轉載請標明出處：
http://blog.csdn.net/xmxkf/article/details/52840065
本文出自:【openXu的博客】
在Activity完全解析的第一篇文章 Activtiy完全解析（一、Activity的創建過程）中，我們分析了從調用startActivtiy()到Activtiy創建完成的整個過程。其中step20：ActivtiyThread.handleLaunchActivity(r, null)這一步中有兩個重要的步驟，第一步就是調用performLaunchActivtiy(r, customIntent)，這個方法中首先創建了需要打開的activity對象，然後調用其activtiy.attach()方法完成activtiy對象的初始化，最後調用其onCreate()方法，這時候activity的聲明週期就開始了。而在上一篇文章 Activtiy完全解析（二、layout的inflate過程）中，我們分析了在onCreate()方法中，從調用setContentView()到layout佈局樹加載完畢的過程，到此爲止，Activtiy並不會展示到用戶眼前，因爲layout只是被填充成一個框架了，就像修房子，首先得畫出設計圖紙，佈局樹就像是房子的設計圖，設計圖畫好了還得按照設計圖紙一磚一瓦的蓋房，所有有了佈局樹，還需要爲上面的每一個控件測量大小，安排擺放的位置並畫到屏幕上。本文我們一起分析Activity窗口的測量、佈局和繪製的過程。
在講解之前，我們先通過關鍵源碼瞭解一些重要的類之間的關係：Activity、Window、PhoneWindow、ViewManager、WindowManager、WindowManagerImpl，WindowManagerGlobal，WindowmanagerService：
/**Window系列*/
public abstract class Window {
private WindowManager mWindowManager;
public void setWindowManager(android.view.WindowManager wm, IBinder appToken, String appName,
boolean hardwareAccelerated) {
...
//調用WindowManagerImpl的靜態方法new一個WindowManagerImpl對象
mWindowManager = ((WindowManagerImpl)wm).createLocalWindowManager(this);
}
public android.view.WindowManager getWindowManager() {
return mWindowManager;
}
}
public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.Callback {
private DecorView mDecor;
}
/**WindowManager系列，用於管理窗口視圖的顯示、添加、移除和狀態更新等*/
public interface ViewManager{
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
public void removeView(View view);
}
public interface WindowManager extends ViewManager {
...
}
public final class WindowManagerImpl implements WindowManager {
//每個WindowManagerImpl對象都保存了一個WindowManagerGlobal的單例
private final WindowManagerGlobal mGlobal = WindowManagerGlobal.getInstance();
...
public WindowManagerImpl createLocalWindowManager(android.view.Window parentWindow) {
return new WindowManagerImpl(mDisplay, parentWindow);
}
@Override
public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
applyDefaultToken(params);
//調用WindowManagerGlobal對象的addView()方法
mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
}
...
}
public final class WindowManagerGlobal {
private static WindowManagerGlobal sDefaultWindowManager;
private static IWindowManager sWindowManagerService;
private static IWindowSession sWindowSession;
//單例
private WindowManagerGlobal() {
}
public static WindowManagerGlobal getInstance() {
synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
if (sDefaultWindowManager == null) {
sDefaultWindowManager = new WindowManagerGlobal();
}
return sDefaultWindowManager;
}
}
/**WindowManagerGlobal類被加載時，就獲取到WindowManagerService對象*/
public static void initialize() {
getWindowManagerService();
}
public static IWindowManager getWindowManagerService() {
//線程安全的
synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
if (sWindowManagerService == null) {
sWindowManagerService = IWindowManager.Stub.asInterface(
ServiceManager.getService("window"));
}
return sWindowManagerService;
}
}
public static IWindowSession getWindowSession() {
//線程安全的
synchronized (WindowManagerGlobal.class) {
if (sWindowSession == null) {
try {
InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance();
IWindowManager windowManager = getWindowManagerService();
sWindowSession = windowManager.openSession(
new IWindowSessionCallback.Stub() {
@Override
public void onAnimatorScaleChanged(float scale) {
ValueAnimator.setDurationScale(scale);
}
},
imm.getClient(), imm.getInputContext());
} catch (RemoteException e) {
Log.e(TAG, "Failed to open window session", e);
}
}
return sWindowSession;
}
}
}
/**Activity*/
public class Activity ...{
private Window mWindow; //mWindow是PhoneWindow類型
private WindowManager mWindowManager;//mWindowManager是WindowManagerImpl類型
/**
* Activity被創建後，執行attach()初始化的時候，就會創建PhoneWindow對象和WindowManagerImpl對象
*/
final void attach(...) {
...
