Android中View繪製流程以及invalidate()、requestLayout()等相關方法分析等相關方法分析
整個View樹的繪圖流程是在ViewRoot.java類的performTraversals()函數展開的，該函數做的執行過程可簡單概況爲根據之前設置的狀態，判斷是否需要重新計算視圖大小(measure)、是否重新需要安置視圖的位置(layout)、以及是否需要重繪(draw)，其框架過程如下：
步驟其實爲host.layout()
接下來溫習一下整個View樹的結構，對每個具體View對象的操作，其實就是個遞歸的實現。
流程一： mesarue()過程
主要作用：爲整個View樹計算實際的大小，即設置實際的高(對應屬性:mMeasuredHeight)和寬(對應屬性:mMeasureWidth)，每個View的控件的實際寬高都是由父視圖和本身視圖決定的。
具體的調用鏈如下：
ViewRoot根對象地屬性mView(其類型一般爲ViewGroup類型)調用measure()方法去計算View樹的大小，回調View/ViewGroup對象的onMeasure()方法，該方法實現的功能如下：
1、設置本View視圖的最終大小，該功能的實現通過調用setMeasuredDimension()方法去設置實際的高(對應屬性： mMeasuredHeight)和寬(對應屬性：mMeasureWidth) ；
2 、如果該View對象是個ViewGroup類型，需要重寫該onMeasure()方法，對其子視圖進行遍歷的measure()過程。
2.1 對每個子視圖的measure()過程，是通過調用父類ViewGroup.java類裏的measureChildWithMargins()方法去實現，該方法內部只是簡單地調用了View對象的measure()方法。(由於measureChildWithMargins()方法只是一個過渡層更簡單的做法是直接調用View對象的measure()方法)。
整個measure調用流程就是個樹形的遞歸過程
measure函數原型爲 View.java 該函數不能被重載
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
//....
//回調onMeasure()方法
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
//more
}
|
爲了大家更好的理解，採用“二B程序員”的方式利用僞代碼描述該measure流程
//回調View視圖裏的onMeasure過程
private void onMeasure(int height , int width){
//設置該view的實際寬(mMeasuredWidth)高(mMeasuredHeight)
//1、該方法必須在onMeasure調用，否者報異常。
setMeasuredDimension(h , l) ;
//2、如果該View是ViewGroup類型，則對它的每個子View進行measure()過程
int childCount = getChildCount() ;
for(int i=0 ;i<childCount ;i++){
//2.1、獲得每個子View對象引用
View child = getChildAt(i) ;
//整個measure()過程就是個遞歸過程
//該方法只是一個過濾器，最後會調用measure()過程 ;或者 measureChild(child , h, i)方法都
measureChildWithMargins(child , h, i) ;
//其實，對於我們自己寫的應用來說，最好的辦法是去掉框架裏的該方法，直接調用view.measure()，如下：
//child.measure(h, l)
}
}
//該方法具體實現在ViewGroup.java裏 。
protected void measureChildWithMargins(View v, int height , int width){
v.measure(h,l)
}
|
流程二、 layout佈局過程：
主要作用 ：爲將整個根據子視圖的大小以及佈局參數將View樹放到合適的位置上。
具體的調用鏈如下：
host.layout()開始View樹的佈局，繼而回調給View/ViewGroup類中的layout()方法。具體流程如下
1 、layout方法會設置該View視圖位於父視圖的座標軸，即mLeft，mTop，mLeft，mBottom(調用setFrame()函數去實現)
接下來回調onLayout()方法(如果該View是ViewGroup對象，需要實現該方法，對每個子視圖進行佈局) ；
2、如果該View是個ViewGroup類型，需要遍歷每個子視圖chiildView，調用該子視圖的layout()方法去設置它的座標值。
layout函數原型爲 ，位於View.java
/* final 標識符 ， 不能被重載 ， 參數爲每個視圖位於父視圖的座標軸
* @param l Left position, relative to parent
* @param t Top position, relative to parent
* @param r Right position, relative to parent
* @param b Bottom position, relative to parent
*/
public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
boolean changed = setFrame(l, t, r, b); //設置每個視圖位於父視圖的座標軸
if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) {
if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {
ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);
}
onLayout(changed, l, t, r, b);//回調onLayout函數 ，設置每個子視圖的佈局
mPrivateFlags &= ~LAYOUT_REQUIRED;
}
mPrivateFlags &= ~FORCE_LAYOUT;
}
|
同樣地， 將上面layout調用流程，用僞代碼描述如下：
// layout()過程 ViewRoot.java
// 發起layout()的"發號者"在ViewRoot.java裏的performTraversals()方法， mView.layout()
private void performTraversals(){
//...
