Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

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前言： 本文是我读《Android内核剖析》第13章----View工作原理总结而成的，在此膜拜下作者。同时真挚地向渴望了解

Android 框架层的网友，推荐这本书，希望你们能够在Android开发里学到更多的知识 。

整个View树的绘图流程是在ViewRoot.java类的performTraversals()函数展开的，该函数做的执行过程可简单概况为根据之前

设置的状态，判断是否需要重新计算视图大小(measure)、是否重新需要安置视图的位置(layout)、以及是否需要重绘(draw)，其

框架过程如下：

接下来温习一下整个View树的结构，对每个具体View对象的操作，其实就是个递归的实现。

流程一： mesarue()过程

主要作用：为整个View树计算实际的大小，即设置实际的高(对应属性：mMeasuredHeight)和宽(对应属性：mMeasureWidth)，

每个View的控件的实际宽高都是由父视图和本身视图决定的。

具体的调用链如下：

ViewRoot根对象地属性mView(其类型一般为ViewGroup类型)调用measure()方法去计算View树的大小，回调View/ViewGroup

对象的onMeasure()方法，该方法实现的功能如下：

1、设置本View视图的最终大小，该功能的实现通过调用setMeasuredDimension()方法去设置实际的高(对应属性：

mMeasuredHeight)和宽(对应属性：mMeasureWidth) ；

2 、如果该View对象是个ViewGroup类型，需要重写该onMeasure()方法，对其子视图进行遍历的measure()过程。

2.1 对每个子视图的measure()过程，是通过调用父类ViewGroup.java类里的measureChildWithMargins()方法去实现，

该方法内部只是简单地调用了View对象的measure()方法。(由于measureChildWithMargins()方法只是一个过渡层，更简单

的做法是直接调用View对象的measure()方法)

整个measure调用流程就是个树形的递归过程

measure函数原型为 View.java 该函数不能被重载

<spanstyle="font-size:16px;"></span><preclass="java"name="code">publicfinalvoidmeasure(intwidthMeasureSpec,intheightMeasureSpec){
//....

//回调onMeasure()方法
onMeasure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);

//more
}

为了大家更好的理解，采用“二B程序员”的方式利用伪代码描述该measure流程

//measure()过程ViewRoot.java
//发起measure()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法，mView.measure()
privatevoidperformTraversals(){
//...

ViewmView;
mView.measure(h,l);

//....
}

//回调View视图里的onMeasure过程
privatevoidonMeasure(intheight,intwidth){
//设置该view的实际宽(mMeasuredWidth)高(mMeasuredHeight)
//1、该方法必须在onMeasure调用，否者报异常。
setMeasuredDimension(h,l);

//2、如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行measure()过程
intchildCount=getChildCount();

for(inti=0;i<childCount;i++){
//2.1、获得每个子View对象引用
Viewchild=getChildAt(i);

//整个measure()过程就是个递归过程
//该方法只是一个过滤器，最后会调用measure()过程;或者measureChild(child,h,i)方法都
measureChildWithMargins(child,h,i);

//其实，对于我们自己写的应用来说，最好的办法是去掉框架里的该方法，直接调用view.measure()，如下：
//child.measure(h,l)
}
}

//该方法具体实现在ViewGroup.java里。
protectedvoidmeasureChildWithMargins(Viewv,intheight,intwidth){
v.measure(h,l)
}

