Android組件View繪製流程原理分析

android視圖構成

這裏寫圖片描述

如上圖，Activity的window組成，Activity內部有個Window成員，它的實例爲PhoneWindow，PhoneWindow有個內部類是DecorView，這個DecorView就是存放佈局文件的，裏面有TitleActionBar和我們setContentView傳入進去的layout佈局文件

• Window類時一個抽象類，提供繪製窗口的API
• PhoneWindow是繼承Window的一個具體的類，該類內部包含了一個DecorView對象，該DectorView對象是所有應用窗口(Activity界面)的根View
• DecorView繼承FrameLayout，裏面id=content的就是我們傳入的佈局視圖

依據面向對象從抽象到具體我們可以類比上面關係就像如下： Window是一塊電子屏，PhoneWindow是一塊手機電子屏，DecorView就是電子屏要顯示的內容，Activity就是手機電子屏安裝位置

setContentView流程

setContentView整個過程主要是如何把Activity的佈局文件或者java的View添加至窗口裏，重點概括爲：

1. 創建一個DecorView的對象mDecor，該mDecor對象將作爲整個應用窗口的根視圖。
2. 依據Feature等style theme創建不同的窗口修飾佈局文件，並且通過findViewById獲取Activity佈局文件該存放的地方（窗口修飾佈局文件中id爲content的FrameLayout）。
3. 將Activity的佈局文件添加至id爲content的FrameLayout內。
4. 當setContentView設置顯示OK以後會回調Activity的onContentChanged方法。Activity的各種View的findViewById()方法等都可以放到該方法中，系統會幫忙回調。

android的View繪製

view繪製主要包括三個方面：

• measure 測量組件本身的大小
• layout 確定組件在視圖中的位置
• draw 根據位置和大小，將組件畫出來

視圖繪製的起點在ViewRootImpl類的performTraversals()方法，該方法完成的工作主要是： 根據之前的狀態，判定是否重新計算測試視圖大小（measure）、是佛重新放置視圖位置（layout）和是否重新重繪視圖（draw） ，部分源碼如下：

private void performTraversals() {
        ......        //最外層的根視圖的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec由來
        //lp.width和lp.height在創建ViewGroup實例時等於MATCH_PARENT
        int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);        int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
        ......
        mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
        ......
        mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());
        ......
        mView.draw(canvas);
        ......
    }

measure計算視圖大小

幾乎所有的組件都是繼承View類的，而關於view的測量工作，日常開發用得多的方法就是measure和onMeasure兩個方法，measure不可重寫，當我們自定義時主要重寫onMeasure方法即可，在方法內部我們必須完成組件的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight實際尺寸測量，而這個尺寸是需要父視圖和子視圖共同決定的

measure流程從根視圖measure遍歷整個view樹結構，如下：

這裏寫圖片描述

還要注意視圖尺寸MeasureSpec是一個組合尺寸，它是一個32位bit值，高兩位是尺寸模式specMode，低30位是尺寸大小值，我們可以利用提供的原聲庫方法很方便的進行尺寸組合和拆解： specMode有三種： MeasureSpec.EXACTLY表示確定大小， MeasureSpec.AT_MOST表示最大大小， MeasureSpec.UNSPECIFIED不確定

int measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);    //合成int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);                                   //拆解int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);

而在視圖測量meause中，父組件傳給子組件的一般都是一個組合尺寸，我們可以拿出具體尺寸然後根據其他條件產生一個新的尺寸值，將這個值用setMeasuredDimension設置mMeasuredWidth和mMeasuredHeight具體尺寸，完成測量；