View mView ;
mView.layout(left,top,right,bottom) ;
//....
}
//回調View視圖裏的onLayout過程 ,該方法只由ViewGroup類型實現
private void onLayout(int left , int top , right , bottom){
//如果該View不是ViewGroup類型
//調用setFrame()方法設置該控件的在父視圖上的座標軸
setFrame(l ,t , r ,b) ;
//--------------------------
//如果該View是ViewGroup類型，則對它的每個子View進行layout()過程
int childCount = getChildCount() ;
for(int i=0 ;i<childCount ;i++){
//2.1、獲得每個子View對象引用
View child = getChildAt(i) ;
//整個layout()過程就是個遞歸過程
child.layout(l, t, r, b) ;
}
}
|
流程三、 draw()繪圖過程
由ViewRoot對象的performTraversals()方法調用draw()方法發起繪製該View樹，值得注意的是每次發起繪圖時，並不會重新繪製每個View樹的視圖，而只會重新繪製那些“需要重繪”的視圖，View類內部變量包含了一個標誌位DRAWN，當該視圖需要重繪時，就會爲該View添加該標誌位。
調用流程 ：
mView.draw()開始繪製，draw()方法實現的功能如下：
1 、繪製該View的背景
2 、爲顯示漸變框做一些準備操作(見5，大多數情況下，不需要改漸變框)
3、調用onDraw()方法繪製視圖本身 (每個View都需要重載該方法，ViewGroup不需要實現該方法)
4、調用dispatchDraw ()方法繪製子視圖(如果該View類型不爲ViewGroup，即不包含子視圖，不需要重載該方法)
值得說明的是，ViewGroup類已經爲我們重寫了dispatchDraw ()的功能實現，應用程序一般不需要重寫該方法，但可以重載父類函數實現具體的功能。
4.1 dispatchDraw()方法內部會遍歷每個子視圖，調用drawChild()去重新回調每個子視圖的draw()方法(注意，這個地方“需要重繪”的視圖纔會調用draw()方法)。值得說明的是，ViewGroup類已經爲我們重寫了dispatchDraw()的功能實現，應用程序一般不需要重寫該方法，但可以重載父類函數實現具體的功能。
5、繪製滾動條
於是，整個調用鏈就這樣遞歸下去了。
同樣地，使用僞代碼描述如下：
// draw()過程 ViewRoot.java
// 發起draw()的"發號者"在ViewRoot.java裏的performTraversals()方法， 該方法會繼續調用draw()方法開始繪圖
private void draw(){
//...
View mView ;
mView.draw(canvas) ;
//....
}
//回調View視圖裏的onLayout過程 ,該方法只由ViewGroup類型實現
private void draw(Canvas canvas){
//該方法會做如下事情
//1 、繪製該View的背景
//2、爲繪製漸變框做一些準備操作
//3、調用onDraw()方法繪製視圖本身
//4、調用dispatchDraw()方法繪製每個子視圖，dispatchDraw()已經在Android框架中實現了，在ViewGroup方法中。
// 應用程序程序一般不需要重寫該方法，但可以捕獲該方法的發生，做一些特別的事情。
//5、繪製漸變框
}
//ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，應用程序一般不需要重寫該方法
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
//
//其實現方法類似如下：
int childCount = getChildCount() ;
for(int i=0 ;i<childCount ;i++){
View child = getChildAt(i) ;
//調用drawChild完成
drawChild(child,canvas) ;
}
}
//ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，應用程序一般不需要重寫該方法
protected void drawChild(View child,Canvas canvas) {
// ....