//①.爲activity創建一個PhoneWindow對象
mWindow = new PhoneWindow(this);
mWindow.setWindowManager(
(WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
mToken, mComponent.flattenToString(),
(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
if (mParent != null) {
mWindow.setContainer(mParent.getWindow());
}
//②.調用Window的getWindowManager()方法初始化mWindowManager，其實就是new了一個WindowManagerImpl對象
mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
}
}
PhoneWindow：在上一篇文章中就講過，這其實理解起來也比較容易，我們知道activity就是用於展示界面，控制用戶交互的，所以activity中一定維護了用於描述界面的對象，還有就是控制窗口顯示的管理器對象，實際上這兩個對象都是由PhoneWindow維護的，而每個activity都擁有一個PhoneWindow對象mWindow；
WindowManager：用於管理窗口的一些狀態、屬性以及窗口的添加、刪除、更新、順序等，WindowManager是ViewManager的子接口，ViewManager接口中只有三個抽象方法（addView、updateViewLayout、removeView），可顯而知，這個管理器的作用就是控制窗口View的添加、刪除以及狀態更新的。WindowManager也是一個接口，他並沒有實現ViewManager中的抽象方法，其實真正的實現類是WindowManagerImpl。在activity被創建後調用attach()方法初始化的時候，首先創建了PhoneWindow對象mWindow，然後調用mWindow的setWindowManager((WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE) ...)爲其mWindowManager賦值。
WindowManagerGlobal：由於WindowManagerGlobal的關鍵代碼比較長，稍後講解的時候再貼代碼。WindowManagerGlobal是單例模式，Activity在創建完成調用attach()方法初始化時，會實例化mWindowManager（WindowManager的引用指向WindowManagerImpl 的對象），WindowManagerImpl創建之後，就維護了WindowManagerGlobal的單例對象，WindowManagerGlobal中有一個IWindowSession類型的變量sWindowSession，他就是用來和遠程服務WindowManagerService通信的代理。
WindowManagerService：跟之前講解Activity啓動過程中提到的ActivityManagerService(用於管理Android組件的啓動、關閉和狀態信息等)一樣，WMS也是一個複雜的系統服務。
在瞭解WMS之前，首先要了解窗口（Window）是什麼，Android系統中的窗口是隻屏幕上一塊用於繪製UI元素並能相應用戶交互的矩形區域，從原理上講，窗口是獨自佔有一個Surface實例的顯示區域，例如Dialog、Activity界面、比值、狀態欄、Toast等都是窗口。Surface就是一塊畫布，應用可以通過Cancas或者OpenGL在其上面作畫，然後通過urfaceFlinger將多塊Surface的內容按照特定的順序進行混合並輸出到FrameBuffer，從而將應用界面顯示給用戶。
既然每個窗口都有一塊Surface供自己塗鴉，必然需要一個角色對所有窗口的Surface進行協調管理，WMS就是用來做這個事情的，WMS掌管Surface的顯示順序（Z-order）以及位置尺寸，控制窗口動畫，並且還是輸入系統的重要中轉站。
通過上面的分析，我們知道這幾個關鍵類的大概作用，以及他們之間的嵌套關係，接下來，我們就開始分析Activity的繪製過程：
step1：ActivityThread.handleResumeActivity()
首先接着第一篇文章step20的handleResumeActivity()方法分析：
//獲取activity的頂層視圖decor
View decor = r.window.getDecorView();
//讓decor顯示出來
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
ViewManager wm = a.getWindowManager();
WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
a.mDecor = decor;
l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;
l.softInputMode |= forwardBit;
if (a.mVisibleFromClient) {
a.mWindowAdded = true;
//將decor放入WindowManager(WindowManagerImpl對象)中，這樣activity就顯示出來了
wm.addView(decor, l);wm.addView(decor, l)實際上就是調用WindowManagerImpl的addView()方法將Activity的根窗口mDecor添加到窗口管理器中的，而WindowManagerImpl的addView()方法又調用的是WindowManagerGlobal單例的addView()方法。接下來我們就分析WindowManagerGlobal.addView()：
step2：WindowManagerGlobal.addView()
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
Display display, Window parentWindow) {
...
ViewRootImpl root;
View panelParentView = null;
synchronized (mLock) {
...
int index = findViewLocked(view, false);
if (index >= 0) {
if (mDyingViews.contains(view)) {
// Don't wait for MSG_DIE to make it's way through root's queue.
mRoots.get(index).doDie();
} else {
throw new IllegalStateException("View " + view
+ " has already been added to the window manager.");
}
// The previous removeView() had not completed executing. Now it has.
}
...