流程二、 layout布局过程：

主要作用 ：为将整个根据子视图的大小以及布局参数将View树放到合适的位置上。

具体的调用链如下：

host.layout()开始View树的布局 ，继而回调给View/ViewGroup类中的layout()方法。 具体流程如下

1 、layout方法会设置该View视图位于父视图的坐标轴，即mLeft，mTop，mLeft，mBottom(调用setFrame()函数去实现)，

接下来回调onLayout()方法(如果该View是ViewGroup对象，需要实现该方法，对每个子视图进行布局) ；

2、如果该View是个ViewGroup类型，需要遍历每个子视图chiildView，调用该子视图的layout()方法去设置它的坐标值。

layout函数原型为 View.java

/*final标识符，不能被重载，参数为每个视图位于父视图的坐标轴
*@paramlLeftposition,relativetoparent
*@paramtTopposition,relativetoparent
*@paramrRightposition,relativetoparent
*@parambBottomposition,relativetoparent
*/
publicfinalvoidlayout(intl,intt,intr,intb){
booleanchanged=setFrame(l,t,r,b);//设置每个视图位于父视图的坐标轴
if(changed||(mPrivateFlags&LAYOUT_REQUIRED)==LAYOUT_REQUIRED){
if(ViewDebug.TRACE_HIERARCHY){
ViewDebug.trace(this,ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);
}

onLayout(changed,l,t,r,b);//回调onLayout函数，设置每个子视图的布局
mPrivateFlags&=~LAYOUT_REQUIRED;
}
mPrivateFlags&=~FORCE_LAYOUT;
}

同样地， 将上面layout调用流程，用伪代码描述如下：

//layout()过程ViewRoot.java
//发起layout()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法，mView.layout()

privatevoidperformTraversals(){

//...

ViewmView;
mView.layout(left,top,right,bottom);

//....
}

//回调View视图里的onLayout过程,该方法只由ViewGroup类型实现
privatevoidonLayout(intleft,inttop,right,bottom){

//如果该View不是ViewGroup类型
//调用setFrame()方法设置该控件的在父视图上的坐标轴

setFrame(l,t,r,b);

//--------------------------

//如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行layout()过程
intchildCount=getChildCount();

for(inti=0;i<childCount;i++){
//2.1、获得每个子View对象引用
Viewchild=getChildAt(i);
//整个layout()过程就是个递归过程
child.layout(l,t,r,b);
}
}

流程三、 draw()绘图过程

由ViewRoot对象的 performTraversals()方法调用draw()方法发起绘制该View树，值得注意的是每次发起绘图时，并不会重新

绘制每个View树的视图，而只会重新绘制那些“需要重绘”的视图，View类内部变量包含了一个标志位DRAWN，当该视图需要

重绘时，就会为该View添加该标志位。

调用流程 ：

mView.draw()开始绘制 ，draw()方法实现的功能如下：

1 、绘制该View的背景

2 、为显示渐变框做一些准备操作(见5，大多数情况下，不需要改渐变框)

3、调用onDraw()方法绘制视图本身 (每个View都需要重载该方法，ViewGroup不需要实现该方法)

4、调用dispatchDraw ()方法绘制子视图(如果该View类型不为ViewGroup，即不包含子视图，不需要重载该方法。)值得

说明的是，ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw ()的功能实现，应用程序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。

4.1 dispatchDraw()方法内部会遍历每个子视图，调用drawChild()去重新回调每个子视图的draw()方法(注意，这个地方“需要

重绘”的视图才会调用draw()方法)。值得说明的是，ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw()的功能实现，应用程序一

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。

5、 绘制滚动条

于是，整个调用链就这样递归下去了。

同样地，使用伪代码描述如下：

//draw()过程ViewRoot.java
//发起draw()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法，该方法会继续调用draw()方法开始绘图
privatevoiddraw(){

//...
ViewmView;
mView.draw(canvas);

//....
}

//回调View视图里的onLayout过程,该方法只由ViewGroup类型实现
privatevoiddraw(Canvascanvas){
//该方法会做如下事情
//1、绘制该View的背景
//2、为绘制渐变框做一些准备操作
//3、调用onDraw()方法绘制视图本身
//4、调用dispatchDraw()方法绘制每个子视图，dispatchDraw()已经在Android框架中实现了，在ViewGroup方法中。
//应用程序程序一般不需要重写该方法，但可以捕获该方法的发生，做一些特别的事情。
//5、绘制渐变框
}

//ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法
@Override
protectedvoiddispatchDraw(Canvascanvas){
//
//其实现方法类似如下：
intchildCount=getChildCount();

for(inti=0;i<childCount;i++){
Viewchild=getChildAt(i);
//调用drawChild完成
drawChild(child,canvas);
}
}
//ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法
protectedvoiddrawChild(Viewchild,Canvascanvas){
//....
//简单的回调View对象的draw()方法，递归就这么产生了。
child.draw(canvas);

//.........
}

强调一点的就是，在这三个流程中，Google已经帮我们把draw()过程框架已经写好了，自定义的ViewGroup只需要实现

measure()过程和layout()过程即可 。

引起View树重新绘制的因素有如下几种：

1、 导致视图大小发生变化 ；

2、导致ViewGroup重新为子视图分配位置

3、视图显示情况发生变化需要重绘

这三种情况，最终会直接或间接调用到三个函数，分别为invalidate()，requsetLaytout()以及requestFocus() ，接着这三个

函数最终会调用到ViewRoot中的schedulTraversale()方法，该函数然后发起一个异步消息，消息处理中调用performTraverser()

方法对整个View进行遍历。

invalidate()方法

说明：请求重绘View树，即draw()过程，假如视图发生大小没有变化就不会调用layout()过程，并且只绘制那些“需要重绘的”视图，即谁(View的话，只绘制该View ；ViewGroup，则绘制整个

ViewGroup)请求invalidate()方法，就绘制该视图。

一般引起invalidate()操作的函数如下：

1、直接调用invalidate()方法，请求重新draw()，但只会绘制调用者本身。

2、setSelection()方法 ：请求重新draw()，但只会绘制调用者本身。

3、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。

4 、setEnabled()方法 ： 请求重新draw()，但不会重新绘制任何视图包括该调用者本身。

requestLayout()方法

说明 ：只是对View树重新布局layout过程，不会调用draw()过程，但不会重新绘制任何视图包括该调用者本身。

一般引起invalidate()操作的函数如下：

1、setVisibility()方法 ：

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，

由于整个个View树大小发生了变化，会请求measure()过程以及draw()过程，同样地，只绘制需要“重新绘制”的视图。

requestFocus()函数说明：

说明：请求View树的draw()过程，但只绘制“需要重绘”的视图。

下面写个简单的小Demo吧，主要目的是给大家演示绘图的过程以及每个流程里该做的一些功能。截图如下 ：

1、 MyViewGroup.java 自定义ViewGroup类型

packagecom.qin.customviewgroup;

importandroid.content.Context;
importandroid.graphics.Canvas;
importandroid.util.AttributeSet;
importandroid.util.Log;
importandroid.view.View;
importandroid.view.ViewGroup;
importandroid.widget.Button;
importandroid.widget.ImageView;
importandroid.widget.TextView;

/**
*@authorhttp://http://blog.csdn.net/qinjuning
*/
//自定义ViewGroup对象
publicclassMyViewGroupextendsViewGroup{


privatestaticStringTAG="MyViewGroup";
privateContextmContext;

publicMyViewGroup(Contextcontext){
super(context);
mContext=context;
init();
}

//xml定义的属性,需要该构造函数
publicMyViewGroup(Contextcontext,AttributeSetattrs){
super(context,attrs);
mContext=context;
init();
}

//为MyViewGroup添加三个子View
privatevoidinit(){
//调用ViewGroup父类addView()方法添加子View

//child对象一：Button
Buttonbtn=newButton(mContext);
btn.setText("IamButton");
this.addView(btn);

//child对象二:ImageView
ImageViewimg=newImageView(mContext);
img.setBackgroundResource(R.drawable.icon);
this.addView(img);

//child对象三:TextView
TextViewtxt=newTextView(mContext);
txt.setText("OnlyText");
this.addView(txt);

//child对象四：自定义View
MyViewmyView=newMyView(mContext);
this.addView(myView);
}

@Override
//对每个子View进行measure():设置每子View的大小，即实际宽和高
protectedvoidonMeasure(intwidthMeasureSpec,intheightMeasureSpec){
//通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图，Button、ImageView、TextView
intchildCount=getChildCount();
Log.i(TAG,"thesizeofthisViewGroupis---->"+childCount);

