Android View绘制流程

android 系统中,每个activity都会创建一个PhoneWindow对象,PhoneWindow是Activity和整个View系统交互的接口,每个PhoneWindow中包含有一个DecorView和一个ViewRootImpl,DecorView是整个activity的根View,它包含一个id=statusBarBackground的view和一个LinearLayout,这个LinearLayout又包含一个title和一个content,title是ActionBar之类的,而content是一个FrameLayout,平常我们在Activity中调用setContentView(resId),就是在content中添加一个view。而view的绘制从哪里开始的呢,就是从ViewRootImpl中的performTraversals开始:

private void performTraversals() { 
......
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); 
......
}

可以看到,view的绘制依次经过了measure,layout,draw三个过程,下面对这三个过程一一分析:
1 ,measure
大家都知道MeasureSpec是一个组合值,是一个int值,它包含specMode和specSize两个部分,其中高两位表示的是specMode,后30位表示的是specSize,
specMode有三种模式:
(1)UPSPECIFIED : 父容器对于子容器没有任何限制,子容器想要多大就多大
(2)EXACTLY: 父容器已经为子容器设置了尺寸,子容器应当服从这些边界,不论子容器想要多大的空间。
(3)AT_MOST:子容器可以是声明大小内的任意大小
在view的绘制过程中,子view的measureSpec都是由父view传递过来的,然后子view再结合布局文件中的布局参数确定自己的measureSpec,具体的计算过程在下面的源码中表示:

protected void measureChildWithMargins(View child, int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed, int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) { 

// 子View的LayoutParams,你在xml的layout_width和layout_height,
// layout_xxx的值最后都会封装到这个个LayoutParams。
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();   

//根据父View的测量规格和父View自己的Padding,
//还有子View的Margin和已经用掉的空间大小(widthUsed),就能算出子View的MeasureSpec,具体计算过程看getChildMeasureSpec方法。
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,            
mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin + widthUsed, lp.width);    

final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,           
mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin  + heightUsed, lp.height);  

//通过父View的MeasureSpec和子View的自己LayoutParams的计算,算出子View的MeasureSpec,然后父容器传递给子容器的
// 然后让子View用这个MeasureSpec(一个测量要求,比如不能超过多大)去测量自己,如果子View是ViewGroup 那还会递归往下测量。
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

}

// spec参数   表示父View的MeasureSpec 
// padding参数    父View的Padding+子View的Margin,父View的大小减去这些边距,才能精确算出
//               子View的MeasureSpec的size
// childDimension参数  表示该子View内部LayoutParams属性的值(lp.width或者lp.height)
//                    可以是wrap_content、match_parent、一个精确指(an exactly size),  
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {  
    int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);  //获得父View的mode  
    int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);  //获得父View的大小  

   //父View的大小-自己的Padding+子View的Margin,得到值才是子View的大小。
    int size = Math.max(0, specSize - padding);   

    int resultSize = 0;    //初始化值,最后通过这个两个值生成子View的MeasureSpec
    int resultMode = 0;    //初始化值,最后通过这个两个值生成子View的MeasureSpec

    switch (specMode) {  
    // Parent has imposed an exact size on us  
    //1、父View是EXACTLY的 !  
    case MeasureSpec.EXACTLY:   
        //1.1、子View的width或height是个精确值 (an exactly size)  
        if (childDimension >= 0) {            
            resultSize = childDimension;         //size为精确值  
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;    //mode为 EXACTLY 。  
        }   
        //1.2、子View的width或height为 MATCH_PARENT/FILL_PARENT   
        else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
            // Child wants to be our size. So be it.  
            resultSize = size;                   //size为父视图大小  
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;    //mode为 EXACTLY 。  
        }   
        //1.3、子View的width或height为 WRAP_CONTENT  
        else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {  
            // Child wants to determine its own size. It can't be  
            // bigger than us.  
            resultSize = size;                   //size为父视图大小  
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;    //mode为AT_MOST 。  
        }  
        break;  

    // Parent has imposed a maximum size on us  
    //2、父View是AT_MOST的 !      
    case MeasureSpec.AT_MOST:  
        //2.1、子View的width或height是个精确值 (an exactly size)  
        if (childDimension >= 0) {  
            // Child wants a specific size... so be it  
            resultSize = childDimension;        //size为精确值  
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;   //mode为 EXACTLY 。  
        }  
        //2.2、子View的width或height为 MATCH_PARENT/FILL_PARENT  
        else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
            // Child wants to be our size, but our size is not fixed.  
            // Constrain child to not be bigger than us.  
            resultSize = size;                  //size为父视图大小  
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;   //mode为AT_MOST  
        }  
        //2.3、子View的width或height为 WRAP_CONTENT  
        else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {  
            // Child wants to determine its own size. It can't be  
            // bigger than us.  
            resultSize = size;                  //size为父视图大小  
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;   //mode为AT_MOST  
        }  
        break;  