//創建一個視圖層次結構的頂部，ViewRootImpl實現所需視圖和窗口之間的協議。
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
view.setLayoutParams(wparams);
mViews.add(view);
mRoots.add(root);
mParams.add(wparams);
}
try {
//將activity的根窗口mDecor添加到root中
root.setView(view, wparams, panelParentView);
} catch (RuntimeException e) {
...
throw e;
}
}
}在這個方法中，首先創建了一個ViewRootImpl的對象root，然後調用root.setView()，將activity的根窗口視圖設置給root，下面我們看看ViewRootImpl類：
step3：ViewRootImpl.setView()
public final class ViewRootImpl implements ViewParent,
View.AttachInfo.Callbacks, HardwareRenderer.HardwareDrawCallbacks {
final IWindowSession mWindowSession;
public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
...
}
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
synchronized (this) {
if (mView == null) {
mView = view;
...
int res; /* = WindowManagerImpl.ADD_OKAY; */
//請求對應用程序窗口視圖的UI作第一次佈局,應用程序窗口的繪圖表面的創建過程
requestLayout();
...
try {
...
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
} catch (RemoteException e) {
...
throw new RuntimeException("Adding window failed", e);
}
...
}
}
@Override
public void requestLayout () {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
//檢查當前線程是否是主線程，對視圖的操作只能在UI線程中進行，否則拋異常
checkThread();
//應用程序進程的UI線程正在被請求執行一個UI佈局操作
mLayoutRequested = true;
scheduleTraversals();
}
}
void checkThread() {
if (mThread != Thread.currentThread()) {
throw new CalledFromWrongThreadException(
"Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
}
}
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
//Choreographer類型，用於發送消息
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
...
}
}
final TraversalRunnable mTraversalRunnable = new TraversalRunnable();
final class TraversalRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
doTraversal();
}
}
void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
if (mProfile) {
Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
}
performTraversals();
if (mProfile) {
Debug.stopMethodTracing();
mProfile = false;
}
}
}
} ViewRootImpl實現了ViewParent，它並不是真正的View（沒有繼承View），它定義了頂層視圖的職責API，比如requestLayout()請求佈局等等，在setView()方法中，調用了requestLayout()方法，請求對Activity根窗口做第一次佈局。
requestLayout()方法中首先調用checkThread()檢查當前線程是否爲UI線程，如果不是則拋出異常，然後調用scheduleTraversals()方法，scheduleTraversals()方法中調用了mChoreographer.postCallback()，mChoreographer中維護了一個Handler，通過handler機制實現消息調度，並傳入一個回調mTracersalRunnable。mTracersalRunnable的run方法中調用了doTraversal()方法，doTraversal()方法繼續調用performTraversals():
step4：ViewRootImpl.performTraversals()
private void performTraversals() {
final View host = mView; //mView就是Activity的根窗口mDecor
...
//下面代碼主要確定Activity窗口的大小
boolean windowSizeMayChange = false;
//Activity窗口的寬度desiredWindowWidth和高度desiredWindowHeight
int desiredWindowWidth;
int desiredWindowHeight;
...
//Activity窗口當前的寬度和高度是保存ViewRoot類的成員變量mWinFrame中的
Rect frame = mWinFrame;
...
/*
* 接下來的兩段代碼都是在滿足下面的條件之一的情況下執行的：
* 1. Activity窗口是第一次執行測量、佈局和繪製操作，即ViewRoot類的成員變量mFirst的值等於true
* 2. 前面得到的變量windowShouldResize的值等於true，即Activity窗口的大小的確是發生了變化。
* 3. 前面得到的變量insetsChanged的值等於true，即Activity窗口的內容區域邊襯發生了變化。
* 4. Activity窗口的可見性發生了變化，即變量viewVisibilityChanged的值等於true。
* 5. Activity窗口的屬性發生了變化，即變量params指向了一個WindowManager.LayoutParams對象。
*/
if (mFirst || windowShouldResize || insetsChanged ||
viewVisibilityChanged || params != null) {
...
try {
//★請求WindowManagerService服務計算Activity窗口的大小以及內容區域邊襯大小和可見區域邊襯大小
relayoutResult = relayoutWindow(params, viewVisibility, insetsPending);
...
} catch (RemoteException e) {
}
...
