转自:http://blog.csdn.net/yanbober/article/details/46128379/ 【工匠若水 http://blog.csdn.net/yanbober】
原本打算自己写的,但是看到这篇文章,觉得写的太好了,,,,,
1 背景
还记得前面《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》这篇文章吗?我们有分析到Activity中界面加载显示的基本流程原理,记不记得最终分析结果就是下面的关系:
看见没有,如上图中id为content的内容就是整个View树的结构,所以对每个具体View对象的操作,其实就是个递归的实现。
前面《Android触摸屏事件派发机制详解与源码分析一(View篇)》文章的3-1小节说过Android中的任何一个布局、任何一个控件其实都是直接或间接继承自View实现的,当然也包括我们后面一步一步引出的自定义控件也不例外,所以说这些View应该都具有相同的绘制流程与机制才能显示到屏幕上(因为他们都具备相同的父类View,可能每个控件的具体绘制逻辑有差异,但是主流程都是一样的)。经过总结发现每一个View的绘制过程都必须经历三个最主要的过程,也就是measure、layout和draw。
既然一个View的绘制主要流程是这三步,那一定有一个开始地方呀,就像一个类从main函数执行一样呀。对于View的绘制开始调运地方这里先给出结论,本文后面会反过来分析原因的,先往下看就行。具体结论如下:
整个View树的绘图流程是在ViewRootImpl类的performTraversals()方法(这个方法巨长)开始的,该函数做的执行过程主要是根据之前设置的状态,判断是否重新计算视图大小(measure)、是否重新放置视图的位置(layout)、以及是否重绘 (draw),其核心也就是通过判断来选择顺序执行这三个方法中的哪个,如下:
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);
......
}
/**
* Figures out the measure spec for the root view in a window based on it's
* layout params.
*
* @param windowSize
* The available width or height of the window
*
* @param rootDimension
* The layout params for one dimension (width or height) of the
* window.
*
* @return The measure spec to use to measure the root view.
*/
private static int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) {
int measureSpec;
switch (rootDimension) {
case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:
measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);
break;
......
}
return measureSpec;
}
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可以看见这个方法的注释说是用来测Root View的。上面传入参数后这个函数走的是MATCH_PARENT,使用MeasureSpec.makeMeasureSpec方法组装一个MeasureSpec,MeasureSpec的specMode等于EXACTLY,specSize等于windowSize,也就是为何根视图总是全屏的原因。
其中的mView就是View对象。如下就是整个流程的大致流程图:
如下我们就依据View绘制的这三个主要流程进行详细剖析(基于Android5.1.1 API 22源码进行分析)。
2 View绘制流程第一步:递归measure源码分析
整个View树的源码measure流程图如下:
2-1 measure源码分析
先看下View的measure方法源码,如下:
/**
*
* This is called to find out how big a view should be. The parent
* supplies constraint information in the width and height parameters.
*
*
*
* The actual measurement work of a view is performed in
* {@link #onMeasure(int, int)}, called by this method. Therefore, only
* {@link #onMeasure(int, int)} can and must be overridden by subclasses.
*
*
*
* @param widthMeasureSpec Horizontal space requirements as imposed by the
* parent
* @param heightMeasureSpec Vertical space requirements as imposed by the
* parent
*
* @see #onMeasure(int, int)
*/
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
......
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
......
}
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看见注释信息没有,他告诉你了很多重要信息。为整个View树计算实际的大小,然后设置实际的高和宽,每个View控件的实际宽高都是由父视图和自身决定的。实际的测量是在onMeasure方法进行,所以在View的子类需要重写onMeasure方法,这是因为measure方法是final的,不允许重载,所以View子类只能通过重载onMeasure来实现自己的测量逻辑。
这个方法的两个参数都是父View传递过来的,也就是代表了父view的规格。他由两部分组成,高16位表示MODE,定义在MeasureSpec类(View的内部类)中,有三种类型,MeasureSpec.EXACTLY表示确定大小, MeasureSpec.AT_MOST表示最大大小, MeasureSpec.UNSPECIFIED不确定。低16位表示size,也就是父View的大小。对于系统Window类的DecorVIew对象Mode一般都为MeasureSpec.EXACTLY ,而size分别对应屏幕宽高。对于子View来说大小是由父View和子View共同决定的。
在这里可以看出measure方法最终回调了View的onMeasure方法,我们来看下View的onMeasure源码,如下:
/**
*
* Measure the view and its content to determine the measured width and the
* measured height. This method is invoked by {@link #measure(int, int)} and
* should be overriden by subclasses to provide accurate and efficient
* measurement of their contents.
