要其子类去实现。
以Linearlayout为例,看下这个过程:
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
	if (mOrientation == VERTICAL) {
		layoutVertical(l, t, r, b);
	} else {
		layoutHorizontal(l, t, r, b);
	}
}
void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
	...
	for (int i = 0; i < count; i++) {
		final View child = getVirtualChildAt(i);
		if (child == null) {
			childTop += measureNullChild(i);
		} else if (child.getVisibility() != GONE) {//
			final int childWidth = child.getMeasuredWidth();
			final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
			...
			setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
			childWidth, childHeight);
		}
	}
}
private void setChildFrame(View child, int left, int top, int width, int height) {
	child.layout(left, top, left + width, top + height);
}
可以看到其实是遍历子view,然后又去调用layout,这样就不停的循环,直到遍历完所有子view。由于view的layout过程中调用了setFrame方法,可以设置视图的大小,就跟measure的功能重合了,所以这里设置的话有可能会使之前measure的计算失效。
3、draw过程
public void draw(Canvas canvas) { 
	... 
	// Step 1, draw the background, if needed   
	int saveCount; 
	if (!dirtyOpaque) { 
		final Drawable background = mBackground;  
		if (background != null) {
			final int scrollX = mScrollX;
			final int scrollY = mScrollY;
			if (mBackgroundSizeChanged) {
				background.setBounds(0, 0,  mRight - mLeft, mBottom - mTop); 
				mBackgroundSizeChanged = false; 
			}
			if ((scrollX | scrollY) == 0) {  
				ckground.draw(canvas);  
			} else {
				canvas.translate(scrollX, scrollY); 
				background.draw(canvas);  
				canvas.translate(-scrollX, -scrollY); 
			} 
		} 
	}
	...
	// Step 3, draw the content  
	if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);  
	...
	// Step 4, draw the children  
	dispatchDraw(canvas);  
	...
	// Step 6, draw decorations (scrollbars)  
	onDrawScrollBars(canvas);  
	return;  
}
这其中最主要的是调用了onDraw和dispatchDraw方法。onDraw是一个空方法,需要子view自己去实现,而ViewGroup的dispatchDraw()方法主要是遍历子view,然后调用drawChild方法,而drawChild又是调用的draw方法,这样就又构成了一个循环调用。
我们经常会使用invalidate和postinvalidate来重绘视图,那这两个函数为什么会有绘图的功能呢?
invalidate里面其实是调用了invalidateChild方法,该方法实现如下:
public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) {
	ViewParent parent = this;
	...
	do {
		......
		//循环层层上级调运,直到ViewRootImpl返回null
		parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty);
		......
	} while (parent != null);
}
当调用到ViewGroup的invalidateChildInparent方法时,只是计算一下需要重绘的矩形区域,直到调用到ViewRoot的该方法。在ViewRoot的invalidateChildInparent里面调用了scheduleTraversals,我们看下该方法的实现:
public void scheduleTraversals() {  
    if (!mTraversalScheduled) {  
        mTraversalScheduled = true;  
        sendEmptyMessage(DO_TRAVERSAL);  
    }  
}
发送了一个message消息,对这个消息的处理是怎样的呢?如下:
public void handleMessage(Message msg) {  
    switch (msg.what) {  
    case DO_TRAVERSAL:  
        if (mProfile) {  
            Debug.startMethodTracing("ViewRoot");  
        }  
        performTraversals();  
        if (mProfile) {  
            Debug.stopMethodTracing();  
            mProfile = false;  
        }  
        break;  
    ......  
}
看到performTraversals了吗?没错,它就是绘制视图的入口函数,上面已经详细分析过了。
postinvalidate是用来在子线程中更新视图的,简单说下这个过程,调用顺序是这样的:postInvalidate-->postInvalidateDelayed-->dispatchInvalidateDelayed-->sendMessageDelayed,然后在handleMessage的处理中(UI线程),又调用了invalidate。
invalidate被调用的地方通常有以下几处:setSelection setVisibility setEnabled requestFocus ,当然我们也可以手动调用来强制更新视图。虽然invalidate最终调用了performTraversals,但是假如视图无需重绘并且发生大小没有变化就不会调用measure和layout过程,并且只绘制那些调用了invalidate()方法的 View。
requestLayout的过程跟invalidate的过程类似,最终也是调用了ViewRoot的performTraversals方法,不过由于设置的标记不同,所以requestLayout()方法会调用measure和layout过程,不会调用draw过程,也不会重新绘制任何View包括该调用者本身。

总结一下:
1、这三个过程都是从上而下,从父到子的,即:先设置父视图,然后遍历子视图,并对其设置。
2、自定义view时,我们可以重写onMeasure(非必须)和onDraw方法,在onMeasure的实现里调用setMeasuredDimension或者super.onMeasure来设置视图大小。
3、自定义ViewGroup时,我们可以重写onLayout(必须)方法,在里面调用view的layout方法设置视图的位置。

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