//將計算得到的Activity窗口的寬度和高度保存在ViewRoot類的成員變量mWidth和mHeight中
if (mWidth != frame.width() || mHeight != frame.height()) {
mWidth = frame.width();
mHeight = frame.height();
}
...
if (!mStopped || mReportNextDraw) {
boolean focusChangedDueToTouchMode = ensureTouchModeLocally(
(relayoutResult&WindowManagerGlobal.RELAYOUT_RES_IN_TOUCH_MODE) != 0);
if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth()
|| mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged) {
int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
// 一、測量控件大小（根窗口和其子控件樹）
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
int width = host.getMeasuredWidth();
int height = host.getMeasuredHeight();
boolean measureAgain = false;
if (lp.horizontalWeight > 0.0f) {
width += (int) ((mWidth - width) * lp.horizontalWeight);
childWidthMeasureSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(width,
View.MeasureSpec.EXACTLY);
measureAgain = true;
}
if (lp.verticalWeight > 0.0f) {
height += (int) ((mHeight - height) * lp.verticalWeight);
childHeightMeasureSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(height,
View.MeasureSpec.EXACTLY);
measureAgain = true;
}
if (measureAgain) {
// 一、測量控件大小（根窗口和其子控件樹）
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
layoutRequested = true;
}
}
}else{
...
}
final boolean didLayout = layoutRequested && (!mStopped || mReportNextDraw);
boolean triggerGlobalLayoutListener = didLayout
|| mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes;
if (didLayout) {
//二、佈局過程
performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
...
}
...
boolean skipDraw = false;
boolean cancelDraw = mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnPreDraw() ||
viewVisibility != View.VISIBLE;
if (!cancelDraw && !newSurface) {
if (!skipDraw || mReportNextDraw) {
...
//三、繪製過程
performDraw();
}
} else {
if (viewVisibility == View.VISIBLE) {
// Try again
scheduleTraversals();
} else if (mPendingTransitions != null && mPendingTransitions.size() > 0) {
...
}
}
mIsInTraversal = false;
} performTraversals()方法中，分爲四部分，上面很大一段代碼主要作用是確定Activity窗口的大小，也就是通過各種判斷，是否是第一次？是否需要重新計算大小？最終確定Activity根窗口的大小並保存起來。第二步就是遍歷測量子控件的大小；第三步就是佈局；第四部就是繪製。對於Activity窗口大小的計算，這裏就不深入探討，有興趣可以看看。接下來我們重點分析後面三個步驟，也就是控件的測量、佈局、繪製三個過程。
step5: ViewRootImpl.performMeasure()控件測量過程
private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure");
try {
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
}
} performMeasure()方法中調用了mView.measure()方法，mView就是Activity的根窗口，他是DecorView類型（FrameLayout的子類），這個類定義在PhoneWindow類中，接下來我們看看DecorView的measure()方法（measure()方法是View中final修飾的方法，不能覆蓋）：
step6: View.measure()
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
...
//如果View的mPrivateFlags的PFLAG_FORCE_LAYOUT位不等於0時，就表示當前視圖正在請求執行一次佈局操作；
//或者當前的寬高約束條件不等於視圖上一次的約束條件時，需要重新測量View的大小。
if ((mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ||
widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec ||
heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec) {
//首先清除所測量的維度標誌
mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
...
int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
mMeasureCache.indexOfKey(key);
//如果需要強制佈局操作，或者忽略測量歷史，將會調用onMeasure對控件進行一次測量
//sIgnoreMeasureCache是一個boolean值，初始化爲sIgnoreMeasureCache = targetSdkVersion < KITKAT;
//意思是如果Android版本低於19，每次都會調用onMeasure()，而19以上時sIgnoreMeasureCache==false
if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
//調用onMeasure來真正執行測量寬度和高度的操作
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
} else {
...