*
*
*
* CONTRACT: When overriding this method, you
* must call {@link #setMeasuredDimension(int, int)} to store the
* measured width and height of this view. Failure to do so will trigger an
* IllegalStateException
, thrown by
* {@link #measure(int, int)}. Calling the superclass'
* {@link #onMeasure(int, int)} is a valid use.
*
*
*
* The base class implementation of measure defaults to the background size,
* unless a larger size is allowed by the MeasureSpec. Subclasses should
* override {@link #onMeasure(int, int)} to provide better measurements of
* their content.
*
*
*
* If this method is overridden, it is the subclass's responsibility to make
* sure the measured height and width are at least the view's minimum height
* and width ({@link #getSuggestedMinimumHeight()} and
* {@link #getSuggestedMinimumWidth()}).
*
*
* @param widthMeasureSpec horizontal space requirements as imposed by the parent.
* The requirements are encoded with
* {@link android.view.View.MeasureSpec}.
* @param heightMeasureSpec vertical space requirements as imposed by the parent.
* The requirements are encoded with
* {@link android.view.View.MeasureSpec}.
*
* @see #getMeasuredWidth()
* @see #getMeasuredHeight()
* @see #setMeasuredDimension(int, int)
* @see #getSuggestedMinimumHeight()
* @see #getSuggestedMinimumWidth()
* @see android.view.View.MeasureSpec#getMode(int)
* @see android.view.View.MeasureSpec#getSize(int)
*/
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
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看见没有,其实注释已经很详细了(自定义View重写该方法的指导操作注释都有说明),不做过多解释。
对于非ViewGroup的View而言,通过调用上面默认的onMeasure即可完成View的测量,当然你也可以重载onMeasure并调用setMeasuredDimension来设置任意大小的布局,但一般不这么做,因为这种做法不太好,至于为何不好,后面分析完你就明白了。
我们可以看见onMeasure默认的实现仅仅调用了setMeasuredDimension,setMeasuredDimension函数是一个很关键的函数,它对View的成员变量mMeasuredWidth和mMeasuredHeight变量赋值,measure的主要目的就是对View树中的每个View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight进行赋值,所以一旦这两个变量被赋值意味着该View的测量工作结束。既然这样那我们就看看设置的默认尺寸大小吧,可以看见setMeasuredDimension传入的参数都是通过getDefaultSize返回的,所以再来看下getDefaultSize方法源码,如下:
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:
result = size;
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
case MeasureSpec.EXACTLY:
result = specSize;
break;
}
return result;
}
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看见没有,如果specMode等于AT_MOST或EXACTLY就返回specSize,这就是系统默认的规格。
回过头继续看上面onMeasure方法,其中getDefaultSize参数的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec都是由父View传递进来的。getSuggestedMinimumWidth与getSuggestedMinimumHeight都是View的方法,具体如下:
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}
protected int getSuggestedMinimumHeight() {
return (mBackground == null) ? mMinHeight : max(mMinHeight, mBackground.getMinimumHeight());
}
看见没有,建议的最小宽度和高度都是由View的Background尺寸与通过设置View的miniXXX属性共同决定的。
到此一次最基础的元素View的measure过程就完成了。上面说了View实际是嵌套的,而且measure是递归传递的,所以每个View都需要measure。实际能够嵌套的View一般都是ViewGroup的子类,所以在ViewGroup中定义了measureChildren, measureChild, measureChildWithMargins方法来对子视图进行测量,measureChildren内部实质只是循环调用measureChild,measureChild和measureChildWithMargins的区别就是是否把margin和padding也作为子视图的大小。如下我们以ViewGroup中稍微复杂的measureChildWithMargins方法来分析:
/**
* Ask one of the children of this view to measure itself, taking into
* account both the MeasureSpec requirements for this view and its padding
* and margins. The child must have MarginLayoutParams The heavy lifting is
* done in getChildMeasureSpec.
