《Android开发艺术探索》笔记：第四章 View的工作原理

4.1 初识ViewRoot和DecorView

• ViewRoot对应于ViewRootImpl类，是连接WindowManager和DecorView的纽带。View的三大流程均是通过ViewRoot来完成的。在ActivityThread中，当Activity对象被创建完毕后，会将DecorView添加到Window中，同时会创建ViewRootImpl对象，并将ViewRootImpl对象和DecorView建立关联。

• View的绘制流程从ViewRoot的performTraversals开始，经过measure、layout和draw三个过程才可以把一个View绘制出来，其中：

  • measure用来测量View的宽高，
  • layout用来确定View在父容器中的放置位置，
  • draw则负责将View绘制到屏幕上。

• performTraversals会依次调用performMeasure、performLayout和performDraw三个方法，这三个方法分别完成顶级View的measure、layout和draw这三大流程。其中performMeasure中会调用measure方法，在measure方法中又会调用onMeasure方法，在onMeasure方法中则会对所有子元素进行measure过程，这样就完成了一次measure过程；子元素会重复父容器的measure过程，如此反复完成了整个View数的遍历。另外两个过程类似，大致调用流程如下图：

• measure过程决定了View的宽/高，完成后可通过getMeasuredWidth/getMeasureHeight方法来获取View测量后的宽/高。
• Layout过程决定了View的四个顶点的坐标和实际View的宽高，完成后可通过getTop、getBotton、getLeft和getRight拿到View的四个定点坐标。
• Draw过程决定了View的显示，完成后View的内容才能呈现到屏幕上。
• 如下图，DecorView作为顶级View，一般情况下它内部包含了一个竖直方向的LinearLayout，里面分为两个部分（具体情况和Android版本和主题有关），上面是标题栏，下面是内容栏。在Activity通过setContextView所设置的布局文件其实就是被加载到内容栏之中的。

//获取内容栏
ViewGroup content = findViewById(R.android.id.content);
//获取我们设置的Viewcontext.getChildAt(0);

DecorView其实是一个FrameLayout，View层的事件都先经过DecorView，然后才传给我们的View。

4.2 理解MeasureSpec

• MeasureSpec很大程度上决定一个View的尺寸规格，测量过程中，系统会将View的layoutParams根据父容器所施加的规则转换成对应的MeasureSpec，再根据这个measureSpec来测量出View的宽/高。

• MeasureSpec代表一个32位的int值，高2位为SpecMode，低30位为SpecSize，SpecMode是指测量模式，SpecSize是指在某种测量模式下的规格大小。

• MpecMode有三类；

  1.UNSPECIFIED 父容器不对View进行任何限制，要多大给多大，一般用于系统内部
  2.EXACTLY 父容器检测到View所需要的精确大小，这时候View的最终大小就是SpecSize所指定的值，对应LayoutParams中的match_parent和具体数值这两种模式。
  3.AT_MOST 父容器指定了一个可用大小即SpecSize，View的大小不能大于这个值，不同View实现不同，对应LayoutParams中的wrap_content。

• 当View采用固定宽/高的时候，不管父容器的MeasureSpec的是什么，View的MeasureSpec都是精确模式并且其大小遵循Layoutparams的大小。

• 当View的宽/高是match_parent时，如果他的父容器的模式是精确模式，那View也是精确模式并且大小是父容器的剩余空间；如果父容器是最大模式，那么View也是最大模式并且起大小不会超过父容器的剩余空间。

• 当View的宽/高是wrap_content时，不管父容器的模式是精确还是最大化，View的模式总是最大化并且不能超过父容器的剩余空间。

补充一个因MeasureSpec导致的问题：解决ScrollView嵌套ListView冲突高度显示不全问题

自定义一个ListView重写onMeasure方法

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    //重新设置高度
    heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(Integer.MAX_VALUE >> 2, MeasureSpec.AT_MOST);
    super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}