}
// flag not set, setMeasuredDimension() was not invoked, we raise
// an exception to warn the developer
if ((mPrivateFlags & PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) != PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) {
throw new IllegalStateException("View with id " + getId() + ": "
+ getClass().getName() + "#onMeasure() did not set the"
+ " measured dimension by calling"
+ " setMeasuredDimension()");
}
mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
}
//保存這次測量的寬高約束
mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;
mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;
mMeasureCache.put(key, ((long) mMeasuredWidth) << 32 |
(long) mMeasuredHeight & 0xffffffffL); // suppress sign extension
} View中有兩個關於測量的方法measure()和onMeasure()，measure()方法是final的，不能被重寫。measure()方法中調用了onMeasure()方法，onMeasure()方法在View中的默認實現是測量自身的大小，所以在我們自定義ViewGroup的時候，如果我們不重寫onMeasure()測量子控件的大小，子控件將會顯示不出來的。ViewGroup中沒有重寫onMeasure()方法，在ViewGroup的子類（LinearLayout、RelativeLayout等）中會根據容器自身的佈局特性，比如LinearLayout有兩種佈局方式，水平或者垂直，分別對onMeasure()方法進行不同的重寫。
總結一下就是measure()方法不能被重寫，它會調用onMeasure()方法測量控件自身的大小，如果控件是一個容器，它需要重寫onMeasure()方法遍歷測量所有子控件的大小。還有當我們繼承View自定義控件時，在佈局文件中明明使用了wrap_content可結果還是填充父窗體，這是因爲View的onMeasure()方法的默認實現，如果要按照我們的需求正確的測量控件大小也需要重寫onMeasure()方法。
由於View.measure()中調用了onMeasure()方法，所以就調用到了DecorView的onMeasure ()方法，DecorView.onMeasure()中首先對寬高約束做了一些處理後，接着調用了super.onMeasure()，也就是FrameLayout中的onMeasure()方法：
step7: FrameLayout.onMeasure()
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
//獲得一個視圖容器所包含的子視圖的個數
int count = getChildCount();
final boolean measureMatchParentChildren =
View.MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) != View.MeasureSpec.EXACTLY ||
View.MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) != View.MeasureSpec.EXACTLY;
//mMatchParentChildren用於緩存子控件中佈局參數設置爲填充父窗體的控件
mMatchParentChildren.clear();
int maxHeight = 0;
int maxWidth = 0;
int childState = 0;
//①、遍歷根窗口下所有的子控件，挨個測量大小
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getChildAt(i);
if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {
//調用measureChildWithMargins來測量每一個子視圖的寬度和高度
measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
//由於FrameLayout的佈局特性（Z軸幀佈局，向上覆蓋），將子控件中，最大的寬高值記錄下來
maxWidth = Math.max(maxWidth,
child.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin);
maxHeight = Math.max(maxHeight,
child.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
childState = combineMeasuredStates(childState, child.getMeasuredState());
if (measureMatchParentChildren) {
//由於現在本容器的寬高都還沒有確定下來，子控件設置爲填充父窗體肯定沒法計算，所以先緩存起來
if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT ||
lp.height == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
mMatchParentChildren.add(child);
}
}
}
}
//②、設置FrameLayout的寬高
//上面已經得到子控件中寬高的最大值，然後加上容器（FrameLayout）設置的padding值
// Account for padding too
maxWidth += getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground();
maxHeight += getPaddingTopWithForeground() + getPaddingBottomWithForeground();
//判斷是否設置有最小寬度和高度，如果有設置，需要和上面計算的值比較，選擇較大的值作爲容器寬高
// Check against our minimum height and width
maxHeight = Math.max(maxHeight, getSuggestedMinimumHeight());
maxWidth = Math.max(maxWidth, getSuggestedMinimumWidth());
//是否設置有前景圖，如果有，需要考慮背景的寬高
// Check against our foreground's minimum height and width
final Drawable drawable = getForeground();
if (drawable != null) {
maxHeight = Math.max(maxHeight, drawable.getMinimumHeight());
maxWidth = Math.max(maxWidth, drawable.getMinimumWidth());
}
//調用resolveSizeAndState()方法根據計算出的寬高值和寬高約束參數，計算出正確的寬高值；
//然後調用setMeasuredDimension()方法設置當前容器的寬高值
setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),
resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec,
childState << MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));
//③、計算子控件中設置爲填充父窗體的控件的大小
count = mMatchParentChildren.size();
if (count > 1) {
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = mMatchParentChildren.get(i);
final ViewGroup.MarginLayoutParams lp = (ViewGroup.MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
final int childWidthMeasureSpec;
if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
final int width = Math.max(0, getMeasuredWidth()
- getPaddingLeftWithForeground() - getPaddingRightWithForeground()
- lp.leftMargin - lp.rightMargin);
childWidthMeasureSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(
width, View.MeasureSpec.EXACTLY);
} else {
childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(widthMeasureSpec,
getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground() +
lp.leftMargin + lp.rightMargin,
lp.width);
}
final int childHeightMeasureSpec;
if (lp.height == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
final int height = Math.max(0, getMeasuredHeight()
- getPaddingTopWithForeground() - getPaddingBottomWithForeground()
- lp.topMargin - lp.bottomMargin);
childHeightMeasureSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(
height, View.MeasureSpec.EXACTLY);
} else {
childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(heightMeasureSpec,
getPaddingTopWithForeground() + getPaddingBottomWithForeground() +
lp.topMargin + lp.bottomMargin,
lp.height);
}
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
}
}代碼中註釋已經寫的比較清楚了，簡單描述一遍，FrameLayout的onMeasure方法可以分爲三個步驟：
①. 遍歷所有子控件，並調用measureChildWithMargin()方法測量子控件的大小，measureChildWithMargin() 方法是從ViewGroup中繼承下來的，它會調用child.measure()，如果子控件又是一個容器就會繼續遍歷child的子控件測量，最後FrameLayout的所有子控件（包括子容器中的子控件…）都完成了測量；
②. 根據第①步中記錄的子控件寬高的最大值，然後加上padding值以及最小寬高的比較，最終確定FrameLayout容器的寬高；
③. 重新計算子控件寬高設置爲MATCH_PARENT（填充父窗體 ）的寬高
FrameLayout的onMeasure()方法執行完畢後，整個Activity窗體重所有的控件都完成了測量，這時調用view.getMeasuredWidth()/getMeasuredHeight()就可以獲取到控件測量的寬高值了。測量的部分到此就結束了，如果想進一步深入瞭解控件測量的相關知識可以參考 Android自定義View（三、深入解析控件測量onMeasure）。下面我們接着step4中的第二步performLayout()分析窗口的佈局過程。
step8：ViewRootImpl.performLayout()請求佈局過程
private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
int desiredWindowHeight) {
mLayoutRequested = false;
mScrollMayChange = true;
mInLayout = true;
final View host = mView;
...