measure原理總結

• MeasureSpec（View的內部類）測量規格爲int型，值由高2位規格模式specMode和低30位具體尺寸specSize組成。其中specMode只有三種值： MeasureSpec.EXACTLY //確定模式，父View希望子View的大小是確定的，由specSize決定；MeasureSpec.AT_MOST //最多模式，父View希望子View的大小最多是specSize指定的值；MeasureSpec.UNSPECIFIED //未指定模式，父View完全依據子View的設計值來決定；
• View的measure方法是final的，不允許重載，View子類只能重載onMeasure來完成自己的測量邏輯。
• 最頂層DecorView測量時的MeasureSpec是由ViewRootImpl中getRootMeasureSpec方法確定的（LayoutParams寬高參數均爲MATCH_PARENT，specMode是EXACTLY，specSize爲物理屏幕大小）。
• ViewGroup類提供了measureChild，measureChild和measureChildWithMargins方法，簡化了父子View的尺寸計算。
• 只要是ViewGroup的子類就必須要求LayoutParams繼承子MarginLayoutParams，否則無法使用layout_margin參數。
• View的佈局大小由父View和子View共同決定。
• 使用View的getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法來獲取View測量的寬高，必須保證這兩個方法在onMeasure流程之後被調用才能返回有效值。

layout視圖位置確定

layout的流程主要也是遍歷整個view樹結構，調用view.layout(int l, int t, int r, int b)確定好view的具體座標位置，流程圖如下

這裏寫圖片描述

當我們自定義一個組件時，通常時重寫onLayout方法，裏面實現好自己的邏輯，最後在調用layout方法完成視圖位置確定，如果自定義組件時一個ViewGroup的話，還需要我們去遍歷每一個child確定尺寸

layout原理總結

• 整個layout過程比較容易理解，從上面分析可以看出layout也是從頂層父View向子View的遞歸調用view.layout方法的過程，即父View根據上一步measure子View所得到的佈局大小和佈局參數，將子View放在合適的位置上。具體layout核心主要有以下幾點：
• View.layout方法可被重載，ViewGroup.layout爲final的不可重載，ViewGroup.onLayout爲abstract的，子類必須重載實現自己的位置邏輯。
• measure操作完成後得到的是對每個View經測量過的measuredWidth和measuredHeight，layout操作完成之後得到的是對每個View進行位置分配後的mLeft、mTop、mRight、mBottom，這些值都是相對於父View來說的。
• 凡是layout_XXX的佈局屬性基本都針對的是包含子View的ViewGroup的，當對一個沒有父容器的View設置相關layout_XXX屬性是沒有任何意義的（前面《Android應用setContentView與LayoutInflater加載解析機制源碼分析》也有提到過）。
• 使用View的getWidth()和getHeight()方法來獲取View測量的寬高，必須保證這兩個方法在onLayout流程之後被調用才能返回有效值。

draw繪製

完成measure和Layout後，ViewRootImpl中的代碼會創建一個Canvas對象，然後調用View的draw()方法來執行具體的繪製工。所以又迴歸到了ViewGroup與View的樹狀遞歸draw過程 先來看下View樹的遞歸draw流程圖，如下：

這裏寫圖片描述

draw原理總結

可以看見，繪製過程就是把View對象繪製到屏幕上，整個draw過程需要注意如下細節：

• 如果該View是一個ViewGroup，則需要遞歸繪製其所包含的所有子View。
• View默認不會繪製任何內容，真正的繪製都需要自己在子類中實現。
• View的繪製是藉助onDraw方法傳入的Canvas類來進行的。
• 區分View動畫和ViewGroup佈局動畫，前者指的是View自身的動畫，可以通過setAnimation添加，後者是專門針對ViewGroup顯示內部子視圖時設置的動畫，可以在xml佈局文件中對ViewGroup設置layoutAnimation屬性（譬如對LinearLayout設置子View在顯示時出現逐行、隨機、下等顯示等不同動畫效果）。
• 在獲取畫布剪切區（每個View的draw中傳入的Canvas）時會自動處理掉padding，子View獲取Canvas不用關注這些邏輯，只用關心如何繪製即可。
• 默認情況下子View的ViewGroup.drawChild繪製順序和子View被添加的順序一致，但是你也可以重載ViewGroup.getChildDrawingOrder()方法提供不同順序。

view提供的API控制視圖的方法

invalidate和postInvalidate方法源碼分析

請求重新繪製視圖，調用draw

• invalidate在主線程調用
• postInvalidate是在非主線程調用

View的requestLayout方法

requestLayout()方法會調用measure過程和layout過程，不會調用draw過程，也不會重新繪製任何View包括該調用者本身。