MeasureSpec.makeMeasureSpec(Integer.MAX_VALUE >> 2, MeasureSpec.AT_MOST);这个方法就是根据传入的大小和模式生成一个MeasureSpec类型的32位int值。用两位来表示模式，剩下30位表示大小。 所以传入的Integer.MAX_VALUE >> 2就是30位的最大值，模式是MeasureSpec.AT_MOST即表示子视图最多只能是specSize中指定的大小，最大不超过这个大小，相当于warp_content,不超过最大size的效果。

4.3 View的工作流程

4.3.1.measur过程

View的measure过程

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

• setMeasuredDimension方法会设置View的宽/高的测量值
• getDefaultSize方法返回的大小就是measureSpec中的specSize，也就是View测量后的大小，绝大部分情况和View的最终大小(layout阶段确定)相同。
• getSuggestedMinimumWidth方法，作为getDefaultSize的第一个参数（建议宽度)
  • 如果View没有设置背景，返回android:minWidth这个属性指定的值，可以是0
  • 如果有背景，则取android:minWidth和背景中的最大值
• 直接继承View的自定义控件，需要重写onMeasure方法并且设置wrap_content时的自身大小，否则在布局中使用了wrap_content相当于使用了match_parent。
  • 解决方法：在onMeasure时，经过计算，给View指定一个内部宽/高，并在wrap_content时设置即可，其他情况沿用系统的测量值即可。

ViewGroup的measure过程

• 对于ViewGroup来说，除了完成自己的measure过程之外，还会遍历去调用所有子元素的measure方法，各个子元素再递归去执行这个过程。和View不同的是，ViewGroup是一个抽象类，没有重写View的onMeasure方法，提供了measureChildren方法。
• measureChildren方法，遍历获取子元素，子元素调用measureChild方法
• measureChild方法，取出子元素的LayoutParams，再通过getChildMeasureSpec方法来创建子元素的MeasureSpec，接着将MeasureSpec传递给View的measure方法进行测量。
• ViewGroup没有定义其测量的具体过程，因为不同的ViewGroup子类有不同的布局特征（比如LinearLayout和RelativeLayout有不同特征），所以其测量过程的onMeasure方法需要各个子类去具体实现。
• measure完成之后，通过getMeasureWidth/Height方法就可以获取View的测量宽/高，需要注意的是，在某些极端情况下，系统可能要多次measure才能确定最终的测量宽/高，比较好的习惯是在onLayout方法中去获取测量宽/高或者最终宽/高。

通过LinearLayout的onMeasure方法里来分析ViewGroup的measure过程：

步骤一：调用onMeasure方法；判断布局是水平还是竖直；根据布局方向选择measureVertical或者measureHorizontal方法；
步骤二：进入measureVertical方法，遍历子元素并对每一个子元素执行measureChildBeforeLayout方法，这个方法内部会调用子元素的measure方法；mTotalLength这个变量来存储LinearLayout在竖直方向上的高度。
步骤三：当子元素测量完毕之后，LinearLayout会根据子元素的情况来测量自己的大小，若高度采用的是match_parent或者具体值，那么他的绘制过程和View一致，若采用warp_content，那么它的高度是所有的子元素所占用的高度+竖直方向上的Padding。

如何在Activity中获取View的宽/高信息

因为View的measure过程和Activity的生命周期不是同步进行，如果View还没有测量完毕，那么获取到的宽/高就是0；所以在Activity的onCreate、onStart、onResume中均无法正确的获取到View的宽/高信息。下面给出4种解决方法。

1. Activity/View#onWindowFocusChanged。
   onWindowFocusChanged这个方法的含义是：VieW已经初始化完毕了，宽高已经准备好了，需要注意：它会被调用多次，当Activity的窗口得到焦点和失去焦点均会被调用。
2. view.post(runnable)。
   通过post将一个runnable投递到消息队列的尾部，当Looper调用此runnable的时候，View也初始化好了。
3. ViewTreeObserver。
   使用ViewTreeObserver的众多回调可以完成这个功能，比如OnGlobalLayoutListener这个接口，当View树的状态发送改变或View树内部的View的可见性发生改变时，onGlobalLayout方法会被回调。需要注意的是，伴随着View树状态的改变，onGlobalLayout会被回调多次。
4. view.measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec)。
   (1). match_parent：
   无法measure出具体的宽高，因为不知道父容器的剩余空间，无法测量出View的大小
   (2). 具体的数值（dp/px）:

int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);