*
* @param child The child to measure
* @param parentWidthMeasureSpec The width requirements for this view
* @param widthUsed Extra space that has been used up by the parent
* horizontally (possibly by other children of the parent)
* @param parentHeightMeasureSpec The height requirements for this view
* @param heightUsed Extra space that has been used up by the parent
* vertically (possibly by other children of the parent)
*/
protected void measureChildWithMargins(View child,
int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
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);
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
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关于该方法的参数等说明注释已经描述的够清楚了。该方法就是对父视图提供的measureSpec参数结合自身的LayoutParams参数进行了调整,然后再来调用child.measure()方法,具体通过方法getChildMeasureSpec来进行参数调整。所以我们继续看下getChildMeasureSpec方法代码,如下:
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
int size = Math.max(0, specSize - padding);
int resultSize = 0;
int resultMode = 0;
switch (specMode) {
case MeasureSpec.EXACTLY:
if (childDimension >= 0) {
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
......
}
return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}
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可以看见,getChildMeasureSpec的逻辑是通过其父View提供的MeasureSpec参数得到specMode和specSize,然后根据计算出来的specMode以及子View的childDimension(layout_width或layout_height)来计算自身的measureSpec,如果其本身包含子视图,则计算出来的measureSpec将作为调用其子视图measure函数的参数,同时也作为自身调用setMeasuredDimension的参数,如果其不包含子视图则默认情况下最终会调用onMeasure的默认实现,并最终调用到setMeasuredDimension。
所以可以看见onMeasure的参数其实就是这么计算出来的。同时从上面的分析可以看出来,最终决定View的measure大小是View的setMeasuredDimension方法,所以我们可以通过setMeasuredDimension设定死值来设置View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight的大小,但是一个好的自定义View应该会根据子视图的measureSpec来设置mMeasuredWidth和mMeasuredHeight的大小,这样的灵活性更大,所以这也就是上面分析onMeasure时说View的onMeasure最好不要重写死值的原因。
可以看见当通过setMeasuredDimension方法最终设置完成View的measure之后View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight成员才会有具体的数值,所以如果我们自定义的View或者使用现成的View想通过getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法来获取View测量的宽高,必须保证这两个方法在onMeasure流程之后被调用才能返回有效值。
还记得前面《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》文章3-3小节探讨的inflate方法加载一些布局显示时指定的大小失效问题吗?当时只给出了结论,现在给出了详细原因分析,我想不需要再做过多解释了吧。
至此整个View绘制流程的第一步就分析完成了,可以看见,相对来说还是比较复杂的,接下来进行小结。
2-2 measure原理总结
通过上面分析可以看出measure过程主要就是从顶层父View向子View递归调用view.measure方法(measure中又回调onMeasure方法)的过程。具体measure核心主要有如下几点:
- MeasureSpec(View的内部类)测量规格为int型,值由高16位规格模式specMode和低16位具体尺寸specSize组成。其中specMode只有三种值:
MeasureSpec.EXACTLY
MeasureSpec.AT_MOST
MeasureSpec.UNSPECIFIED
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View的measure方法是final的,不允许重载,View子类只能重载onMeasure来完成自己的测量逻辑。
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最顶层DecorView测量时的MeasureSpec是由ViewRootImpl中getRootMeasureSpec方法确定的(LayoutParams宽高参数均为MATCH_PARENT,specMode是EXACTLY,specSize为物理屏幕大小)。
-
ViewGroup类提供了measureChild,measureChild和measureChildWithMargins方法,简化了父子View的尺寸计算。
-
只要是ViewGroup的子类就必须要求LayoutParams继承子MarginLayoutParams,否则无法使用layout_margin参数。
-
View的布局大小由父View和子View共同决定。
-
使用View的getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法来获取View测量的宽高,必须保证这两个方法在onMeasure流程之后被调用才能返回有效值。
3 View绘制流程第二步:递归layout源码分析
在上面的背景介绍就说过,当ViewRootImpl的performTraversals中measure执行完成以后会接着执行mView.layout,具体如下:
private void performTraversals() {
......
mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());
......
}
可以看见layout方法接收四个参数,这四个参数分别代表相对Parent的左、上、右、下坐标。而且还可以看见左上都为0,右下分别为上面刚刚测量的width和height。
至此又回归到View的layout(int l, int t, int r, int b)方法中去实现具体逻辑了,所以接下来我们开始分析View的layout过程。
整个View树的layout递归流程图如下:
3-1 layout源码分析
layout既然也是递归结构,那我们先看下ViewGroup的layout方法,如下:
@Override
public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
......
super.layout(l, t, r, b);
......