    // Parent asked to see how big we want to be  
    //3、父View是UNSPECIFIED的 !  
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:  
        //3.1、子View的width或height是个精确值 (an exactly size)  
        if (childDimension >= 0) {  
            // Child wants a specific size... let him have it  
            resultSize = childDimension;        //size为精确值  
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;   //mode为 EXACTLY  
        }  
        //3.2、子View的width或height为 MATCH_PARENT/FILL_PARENT  
        else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
            // Child wants to be our size... find out how big it should  
            // be  
            resultSize = 0;                        //size为0! ,其值未定  
            resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;  //mode为 UNSPECIFIED  
        }   
        //3.3、子View的width或height为 WRAP_CONTENT  
        else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {  
            // Child wants to determine its own size.... find out how  
            // big it should be  
            resultSize = 0;                        //size为0! ,其值未定  
            resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;  //mode为 UNSPECIFIED  
        }  
        break;  
    }  
    //根据上面逻辑条件获取的mode和size构建MeasureSpec对象。  
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);  
}

以上就是子view计算measureSpec的的过程,计算完measureSpec之后,就开始进行真正的measure,在view的源码中,measure是一个final方法,在自定view中,实现的都是onMeasure方法,View 的onMeasure是一个非常简单的方法:

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {    
  setMeasuredDimension(
  getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),            
  getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

setMeasureDimension(),方法的作用就是给view的measureWidth和measureHeight设值,调用这个方法之后就可以获取view的measureWidth或者measureHeight了,注意这个方法只能在onMeasure中调用,下面看一下view的默认宽高是怎么获取的,

//获取的是android:minHeight属性的值或者View背景图片的大小值
protected int getSuggestedMinimumWidth() { 
   return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth()); 
} 
//@param size参数一般表示设置了android:minHeight属性或者该View背景图片的大小值  
public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {    
   int result = size;    
   int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);    
   int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);    
   switch (specMode) {    
   case MeasureSpec.UNSPECIFIED:        //表示该View的大小父视图未定,设置为默认值 
     result = size;  
     break;    
   case MeasureSpec.AT_MOST:    
   case MeasureSpec.EXACTLY:        
     result = specSize;  
     break;   
 }    
return result;
}

从代码中可以看出,只要specMode不是UNSPECIFIED,那么view的默认大小就是测量出来的数值,否则,view的size就是默认值即最小值。view的测量大部分都是取测量值,但是一些特殊的子类,比如TextView,ImageView等等,它们的onMeasure都做了重写,不会这么简单直接拿 MeasureSpec 的size来当大小,而去会先去测量字符或者图片的高度等,然后拿到View本身content这个高度(字符高度等),如果MeasureSpec是AT_MOST,而且View本身content的高度不超出MeasureSpec的size,那么可以直接用View本身content的高度(字符高度等),而不是像View.java 直接用MeasureSpec的size做为View的大小。

而ViewGroup并没有实现onMeasure方法,都是由其子类实现,下面是FrameLayout的onMeasure方法,

//FrameLayout 的测量
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
....
int maxHeight = 0;
int maxWidth = 0;
int childState = 0;
for (int i = 0; i < count; i++) {    
   final View child = getChildAt(i);    
   if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {   
    // 遍历自己的子View,只要不是GONE的都会参与测量,measureChildWithMargins方法在最上面
    // 的源码已经讲过了,如果忘了回头去看看,基本思想就是父View把自己的MeasureSpec 
    // 传给子View结合子View自己的LayoutParams 算出子View 的MeasureSpec,然后继续往下传,
    // 传递叶子节点,叶子节点没有子View,根据传下来的这个MeasureSpec测量自己就好了。
     measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);       
     final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams(); 
     maxWidth = Math.max(maxWidth, child.getMeasuredWidth() +  lp.leftMargin + lp.rightMargin);        
     maxHeight = Math.max(maxHeight, child.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin);  
     ....
     ....
   }
}
.....
.....
//所有的孩子测量之后,经过一系类的计算之后通过setMeasuredDimension设置自己的宽高,
//对于FrameLayout 可能用最大的字View的大小,对于LinearLayout,可能是高度的累加,
//具体测量的原理去看看源码。总的来说,父View是等所有的子View测量结束之后,再来测量自己。
setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),        
resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec, childState << MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));
....
}

总结一下整个Activity的绘制过程,最开始的测量从DecorView开始,接受的是整个屏幕的测量参数,然后将测量参数一层一层往子View传递,最外层的子view拿到父view传递过来的测量参数,然后结合自己的布局参数开始测量自己,然后父view又根据子view的测量结果来确定自己的测量结果,这样一步步的往上回溯。