//簡單的回調View對象的draw()方法，遞歸就這麼產生了。
child.draw(canvas) ;
//.........
}
|
強調一點的就是，在這三個流程中，Google已經幫我們把draw()過程框架已經寫好了，自定義的ViewGroup只需要實現measure()過程和layout()過程即可 。
這三種情況，最終會直接或間接調用到三個函數，分別爲invalidate()，requsetLaytout()以及requestFocus() ，接着這三個函數最終會調用到ViewRoot中的schedulTraversale()方法，該函數然後發起一個異步消息，消息處理中調用performTraverser()方法對整個View進行遍歷。
invalidate()方法 ：
說明：請求重繪View樹，即draw()過程，假如視圖發生大小沒有變化就不會調用layout()過程，並且只繪製那些“需要重繪的”視圖，即誰(View的話，只繪製該View ；ViewGroup，則繪製整個ViewGroup)請求invalidate()方法，就繪製該視圖。
一般引起invalidate()操作的函數如下：
1、直接調用invalidate()方法，請求重新draw()，但只會繪製調用者本身。
2、setSelection()方法 ：請求重新draw()，但只會繪製調用者本身。
3、setVisibility()方法 ： 當View可視狀態在INVISIBLE轉換VISIBLE時，會間接調用invalidate()方法，繼而繪製該View。
4 、setEnabled()方法 ： 請求重新draw()，但不會重新繪製任何視圖包括該調用者本身。
requestLayout()方法 ：會導致調用measure()過程 和 layout()過程 。
說明：只是對View樹重新佈局layout過程包括measure()和layout()過程，不會調用draw()過程，但不會重新繪製任何視圖包括該調用者本身。
一般引起requestLayout()操作的函數如下：
1、setVisibility()方法：
當View的可視狀態在INVISIBLE/ VISIBLE 轉換爲GONE狀態時，會間接調用requestLayout() 和invalidate方法。
同時，由於整個個View樹大小發生了變化，會請求measure()過程以及draw()過程，同樣地，只繪製需要“重新繪製”的視圖
requestFocus()函數說明：
說明：請求View樹的draw()過程，但只繪製“需要重繪”的視圖。
下面寫個簡單的小Demo吧，主要目的是給大家演示繪圖的過程以及每個流程裏該做的一些功能。截圖如下：
1、 MyViewGroup.java 自定義ViewGroup類型
/**
* @author http://http://blog.csdn.net/qinjuning
*/
//自定義ViewGroup 對象
public class MyViewGroup extends ViewGroup{
private static String TAG = "MyViewGroup" ;
private Context mContext ;
public MyViewGroup(Context context) {
super(context);
mContext = context ;
init() ;
}
//xml定義的屬性,需要該構造函數
public MyViewGroup(Context context , AttributeSet attrs){
super(context,attrs) ;
mContext = context ;
init() ;
}
//爲MyViewGroup添加三個子View
private void init(){
//調用ViewGroup父類addView()方法添加子View
//child 對象一 ： Button
Button btn= new Button(mContext) ;
btn.setText("I am Button") ;
this.addView(btn) ;
//child 對象二 : ImageView
ImageView img = new ImageView(mContext) ;
img.setBackgroundResource(R.drawable.icon) ;
this.addView(img) ;
//child 對象三 : TextView
TextView txt = new TextView(mContext) ;
txt.setText("Only Text") ;
this.addView(txt) ;
//child 對象四 ： 自定義View
MyView myView = new MyView(mContext) ;
this.addView(myView) ;
}
@Override
//對每個子View進行measure():設置每子View的大小，即實際寬和高
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){
//通過init()方法，我們爲該ViewGroup對象添加了三個視圖 ， Button、 ImageView、TextView
int childCount = getChildCount() ;
Log.i(TAG, "the size of this ViewGroup is ----> " + childCount) ;
Log.i(TAG, "**** onMeasure start *****") ;
//獲取該ViewGroup的實際長和寬 涉及到MeasureSpec類的使用
int specSize_Widht = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec) ;
int specSize_Heigth = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec) ;