}
看着没有?ViewGroup的layout方法实质还是调运了View父类的layout方法,所以我们看下View的layout源码,如下:
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
......
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
onLayout(changed, l, t, r, b);
......
}
......
}
看见没有,类似measure过程,lauout调运了onLayout方法。
对比上面View的layout和ViewGroup的layout方法可以发现,View的layout方法是可以在子类重写的,而ViewGroup的layout是不能在子类重写的,言外之意就是说ViewGroup中只能通过重写onLayout方法。那我们接下来看下ViewGroup的onLayout方法,如下:
@Override
protected abstract void onLayout(boolean changed,
int l, int t, int r, int b);
看见没有?ViewGroup的onLayout()方法竟然是一个抽象方法,这就是说所有ViewGroup的子类都必须重写这个方法。所以在自定义ViewGroup控件中,onLayout配合onMeasure方法一起使用可以实现自定义View的复杂布局。自定义View首先调用onMeasure进行测量,然后调用onLayout方法动态获取子View和子View的测量大小,然后进行layout布局。重载onLayout的目的就是安排其children在父View的具体位置,重载onLayout通常做法就是写一个for循环调用每一个子视图的layout(l, t, r, b)函数,传入不同的参数l, t, r, b来确定每个子视图在父视图中的显示位置。
再看下View的onLayout方法源码,如下:
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
}
我勒个去!是一个空方法,没啥可看的。
既然这样那我们只能分析一个现有的继承ViewGroup的控件了,就拿LinearLayout来说吧,如下是LinearLayout中onLayout的一些代码:
public class LinearLayout extends ViewGroup {
@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);
}
}
}
看见没有,LinearLayout的layout过程是分Vertical和Horizontal的,这个就是xml布局的orientation属性设置的,我们为例说明ViewGroup的onLayout重写一般步骤就拿这里的VERTICAL模式来解释吧,如下是layoutVertical方法源码:
void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
final int paddingLeft = mPaddingLeft;
int childTop;
int childLeft;
final int width = right - left;
int childRight = width - mPaddingRight;
int childSpace = width - paddingLeft - mPaddingRight;
final int count = getVirtualChildCount();
final int majorGravity = mGravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK;
final int minorGravity = mGravity & Gravity.RELATIVE_HORIZONTAL_GRAVITY_MASK;
switch (majorGravity) {
case Gravity.BOTTOM:
childTop = mPaddingTop + bottom - top - mTotalLength;
break;
case Gravity.CENTER_VERTICAL:
childTop = mPaddingTop + (bottom - top - mTotalLength) / 2;
break;
case Gravity.TOP:
default:
childTop = mPaddingTop;
break;
}
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();
final LinearLayout.LayoutParams lp =
(LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams();
int gravity = lp.gravity;
if (gravity < 0) {
gravity = minorGravity;
}
final int layoutDirection = getLayoutDirection();
final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
childLeft = paddingLeft + ((childSpace - childWidth) / 2)
+ lp.leftMargin - lp.rightMargin;
break;
case Gravity.RIGHT:
childLeft = childRight - childWidth - lp.rightMargin;
break;
case Gravity.LEFT:
default:
childLeft = paddingLeft + lp.leftMargin;
break;
}
if (hasDividerBeforeChildAt(i)) {
childTop += mDividerHeight;
}
childTop += lp.topMargin;
setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
childWidth, childHeight);
childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);
i += getChildrenSkipCount(child, i);
}
}
}
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从上面分析的ViewGroup子类LinearLayout的onLayout实现代码可以看出,一般情况下layout过程会参考measure过程中计算得到的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight来安排子View在父View中显示的位置,但这不是必须的,measure过程得到的结果可能完全没有实际用处,特别是对于一些自定义的ViewGroup,其子View的个数、位置和大小都是固定的,这时候我们可以忽略整个measure过程,只在layout函数中传入的4个参数来安排每个子View的具体位置。
到这里就不得不提getWidth()、getHeight()和getMeasuredWidth()、getMeasuredHeight()这两对方法之间的区别(上面分析measure过程已经说过getMeasuredWidth()、getMeasuredHeight()必须在onMeasure之后使用才有效)。可以看出来getWidth()与getHeight()方法必须在layout(int l, int t, int r, int b)执行之后才有效。那我们看下View源码中这些方法的实现吧,如下:
public final int getMeasuredWidth() {
return mMeasuredWidth & MEASURED_SIZE_MASK;
}
public final int getMeasuredHeight() {
return mMeasuredHeight & MEASURED_SIZE_MASK;
}
public final int getWidth() {
return mRight - mLeft;
}
public final int getHeight() {
return mBottom - mTop;
}
public final int getLeft() {
return mLeft;
}
public final int getRight() {
return mRight;
}
public final int getTop() {
return mTop;
}
public final int getBottom() {
return mBottom;
}
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这也解释了为什么有些情况下getWidth()和getMeasuredWidth()以及getHeight()和getMeasuredHeight()会得到不同的值,所以这里不做过多解释。
到此整个View的layout过程分析就算结束了,接下来进行一些总结工作。
3-2 layout原理总结
整个layout过程比较容易理解,从上面分析可以看出layout也是从顶层父View向子View的递归调用view.layout方法的过程,即父View根据上一步measure子View所得到的布局大小和布局参数,将子View放在合适的位置上。具体layout核心主要有以下几点:
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View.layout方法可被重载,ViewGroup.layout为final的不可重载,ViewGroup.onLayout为abstract的,子类必须重载实现自己的位置逻辑。
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measure操作完成后得到的是对每个View经测量过的measuredWidth和measuredHeight,layout操作完成之后得到的是对每个View进行位置分配后的mLeft、mTop、mRight、mBottom,这些值都是相对于父View来说的。
-
凡是layout_XXX的布局属性基本都针对的是包含子View的ViewGroup的,当对一个没有父容器的View设置相关layout_XXX属性是没有任何意义的(前面《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》也有提到过)。
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使用View的getWidth()和getHeight()方法来获取View测量的宽高,必须保证这两个方法在onLayout流程之后被调用才能返回有效值。
4 View绘制流程第三步:递归draw源码分析
在上面的背景介绍就说过,当ViewRootImpl的performTraversals中measure和layout执行完成以后会接着执行mView.layout,具体如下:
private void performTraversals() {
......
final Rect dirty = mDirty;
......
canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);
......
mView.draw(canvas);
......
}
draw过程也是在ViewRootImpl的performTraversals()内部调运的,其调用顺序在measure()和layout()之后,这里的mView对于Actiity来说就是PhoneWindow.DecorView,ViewRootImpl中的代码会创建一个Canvas对象,然后调用View的draw()方法来执行具体的绘制工。所以又回归到了ViewGroup与View的树状递归draw过程。
先来看下View树的递归draw流程图,如下:
如下我们详细分析这一过程。
4-1 draw源码分析
由于ViewGroup没有重写View的draw方法,所以如下直接从View的draw方法开始分析:
public void draw(Canvas canvas) {
......
......
if (!dirtyOpaque) {
drawBackground(canvas);
}
......
......
if (drawTop) {
canvas.saveLayer(left, top, right, top + length, null, flags);
}
......
if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
dispatchDraw(canvas);
......
if (drawTop) {
matrix.setScale(1, fadeHeight * topFadeStrength);
matrix.postTranslate(left, top);
fade.setLocalMatrix(matrix);
p.setShader(fade);
canvas.drawRect(left, top, right, top + length, p);
}
......
onDrawScrollBars(canvas);
......
}
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看见整个View的draw方法很复杂,但是源码注释也很明显。从注释可以看出整个draw过程分为了6步。源码注释说(”skip step 2 & 5 if possible (common case)”)第2和5步可以跳过,所以我们接下来重点剩余四步。如下:
第一步,对View的背景进行绘制。
可以看见,draw方法通过调运drawBackground(canvas);方法实现了背景绘制。我们来看下这个方法源码,如下:
private void drawBackground(Canvas canvas) {
final Drawable background = mBackground;
......
if (mBackgroundSizeChanged) {
background.setBounds(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop);
mBackgroundSizeChanged = false;
rebuildOutline();
}
......
background.draw(canvas);
......
}
第三步,对View的内容进行绘制。
可以看到,这里去调用了一下View的onDraw()方法,所以我们看下View的onDraw方法(ViewGroup也没有重写该方法),如下:
/**
* Implement this to do your drawing.