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "layout");
try {
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
...
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
}
mInLayout = false;
} ViewRootImpl.performLayout()方法中會調用mView（Activity根窗口mDecor）的layout()方法，爲窗口中所有的子控件安排顯示的位置，由於不同的容器有不同的佈局策略，所以在佈局之前首先要確定所有子控件的大小，才能適當的爲子控件安排位置，這就是爲什麼測量過程需要在佈局過程之前完成。接着我們看看DecorView的layout()方法（layout方法繼承自View）：
step9：View.layout()
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
}
//記錄上一次佈局後的左上右下的座標值
int oldL = mLeft;
int oldT = mTop;
int oldB = mBottom;
int oldR = mRight;
//爲控件重新設置新的座標值，並判斷是否需要重新佈局
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
//onLayout()方法在View中是一個空實現，各種容器需要重寫onLayout()方法，爲子控件佈局
onLayout(changed, l, t, r, b);
mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
ListenerInfo li = mListenerInfo;
if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
ArrayList<OnLayoutChangeListener> listenersCopy =
(ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
int numListeners = listenersCopy.size();
for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
}
}
}
mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
} 從上面的代碼中，我們注意到關於佈局有兩個重要的方法，View.layout()和View.onLayout()，這兩個方法有什麼關係？各自的作用是什麼呢？他們都是定義在View中的，不同的是layout()方法中有很長一段實現的代碼，而onLayout()確實一個空的實現，裏面什麼事也沒做。
首先我們要明確佈局的本質是什麼，佈局就是爲View設置四個座標值，這四個座標值保存在View的成員變量mLeft、mTop、mRight、mBottom中，方便View在繪製（onDraw）的時候知道應該在那個區域內繪製控件。而我們看到layout()方法中實際上就是爲這幾個成員變量賦值的，所以到底真正設置座標的是layout()方法，那onLayout()的作用是什麼呢？
onLayout()都是由ViewGroup的子類實現的，他的作用就是確定容器中每個子控件的位置，由於不同的容器有不容的佈局策略，所以每個容器對onLayout()方法的實現都不同，onLayout()方法會遍歷容器中所有的子控件，然後計算他們左上右下的座標值，最後調用child.layout()方法爲子控件設置座標；由於layout()方法中又調用了onLayout()方法，如果子控件child也是一個容器，就會繼續爲它的子控件計算座標，如果child不是容器，onLayout()方法將什麼也不做，這樣下來，只要Activity根窗口mDecor的layout()方法執行完畢，窗口中所有的子容器、子控件都將完成佈局操作。
其實佈局過程的調用方式和測量過程是一樣的，ViewGroup的子類都要重寫onMeasure()方法遍歷子控件調用他們的measure()方法，measure()方法又會調用onMeasure()方法，如果子控件是普通控件就完成了測量，如果是容器將會繼續遍歷其孫子控件。
繼續查看DecorView.onLayout()方法：
step10：DecorView .onLayout()
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
super.onLayout(changed, left, top, right, bottom);
getOutsets(mOutsets);
if (mOutsets.left > 0) {
offsetLeftAndRight(-mOutsets.left);
}
if (mOutsets.top > 0) {
offsetTopAndBottom(-mOutsets.top);
}
} DecorView是FrameLayout的子類，FrameLayout又是ViewGroup的子類，FrameLayout重寫了onLayout()方法，DecorView也重寫了onLayout()方法，但是調用的是super.onLayout()，然後做了一些邊界判斷，下面我們看FrameLayout.onLayout()：
step11：FrameLayout .onLayout()
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
layoutChildren(left, top, right, bottom, false /* no force left gravity */);
}
void layoutChildren(int left, int top, int right, int bottom,
boolean forceLeftGravity) {
//獲取子控件數量
final int count = getChildCount();
//獲取padding值
final int parentLeft = getPaddingLeftWithForeground();
final int parentRight = right - left - getPaddingRightWithForeground();
final int parentTop = getPaddingTopWithForeground();
final int parentBottom = bottom - top - getPaddingBottomWithForeground();
//遍歷子控件，爲其計算左上右下座標，由於不同容器的佈局特性，下面的計算過程都是根據容器的佈局特性計算的
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getChildAt(i);
if (child.getVisibility() != GONE) {
final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
final int width = child.getMeasuredWidth();