Log.i(TAG, "**** specSize_Widht " + specSize_Widht+ " * specSize_Heigth *****" + specSize_Heigth) ;
//設置本ViewGroup的寬高
setMeasuredDimension(specSize_Widht , specSize_Heigth) ;
for(int i=0 ;i<childCount ; i++){
View child = getChildAt(i) ; //獲得每個對象的引用
child.measure(50, 50) ; //簡單的設置每個子View對象的寬高爲 50px , 50px
//或者可以調用ViewGroup父類方法measureChild()或者measureChildWithMargins()方法
//this.measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec) ;
}
}
@Override
//對每個子View視圖進行佈局
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
// TODO Auto-generated method stub
//通過init()方法，我們爲該ViewGroup對象添加了三個視圖 ， Button、 ImageView、TextView
int childCount = getChildCount() ;
int startLeft = 0 ;//設置每個子View的起始橫座標
int startTop = 10 ; //每個子View距離父視圖的位置 ， 簡單設置爲10px吧 。 可以理解爲 android:margin=10px ;
Log.i(TAG, "**** onLayout start ****") ;
for(int i=0 ;i<childCount ; i++){
View child = getChildAt(i) ; //獲得每個對象的引用
child.layout(startLeft, startTop, startLeft+child.getMeasuredWidth(),
startTop+child.getMeasuredHeight()) ;
startLeft =startLeft+child.getMeasuredWidth() + 10; //校準startLeft值，View之間的間距設爲10px ;
Log.i(TAG, "**** onLayout startLeft ****" +startLeft) ;
}
}
//繪圖過程Android已經爲我們封裝好了 ,這兒只爲了觀察方法調用程
protected void dispatchDraw(Canvas canvas){
Log.i(TAG, "**** dispatchDraw start ****") ;
super.dispatchDraw(canvas) ;
}
protected boolean drawChild(Canvas canvas , View child, long drawingTime){
Log.i(TAG, "**** drawChild start ****") ;
return super.drawChild(canvas, child, drawingTime) ;
}
}
|
2、MyView.java 自定義View類型，重寫onDraw()方法 ，
//自定義View對象
public class MyView extends View{
private Paint paint = new Paint() ;
public MyView(Context context) {
super(context);
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public MyView(Context context , AttributeSet attrs){
super(context,attrs);
}
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){
//設置該View大小爲 80 80
setMeasuredDimension(50 , 50) ;
}
//存在canvas對象，即存在默認的顯示區域
@Override
public void onDraw(Canvas canvas) {
// TODO Auto-generated method stub
super.onDraw(canvas);
Log.i("MyViewGroup", "MyView is onDraw ") ;
//加粗
paint.setTypeface(Typeface.defaultFromStyle(Typeface.BOLD));
paint.setColor(Color.RED);
canvas.drawColor(Color.BLUE) ;
canvas.drawRect(0, 0, 30, 30, paint);
canvas.drawText("MyView", 10, 40, paint);
}
}
|
主Activity只是顯示了該xml文件，在此也不囉嗦了。 大家可以查看該ViewGroup的Log仔細分析下View的繪製流程以及相關方法的使用。第一次啓動後捕獲的Log如下，網上找了些資料，第一次View樹繪製過程會走幾遍，具體原因可能是某些View 發生了改變，請求重新繪製，但這根本不影響我們的界面顯示效果 。
總的來說： 整個繪製過程還是十分十分複雜地，每個具體方法的實現都是我輩難以立即的，感到悲劇啊。對Android提供的一些ViewGroup對象，比如LinearLayout、RelativeLayout佈局對象的實現也很有壓力。 本文重在介紹整個View樹的繪製流程，希望大家在此基礎上，多接觸源代碼進行更深入地擴展。