*
* @param canvas the canvas on which the background will be drawn
*/
protected void onDraw(Canvas canvas) {
}
可以看见,这是一个空方法。因为每个View的内容部分是各不相同的,所以需要由子类去实现具体逻辑。
第四步,对当前View的所有子View进行绘制,如果当前的View没有子View就不需要进行绘制。
我们来看下View的draw方法中的dispatchDraw(canvas);方法源码,可以看见如下:
/**
* Called by draw to draw the child views. This may be overridden
* by derived classes to gain control just before its children are drawn
* (but after its own view has been drawn).
* @param canvas the canvas on which to draw the view
*/
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
}
看见没有,View的dispatchDraw()方法是一个空方法,而且注释说明了如果View包含子类需要重写他,所以我们有必要看下ViewGroup的dispatchDraw方法源码(这也就是刚刚说的对当前View的所有子View进行绘制,如果当前的View没有子View就不需要进行绘制的原因,因为如果是View调运该方法是空的,而ViewGroup才有实现),如下:
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
......
final int childrenCount = mChildrenCount;
final View[] children = mChildren;
......
for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
......
if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
}
}
......
if (mDisappearingChildren != null) {
......
for (int i = disappearingCount; i >= 0; i--) {
......
more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
}
}
......
}
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可以看见,ViewGroup确实重写了View的dispatchDraw()方法,该方法内部会遍历每个子View,然后调用drawChild()方法,我们可以看下ViewGroup的drawChild方法,如下:
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}
可以看见drawChild()方法调运了子View的draw()方法。所以说ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw()的功能实现,我们一般不需要重写该方法,但可以重载父类函数实现具体的功能。
第六步,对View的滚动条进行绘制。
可以看到,这里去调用了一下View的onDrawScrollBars()方法,所以我们看下View的onDrawScrollBars(canvas);方法,如下:
/**
* Request the drawing of the horizontal and the vertical scrollbar. The
* scrollbars are painted only if they have been awakened first.
*
* @param canvas the canvas on which to draw the scrollbars
*
* @see #awakenScrollBars(int)
*/
protected final void onDrawScrollBars(Canvas canvas) {
......
}
可以看见其实任何一个View都是有(水平垂直)滚动条的,只是一般情况下没让它显示而已。
到此,View的draw绘制部分源码分析完毕,我们接下来进行一些总结。
4-2 draw原理总结
可以看见,绘制过程就是把View对象绘制到屏幕上,整个draw过程需要注意如下细节:
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如果该View是一个ViewGroup,则需要递归绘制其所包含的所有子View。
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View默认不会绘制任何内容,真正的绘制都需要自己在子类中实现。
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View的绘制是借助onDraw方法传入的Canvas类来进行的。
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区分View动画和ViewGroup布局动画,前者指的是View自身的动画,可以通过setAnimation添加,后者是专门针对ViewGroup显示内部子视图时设置的动画,可以在xml布局文件中对ViewGroup设置layoutAnimation属性(譬如对LinearLayout设置子View在显示时出现逐行、随机、下等显示等不同动画效果)。
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在获取画布剪切区(每个View的draw中传入的Canvas)时会自动处理掉padding,子View获取Canvas不用关注这些逻辑,只用关心如何绘制即可。
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默认情况下子View的ViewGroup.drawChild绘制顺序和子View被添加的顺序一致,但是你也可以重载ViewGroup.getChildDrawingOrder()方法提供不同顺序。
5 View的invalidate和postInvalidate方法源码分析
你可能已经看见了,在上面分析View的三步绘制流程中最后都有调运一个叫invalidate的方法,这个方法是啥玩意?为何出现频率这么高?很简单,我们拿出来分析分析不就得了。
5-1 invalidate方法源码分析
来看一下View类中的一些invalidate方法(ViewGroup没有重写这些方法),如下:
/**
* Mark the area defined by dirty as needing to be drawn. If the view is
* visible, {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} will be called at some
* point in the future.
*
* This must be called from a UI thread. To call from a non-UI thread, call
* {@link #postInvalidate()}.
*
* WARNING: In API 19 and below, this method may be destructive to
* {@code dirty}.
*
* @param dirty the rectangle representing the bounds of the dirty region
*/
public void invalidate(Rect dirty) {
final int scrollX = mScrollX;
final int scrollY = mScrollY;
invalidateInternal(dirty.left - scrollX, dirty.top - scrollY,
dirty.right - scrollX, dirty.bottom - scrollY, true, false);
}
/**
* Mark the area defined by the rect (l,t,r,b) as needing to be drawn. The
* coordinates of the dirty rect are relative to the view. If the view is
* visible, {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} will be called at some
* point in the future.