final int height = child.getMeasuredHeight();
int childLeft;
int childTop;
int gravity = lp.gravity;
if (gravity == -1) {
gravity = DEFAULT_CHILD_GRAVITY;
}
final int layoutDirection = getLayoutDirection();
final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
final int verticalGravity = gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK;
switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
childLeft = parentLeft + (parentRight - parentLeft - width) / 2 +
lp.leftMargin - lp.rightMargin;
break;
case Gravity.RIGHT:
if (!forceLeftGravity) {
childLeft = parentRight - width - lp.rightMargin;
break;
}
case Gravity.LEFT:
default:
childLeft = parentLeft + lp.leftMargin;
}
switch (verticalGravity) {
case Gravity.TOP:
childTop = parentTop + lp.topMargin;
break;
case Gravity.CENTER_VERTICAL:
childTop = parentTop + (parentBottom - parentTop - height) / 2 +
lp.topMargin - lp.bottomMargin;
break;
case Gravity.BOTTOM:
childTop = parentBottom - height - lp.bottomMargin;
break;
default:
childTop = parentTop + lp.topMargin;
}
//調用其layout()方法爲子控件設置座標
child.layout(childLeft, childTop, childLeft + width, childTop + height);
}
}
} 所有的佈局容器的onLayout方法都是一樣的流程，都是先遍歷子控件，然後計算子控件的座標，最後調用子控件的layout()方法設置佈局座標，但是不同的佈局容器有不同的佈局策略，所以區別就在於計算子控件座標時的差異。比如LinearLayout線性佈局，如果是水平佈局，第一個子控件的l值是0，r是100，那第二個子控件的l就是101（只是打個比方），而FrameLayout，如果沒有設置padding，子控件也沒設置margin，第一個子控件的l值就是0，第二個子控件的l還是0，這就是不同容器的計算區別。
FrameLayout.onLayout()方法執行完畢後，整個Activity的根窗口的佈局過程也就完成了。接下來進入第三個過程–繪製過程：
step12：ViewRootImpl.performDraw()控件繪製過程
private void performDraw() {
...
mIsDrawing = true;
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "draw");
try {
draw(fullRedrawNeeded);
} finally {
mIsDrawing = false;
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
}
...
}
private void draw(boolean fullRedrawNeeded) {
Surface surface = mSurface;
final Rect dirty = mDirty;
...
if (!dirty.isEmpty() || mIsAnimating || accessibilityFocusDirty) {
if (mAttachInfo.mHardwareRenderer != null && mAttachInfo.mHardwareRenderer.isEnabled()) {
...
//使用硬件渲染
mAttachInfo.mHardwareRenderer.draw(mView, mAttachInfo, this);
} else {
...
// 通過軟件渲染.
if (!drawSoftware(surface, mAttachInfo, xOffset, yOffset, scalingRequired, dirty)) {
return;
}
}
}
...
}
private boolean drawSoftware(Surface surface, AttachInfo attachInfo, int xoff, int yoff,
boolean scalingRequired, Rect dirty) {
final Canvas canvas;
try {
...
canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);
...
} catch (Surface.OutOfResourcesException e) {
return false;
} catch (IllegalArgumentException e) {
return false;
}
...
try {
...
try {
...
mView.draw(canvas);
...
} finally {
...
}
} finally {
...
}
return true;
} ViewRootImpl的performDraw()方法調用draw(boolean)，在這個過程中主要完成一些條件判斷，surface的設置準備，以及判斷使用硬件渲染還是軟件渲染等操作，由於我們主要研究繪製代碼流程層面，所以直接看drawSoftware()方法，對於硬件渲染具體是怎樣的有興趣可以跟蹤一下。drawSoftware()方法中，通過mSurface.locakCanvas(dirty)拿到畫布，然後調用mView.draw(canvas)，這裏的mView就是Activity的根窗口DecorView類型的對象。
step13：DecorView.draw()
public void draw(Canvas canvas) {
super.draw(canvas);
if (mMenuBackground != null) {
mMenuBackground.draw(canvas);
}
} DecorView重寫了View的draw()方法，增加了繪製菜單背景的內容，因爲Activity根窗口上會有一些菜單按鈕（比如屏幕下方的返回鍵等），draw()方法中調用了super.draw(cancas)，所以我們看看View的draw()方法：
step14：View.draw()
public void draw(Canvas canvas) {
...