(3). wrap_content：

int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);

4.3.2 layout过程

• Layout的作用是ViewGroup用来确定子元素的，当ViewGroup的位置被确认之后，他的layout就会去遍历所有子元素并且调用onLayout方法，在layout方法中onLayou又被调用，layout方法确定了View本身的位置，而onLayout方法则会确定所有子元素的位置
• View的 layout 方法确定本身的位置，源码流程如下：
  • setFrame 确定View的上下左右四个顶点位置，即确定了View在父容器中的位置
  • 调用 onLayout 方法，确定所有子View的位置，和onMeasure一样，onLayout的具体实现和布局有关，因此View和ViewGroup均没有真正实现 onLayout 方法。

以LinearLayout的 onLayout 方法为例：

• 遍历所有子View并调用 setChildFrame 方法来为子元素指定对应的位置，其中childTop逐渐增大，因为后面的子元素放在靠下的位置。
• setChildFrame 方法实际上调用了子View的 layout 方法，计算完自己的定位后，通过onLayout方法调用子元素的layout方法让子元素确定位置，形成了递归，完成View树的layout过程。

View的测量宽高和最终宽高的区别：

在View的默认实现中，View的测量宽高和最终宽高相等，只不过测量宽高形成于measure过程，最终宽高形成于layout过程。但重写view的layout方法可以使他们不相等。

4.3.3 View的draw过程

• 将View绘制到屏幕上，大概的几个步骤：
  1.绘制背景background.draw(canvas)
  2.绘制自己（onDraw）
  3.绘制children(dispatchDraw 遍历所有子View的 draw 方法 )
  4.绘制前景，滚动条等装饰（onDrawScrollBars）
• View的绘制过程是通过dispatchDraw来实现的，它会遍历所有子元素的draw方法。
• 如果一个View不需要绘制任何内容，那么设置setWillNotDraw为true后，系统会进行相应的优化；ViewGroup默认为true，如果我们的自定义ViewGroup需要通过onDraw来绘制内容的时候，需要显示的关闭它。即调用 setWillNotDraw(false)

4.4 自定义View

4.4.1 自定义View的分类

继承View 重写onDraw方法

通过 onDraw 方法来实现一些不规则的效果，这种效果不方便通过布局的组合方式来达到。这种方式需要自己支持 wrap_content ，并且padding也要去进行处理。

继承ViewGroup派生特殊的layout

实现自定义的布局方式，需要合适地处理ViewGroup的测量、布局这两个过程，并同时处理子View的测量和布局过程。

继承特定的View子类（ 如TextView、Button）

扩展某种已有的控件的功能，比较简单，不需要自己去管理 wrap_content 和padding。

继承特定的ViewGroup子类（ 如LinearLayout）

比较常见，实现几种view组合一起的效果。

4.4.2 自定义View须知

• 直接继承View或ViewGroup的控件， 需要在onmeasure中对wrap_content做特殊处理。指定wrap_content模式下的默认宽/高。
• 直接继承View的控件，如果不在draw方法中处理padding，那么padding属性就无法起作用。
• 直接继承ViewGroup的控件也需要在onMeasure和onLayout中考虑padding和子元素margin的影响，不然padding和子元素的margin无效。
• 尽量不要用在View中使用Handler，因为没必要。View内部提供了post系列的方法，完全可以替代Handler的作用。
• View中有线程和动画，需要在View的onDetachedFromWindow中停止。当View不可见时，也需要停止线程和动画，否则可能造成内存泄漏。
• View带有滑动嵌套情形时，需要处理好滑动冲突