*
* This must be called from a UI thread. To call from a non-UI thread, call
* {@link #postInvalidate()}.
*
* @param l the left position of the dirty region
* @param t the top position of the dirty region
* @param r the right position of the dirty region
* @param b the bottom position of the dirty region
*/
public void invalidate(int l, int t, int r, int b) {
final int scrollX = mScrollX;
final int scrollY = mScrollY;
invalidateInternal(l - scrollX, t - scrollY, r - scrollX, b - scrollY, true, false);
}
/**
* Invalidate the whole view. If the view is visible,
* {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} will be called at some point in
* the future.
*
* This must be called from a UI thread. To call from a non-UI thread, call
* {@link #postInvalidate()}.
*/
public void invalidate() {
invalidate(true);
}
/**
* This is where the invalidate() work actually happens. A full invalidate()
* causes the drawing cache to be invalidated, but this function can be
* called with invalidateCache set to false to skip that invalidation step
* for cases that do not need it (for example, a component that remains at
* the same dimensions with the same content).
*
* @param invalidateCache Whether the drawing cache for this view should be
* invalidated as well. This is usually true for a full
* invalidate, but may be set to false if the View's contents or
* dimensions have not changed.
*/
void invalidate(boolean invalidateCache) {
invalidateInternal(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop, invalidateCache, true);
}
void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache,
boolean fullInvalidate) {
......
final AttachInfo ai = mAttachInfo;
final ViewParent p = mParent;
if (p != null && ai != null && l < r && t < b) {
final Rect damage = ai.mTmpInvalRect;
damage.set(l, t, r, b);
p.invalidateChild(this, damage);
}
......
}
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看见没有,View的invalidate(invalidateInternal)方法实质是将要刷新区域直接传递给了父ViewGroup的invalidateChild方法,在invalidate中,调用父View的invalidateChild,这是一个从当前向上级父View回溯的过程,每一层的父View都将自己的显示区域与传入的刷新Rect做交集 。所以我们看下ViewGroup的invalidateChild方法,源码如下:
public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) {
ViewParent parent = this;
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
......
do {
......
parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty);
......
} while (parent != null);
}
这个过程最后传递到ViewRootImpl的invalidateChildInParent方法结束,所以我们看下ViewRootImpl的invalidateChildInParent方法,如下:
@Override
public ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) {
......
scheduleTraversals();
......
return null;
}
看见没有?这个ViewRootImpl类的invalidateChildInParent方法直接返回了null,也就是上面ViewGroup中说的,层层上级传递到ViewRootImpl的invalidateChildInParent方法结束了那个do while循环。看见这里调运的scheduleTraversals这个方法吗?scheduleTraversals会通过Handler的Runnable发送一个异步消息,调运doTraversal方法,然后最终调用performTraversals()执行重绘。开头背景知识介绍说过的,performTraversals就是整个View数开始绘制的起始调运地方,所以说View调运invalidate方法的实质是层层上传到父级,直到传递到ViewRootImpl后触发了scheduleTraversals方法,然后整个View树开始重新按照上面分析的View绘制流程进行重绘任务。
到此View的invalidate方法原理就分析完成了。
5-2 postInvalidate方法源码分析
上面分析invalidate方法时注释中说该方法只能在UI Thread中执行,其他线程中需要使用postInvalidate方法,所以我们来分析分析postInvalidate这个方法源码。如下:
public void postInvalidate() {
postInvalidateDelayed(0);
}
继续看下他的调运方法postInvalidateDelayed,如下:
public void postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds) {
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
if (attachInfo != null) {
attachInfo.mViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed(this, delayMilliseconds);
}
}
我们继续看他调运的ViewRootImpl类的dispatchInvalidateDelayed方法,如下源码:
public void dispatchInvalidateDelayed(View view, long delayMilliseconds) {
Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_INVALIDATE, view);
mHandler.sendMessageDelayed(msg, delayMilliseconds);
}
看见没有,通过ViewRootImpl类的Handler发送了一条MSG_INVALIDATE消息,继续追踪这条消息的处理可以发现:
public void handleMessage(Message msg) {
......
switch (msg.what) {
case MSG_INVALIDATE:
((View) msg.obj).invalidate();
break;
......