/*
* 繪製遍歷執行幾個繪圖步驟，必須以適當的順序執行：
* 1.繪製背景
* 2.如果有必要，保存畫布的圖層，以準備失效
* 3.繪製視圖的內容
* 4.繪製子控件
* 5.如果必要，繪製衰落邊緣和恢復層
* 6.繪製裝飾（比如滾動條）
*/
// Step 1, 繪製背景
int saveCount;
if (!dirtyOpaque) {
drawBackground(canvas);
}
// 通常情況請跳過2和5步
final int viewFlags = mViewFlags;
boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;
boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;
if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
// Step 3, 繪製本控件的內容
if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
// Step 4, 繪製子控件
dispatchDraw(canvas);
// Overlay is part of the content and draws beneath Foreground
if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) {
mOverlay.getOverlayView().dispatchDraw(canvas);
}
// Step 6, draw decorations (foreground, scrollbars)
onDrawForeground(canvas);
// we're done...
return;
}
//下面的代碼是從第一步到第六步的完整流程
...
} View的draw()方法中有六個步驟，其中最爲重要的就是第1步繪製背景、第2步繪製內容、第3步繪製子控件；繪製背景我們就不看了，我們看看繪製內容，調用的是onDraw()方法，View中的onDraw()方法是一個空的實現，可以想象，因爲View是所有控件的超類，它並不知道他的孩子要怎樣畫自己，所以繪製的具體操作由孩子重寫onDraw()方法自己繪製，所以DecorView重寫了onDraw()方法來繪製Activity的跟窗口，具體怎麼畫的請跟蹤DecorView的onDraw()方法:
step15：DecorView.onDraw()
@Override
public void onDraw(Canvas c) {
super.onDraw(c);
mBackgroundFallback.draw(mContentRoot, c, mContentParent);
} mView（根窗口）把自己的內容繪製完成之後，緊接着開始遍歷繪製他的孩子，View中的dispatchDraw()也是一個空的實現，因爲超類的後代是不一定有孩子的（比如Button,TextView等），dispatchDraw()是在ViewGroup中實現的，我們看看ViewGroup.dispatchDraw():
step16：ViewGroup.dispatchDraw()
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
...
final int childrenCount = mChildrenCount;
final View[] children = mChildren;
if ((flags & FLAG_RUN_ANIMATION) != 0 && canAnimate()) {
...
for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
while (transientIndex >= 0 && mTransientIndices.get(transientIndex) == i) {
final View transientChild = mTransientViews.get(transientIndex);
if ((transientChild.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE ||
transientChild.getAnimation() != null) {
more |= drawChild(canvas, transientChild, drawingTime);
}
transientIndex++;
if (transientIndex >= transientCount) {
transientIndex = -1;
}
}
int childIndex = customOrder ? getChildDrawingOrder(childrenCount, i) : i;
final View child = (preorderedList == null)
? children[childIndex] : preorderedList.get(childIndex);
if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
}
}
}
...
}
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
return child.draw(canvas, this, drawingTime);
} dispatchDraw()方法中首先獲取子控件的數量childrenCount，然後遍歷所有子控件，調用drawChild()方法，drawChild()方法中只是簡單的調用child.draw()，這樣就完成了子控件的繪製。細心的可以發現child的draw()方法又會執行之前DecorView.draw()的六步（draw()是在View裏面實現的），所以說，所有的控件在繪製的時候都會調用draw()方法，draw()方法中會先調用onDraw()方法繪製自己，然後調用dispatchDraw()繪製它的子控件，如果此控件不是ViewGroup的子類，也就是說是葉子控件，dispatchDraw()`什麼也不做。
到此爲止，Activity的整個顯示過程就已經分析完畢，這篇文章主要講解了View的測量、佈局、繪製流程，這三個流程一共涉及到六個重要的方法measure()、onMeasure()、layout()、onLayout()、draw()、onDraw() ；onMeasure()、onLayout()、onDraw()一般都由View的子類（具體的控件或者佈局）重寫，measure()、layout()、draw()在View中有默認的實現，他們都是xxx()調用onXxx()，這種形式就能依次完成整個佈局樹的繪製流程。將這篇文章的流程整理如下圖：
