<> Chapter 4

View的工作原理

初识ViewRoot和DectorView

首先我们给出这一节总结的结论, 然后我们再从源码中来分析这些结论

  1. ViewRoot对应于ViewRootImpl类,它是连接WIndowManagerDecorview的纽带,View的三大流程均是通过ViewRoot来完成的。
  2. ActivityThread中,当Activity对象被创建完毕完,会将DecorView添加到Window中,同时创建ViewRootImpl对象,并对二者建立关联。
  3. View的绘制流程是从ViewRootperformTraversals方法开始的,它经过measurelayoutdraw三个过程才能最总将一个View绘制出来。
    • measure用来测量View的宽和高
    • layout用来确定View在父容器中的放置位置
    • draw则负责将View绘制在屏幕上
  4. performTraversals()会依次调用performMeasure()performLayout()performDraw()三个方法。
    performMeasure()中会调用measure()方法,在measure()方法中会调用onMeasure()方法,在onMeasure()方法则会对所有的子元素进行measure()过程,这个时候measure()流程就从父容器传递到子元素中,这样就完成了依次measure()过程。performLayout()performDraw()的传递流程和performMeasure()是类似的。
  5. measure()完成以后,可以通过getMeasureWidth()getMeasureHeight()方法来获取到View测量的宽/高,在几乎所有的情况下它都等于VIew的最终的宽和高。
  6. DecorView作为顶级View,有上下两部分。 其实DecorView是一个FrameLayout,View层的事件都先经过DecorView,然后才传递给我们的View
    performTraversals工作流程图.png

Activity的启动是在ActivityThread里完成的,handleLaunchActivity()会依次间接的执行到ActivityonCreate(),onStart(),onResume()。在执行完这些后ActivityThread会调用 WindowManager#addView(),而这个addView()最终其实是调用了WindowManagerGlobaladdView()方法,我们就从这里开始看:

addView.png

WindowManager维护着所有ActivityDecorViewViewRootImpl。这里初始化了一个ViewRootImpl,然后调用了它的setView()方法,将DevorView作为参数传递了进去。所以看看 ViewRootImpl中的setView()做了什么:
ViewRootImp.setView().png

在 setView() 方法里调用了 DecorView 的 assignParent() 方法,所以去看看 View 的这个方法:
View.assignParent().png

所以从上面的源码中我们可以发现

  • ViewRootImpl其实是DecorViewparent, 它其实是位于window层DecorView中间的位置(证明了上面的第一条和第二条结论)

我们重新看回 ViewRootImplsetView()这个方法,这个方法里还调用了一个requestLayout()方法:

ViewRootImpl.requestLayout().png

那我们继续跟进看一下requestLayout()里发生了什么
ViewRootImpl.scheduleTraversals().png

mChoreographer.postCallback()这个方法,传入了三个参数,第二个参数是一个Runnable对象,先来看看这个Runnable
TraversalRunnable.png

这个Runnable做的事很简单,就调用了一个方法,doTraversal():
ViewRootImpl.doTraversal().png

划重点!!!这里执行了performTraversals(), 还记得我们第三条结论吗, 那我们去看一下performTraversals()中执行了什么
ViewRootImpl.performTraversals().png

performTraversals()中执行了performMeasure() performLayout()performDraw()方法.
证明了上面的第三条结论

  • 也就是说,其实打开一个Activity当它的onCreate---onResume生命周期都走完后,才将它的 DecorView 与新建的一个 ViewRootImpl 对象绑定起来,同时开始安排一次遍历 View 任务也就是绘制 View 树的操作等待执行,然后将 DecorViewparent 设置成 ViewRootImpl 对象。
    这也就是为什么在 onCreate---onResume 里获取不到 View 宽高的原因,因为在这个时刻 ViewRootImpl 甚至都还没创建,更不用说是否已经执行过测量操作了。
  • 还可以得到一点信息是,一个 Activity 界面的绘制,其实是在 onResume() 之后才开始的。

理解MeasureSpec

在测量过程中,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,然后再根据这个measure来测量出View的宽/高

  1. MeasureSpec
    MesureSpec代表一个32位的int值,高2位代表SpecMode测量模式,低30位代表在该测量模式下的规格大小。设计的目的是避免过多的对象内存分配

    SpecMode有三类:

    • UNSPECIFIED
      父容器不对View有任何限制,要多大就给多大,这种情况一般用于系统内部,表示一种测量的状态。
    • EXACTLY
      父容器已经检测出View所需要的精确大小,这和时候View的最终大小就是SpecSizes所指定的值。它对应于LayoutParams 中的match_parent和具体的数值这两种模式
    • AT_MOST
      父容器指定了一个可用大小即SpecSizeView的大小不能大于这个值,具体是什么值要看不同View的具体体现。它对应于LayoutParams中的wrap_content.
  2. MeasureSpec和LayoutParams的对应关系

    • DecorViewMeasureSpec由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams共同决定
      • LayoutParamsMATCH_PARENT时:DecorView的大小为窗口的大小,SpecModeEXACTLY
      • LayoutParamsWRAP_PARENT时:DecorView的大小不定, 最大为窗口的大小,SpecModeAT_MOST
      • LayoutParams为固定大小时:DecorView的大小为LayoutParams指定的大小,SpecModeEXACTLY
    • 普通ViewMeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams共同决定.
      • View采用MATCH_PARENT时,View的大小为父容器的大小,不管父容器的MeasureSpec是什么,SpecMode都与父容器的SpecMode一致,
      • View采用WRAP_PARENT时,View的大小为父容器的大小,不管父容器的MesureSpec是什么,SpecMode总是AT_MOST
      • View采用固定宽高的时候,View的大小为LayoutParams指定的大小,不管父容器的MeasureSpec是什么,SpecMode都是EXACTLY

    所以我们在使用自定义View时要注意处理自定义View的WRAP_PARENT

View的工作流程

Measure过程
  1. View的Measure过程

    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {          
        setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),     
        getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
    }
    
    Measure过程.jpg
    • getSuggestedMinimumWidth()getSuggestedMinimumHeight()返回的是ViewminWidth属性和Background宽度的最大值
    • getDefaultSize()返回的大小就是参数widthMeasureSpec或者heightMeasureSpec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
    • setMeasuredDimension()方法会设置View的宽/高的测量值
    • 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,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
  2. ViewGroup的measure过程

    • View中是通过performTraversals() -> performMeasure() -> measure() -> onMeasure()来进行测量的。
    • 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,个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ViewonMeasure()方法,提供了measureChildren()方法。
      ViewGroup的measure过程
    • 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。
    • 如何在Activity中获取View的宽/高信息
      View的测量过程是在onResume()后才完成的,所以在ViewonResume()前调用getMeasureWidth/Height()方法不会得到View的宽高。下面给出4种解决方法。
      • 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。
      • 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
      • 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
      • view.measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec)
        • 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
        • 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);
          
        • 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);
          
Layout过程

View的默认实现中,View的测量宽/高和最终宽/高是相等的,测量宽/高形成于Viewmeasure过程,而最终宽/高形成于Viewlayout过程

Draw过程
  • 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)
    4. 绘制装饰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()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。

自定义View

  • 直接继承ViewViewGroup的控件, 需要在onMeasure()中对wrap_content做特殊处理。
  • 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()onLayout()中考虑padding和子元素margin的影响,不然padding和子元素的margin无效。
  • 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ViewonDetachedFromWindow()中停止。

参考:https://www.jianshu.com/p/75dc9e4b67ae

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