}
......
}
看见没有,实质就是又在UI Thread中调运了View的invalidate();方法,那接下来View的invalidate();方法我们就不说了,上名已经分析过了。
到此整个View的postInvalidate方法就分析完成了。
5-3 invalidate与postInvalidate方法总结
依据上面对View的invalidate分析我总结绘制如下流程图:
依据上面对View的postInvalidate分析我总结绘制如下流程图:
关于这两个方法的具体流程和原理上面也分析过了,流程图也给出了,相信已经很明确了,没啥需要解释的了。所以我们对其做一个整体总结,归纳出重点如下:
invalidate系列方法请求重绘View树(也就是draw方法),如果View大小没有发生变化就不会调用layout过程,并且只绘制那些“需要重绘的”View,也就是哪个View(View只绘制该View,ViewGroup绘制整个ViewGroup)请求invalidate系列方法,就绘制该View。
常见的引起invalidate方法操作的原因主要有:
- 直接调用invalidate方法.请求重新draw,但只会绘制调用者本身。
- 触发setSelection方法。请求重新draw,但只会绘制调用者本身。
- 触发setVisibility方法。 当View可视状态在INVISIBLE转换VISIBLE时会间接调用invalidate方法,继而绘制该View。当View的可视状态在INVISIBLE\VISIBLE 转换为GONE状态时会间接调用requestLayout和invalidate方法,同时由于View树大小发生了变化,所以会请求measure过程以及draw过程,同样只绘制需要“重新绘制”的视图。
- 触发setEnabled方法。请求重新draw,但不会重新绘制任何View包括该调用者本身。
- 触发requestFocus方法。请求View树的draw过程,只绘制“需要重绘”的View。
5-4 通过invalidate方法分析结果回过头去解决一个背景介绍中的疑惑
分析完invalidate后需要你回过头去想一个问题。还记不记得这篇文章的开头背景介绍,我们说整个View绘制流程的最初代码是在ViewRootImpl类的performTraversals()方法中开始的。上面当时只是告诉你了这个结论,至于这个ViewRootImpl类的performTraversals()方法为何会被触发没有说明原因。现在我们就来分析一下这个触发的源头。
让我们先把大脑思考暂时挪回到《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》这篇博文的setContentView机制分析中(不清楚的请点击先看这篇文章再回过头来继续看)。我们先来看下那篇博文分析的PhoneWindow的setContentView方法源码,如下:
@Override
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
......
if (mContentParent == null) {
installDecor();
}
......
mContentParent.addView(view, params);
......
}
这个方法是Activity中setContentView的实现,我们继续看下这个方法里调运的addView方法,也就是ViewGroup的addView方法,如下:
public void addView(View child) {
addView(child, -1);
}
public void addView(View child, int index) {
......
addView(child, index, params);
}
public void addView(View child, int index, LayoutParams params) {
......
requestLayout();
invalidate(true);
......
}
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看见addView调运invalidate方法没有?这不就真相大白了。当我们写一个Activity时,我们一定会通过setContentView方法将我们要展示的界面传入该方法,该方法会讲我们界面通过addView追加到id为content的一个FrameLayout(ViewGroup)中,然后addView方法中通过调运invalidate(true)去通知触发ViewRootImpl类的performTraversals()方法,至此递归绘制我们自定义的所有布局。
6 View的requestLayout方法源码分析
6-1 requestLayout方法分析
和invalidate类似,其实在上面分析View绘制流程时或多或少都调运到了这个方法,而且这个方法对于View来说也比较重要,所以我们接下来分析一下他。如下View的requestLayout源码:
public void requestLayout() {
......
if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
mParent.requestLayout();
}
......
}
看见没有,当我们触发View的requestLayout时其实质就是层层向上传递,直到ViewRootImpl为止,然后触发ViewRootImpl的requestLayout方法,如下就是ViewRootImpl的requestLayout方法:
@Override
public void requestLayout() {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
checkThread();
mLayoutRequested = true;
scheduleTraversals();
}
}
看见没有,类似于上面分析的invalidate过程,只是设置的标记不同,导致对于View的绘制流程中触发的方法不同而已。
6-2 requestLayout方法总结
可以看见,这些方法都是大同小异。对于requestLayout方法来说总结如下:
requestLayout()方法会调用measure过程和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。