2, layout过程
在获得了view的测量结果之后,要进行的就是layout,layout的作用就是根据子view的大小和布局参数,将子view放在合适的位置。
View的layout方法如下:

public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
       .....
      //设置View位于父视图的坐标轴
       boolean changed = setFrame(l, t, r, b); 
       //判断View的位置是否发生过变化,看有必要进行重新layout吗
       if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) {
           if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {
               ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);
           }
           //调用onLayout(changed, l, t, r, b); 函数
           onLayout(changed, l, t, r, b);
           mPrivateFlags &= ~LAYOUT_REQUIRED;
       }
       mPrivateFlags &= ~FORCE_LAYOUT;
       .....
   }

在上面的方法中,setFrame()确定了view的坐标,也就是确定了view的大小和位置,这个方法不能重写,自定义view都是重写onLayout()方法,View类的onLayout是一个空实现,而ViewGroup的onLayout都是由其子类实现的,子view的layout过程又是一个一层一层的递归调用过程,

int childCount = getChildCount() ; 
  for(int i=0 ;i

在调用完layout之后,就可以获取view的宽高了,view的宽高和测量宽高是有区别的,

public final int getMeasuredWidth() {  
        return mMeasuredWidth & MEASURED_SIZE_MASK;  
    }  
public final int getWidth() {  
        return mRight - mLeft;  
    }

3,draw过程
在layout过程之后,进行的就是draw过程,view的draw方法一般不去重写,官方文档也不建议重写,一般自定义view都是重写view的onDraw()方法,

public void draw(Canvas canvas) {
    ...
        /*
         * Draw traversal performs several drawing steps which must be executed
         * in the appropriate order:
         *
         *      1. Draw the background
         *      2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading
         *      3. Draw view's content
         *      4. Draw children
         *      5. If necessary, draw the fading edges and restore layers
         *      6. Draw decorations (scrollbars for instance)
         */

        // Step 1, draw the background, if needed
    ...
        background.draw(canvas);
    ...
        // skip step 2 & 5 if possible (common case)
    ...
        // Step 2, save the canvas' layers
    ...
        if (solidColor == 0) {
            final int flags = Canvas.HAS_ALPHA_LAYER_SAVE_FLAG;

            if (drawTop) {
                canvas.saveLayer(left, top, right, top + length, null, flags);
            }
    ...
        // Step 3, draw the content
        if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);

        // Step 4, draw the children
        dispatchDraw(canvas);

        // Step 5, draw the fade effect and restore layers

        if (drawTop) {
            matrix.setScale(1, fadeHeight * topFadeStrength);
            matrix.postTranslate(left, top);
            fade.setLocalMatrix(matrix);
            canvas.drawRect(left, top, right, top + length, p);
        }
    ...
        // Step 6, draw decorations (scrollbars)
        onDrawScrollBars(canvas);
    }

注释写的很清楚,总结起来主要分为三步:
1,绘制背景

private void drawBackground(Canvas canvas) { 
     Drawable final Drawable background = mBackground; 
      ...... 
     //mRight - mLeft, mBottom - mTop layout确定的四个点来设置背景的绘制区域 
     if (mBackgroundSizeChanged) { 
        background.setBounds(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop);   
        mBackgroundSizeChanged = false; rebuildOutline(); 
     } 
     ...... 
     //调用Drawable的draw() 把背景图片画到画布上
     background.draw(canvas); 
     ...... 
}

2,绘制view本身
onDraw(canvsa)就是绘制view自身,具体如何绘制,颜色线条什么样式就需要子View自己去实现,View.java 的onDraw(canvas) 是空实现,ViewGroup 也没有实现,每个View的内容是各不相同的,所以需要由子类去实现具体逻辑。
3,绘制子view
dispatchDraw(canvas) 方法是用来绘制子View的,View.java 的dispatchDraw()方法是一个空方法,因为View没有子View,不需要实现dispatchDraw ()方法,ViewGroup就不一样了,它实现了dispatchDraw ()方法:

@Override
 protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
       ...
        if ((flags & FLAG_USE_CHILD_DRAWING_ORDER) == 0) {
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                final View child = children[i];
                if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
                    more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
                }
            }
        } else {
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                final View child = children[getChildDrawingOrder(count, i)];
                if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
                    more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
                }
            }
        }
      ......
    }

代码一眼看出,就是遍历子View然后drawChild(),drawChild()方法实际调用的是子View.draw()方法,ViewGroup类已经为我们实现绘制子View的默认过程,这个实现基本能满足大部分需求,所以ViewGroup类的子类(LinearLayout,FrameLayout)也基本没有去重写dispatchDraw方法,我们在实现自定义控件,除非比较特别,不然一般也不需要去重写它, drawChild()的核心过程就是为子视图分配合适的cavas剪切区,剪切区的大小正是由layout过程决定的,而剪切区的位置取决于滚动值以及子视图当前的动画。设置完剪切区后就会调用子视图的draw()函数进行具体的绘制了。自此,View的绘制流程已经基本完成了。写这篇文章的主要目的是加深自己的印象,觉得看不明白的同学可以看参考文章。

参考文章:
http://www.jianshu.com/p/5a71014e7b1b

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