Log.i(TAG,"****onMeasurestart*****");

//获取该ViewGroup的实际长和宽涉及到MeasureSpec类的使用
intspecSize_Widht=MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
intspecSize_Heigth=MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);

Log.i(TAG,"****specSize_Widht"+specSize_Widht+"*specSize_Heigth*****"+specSize_Heigth);

//设置本ViewGroup的宽高
setMeasuredDimension(specSize_Widht,specSize_Heigth);




for(inti=0;i<childCount;i++){
Viewchild=getChildAt(i);//获得每个对象的引用
child.measure(50,50);//简单的设置每个子View对象的宽高为50px,50px
//或者可以调用ViewGroup父类方法measureChild()或者measureChildWithMargins()方法
//this.measureChild(child,widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
}

}

@Override
//对每个子View视图进行布局
protectedvoidonLayout(booleanchanged,intl,intt,intr,intb){
//TODOAuto-generatedmethodstub
//通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图，Button、ImageView、TextView
intchildCount=getChildCount();

intstartLeft=0;//设置每个子View的起始横坐标
intstartTop=10;//每个子View距离父视图的位置，简单设置为10px吧。可以理解为android:margin=10px;

Log.i(TAG,"****onLayoutstart****");
for(inti=0;i<childCount;i++){
Viewchild=getChildAt(i);//获得每个对象的引用
child.layout(startLeft,startTop,startLeft+child.getMeasuredWidth(),startTop+child.getMeasuredHeight());
startLeft=startLeft+child.getMeasuredWidth()+10;//校准startLeft值，View之间的间距设为10px;
Log.i(TAG,"****onLayoutstartLeft****"+startLeft);
}
}
//绘图过程Android已经为我们封装好了,这儿只为了观察方法调用程
protectedvoiddispatchDraw(Canvascanvas){
Log.i(TAG,"****dispatchDrawstart****");

super.dispatchDraw(canvas);
}

protectedbooleandrawChild(Canvascanvas,Viewchild,longdrawingTime){
Log.i(TAG,"****drawChildstart****");

returnsuper.drawChild(canvas,child,drawingTime);
}
}

MyView.java 自定义View类型 ，重写onDraw()方法

packagecom.qin.customviewgroup;

importandroid.content.Context;
importandroid.graphics.Bitmap;
importandroid.graphics.BitmapFactory;
importandroid.graphics.Canvas;
importandroid.graphics.Color;
importandroid.graphics.Paint;
importandroid.graphics.Typeface;
importandroid.graphics.Bitmap.Config;
importandroid.util.AttributeSet;
importandroid.util.Log;
importandroid.view.View;

//自定义View对象
publicclassMyViewextendsView{

privatePaintpaint=newPaint();

publicMyView(Contextcontext){
super(context);
//TODOAuto-generatedconstructorstub
}
publicMyView(Contextcontext,AttributeSetattrs){
super(context,attrs);
}

protectedvoidonMeasure(intwidthMeasureSpec,intheightMeasureSpec){
//设置该View大小为8080
setMeasuredDimension(50,50);
}



//存在canvas对象，即存在默认的显示区域
@Override
publicvoidonDraw(Canvascanvas){
//TODOAuto-generatedmethodstub
super.onDraw(canvas);

Log.i("MyViewGroup","MyViewisonDraw");
//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);
}
}

主文件布局main.xml

<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>
<LinearLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:orientation="vertical"android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent">


<TextViewandroid:id="@+id/txt"android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"android:text="@string/hello"/>


<Buttonandroid:id="@+id/btn"android:layout_width="fill_parent"android:layout_marginTop="20px"
android:layout_height="wrap_content"android:text="点击我查看Log绘制流程"></Button>

<com.qin.customviewgroup.MyViewGroupandroid:id="@+id/custemViewGroup"
android:layout_height="fill_parent"android:layout_width="fill_parent">
</com.qin.customviewgroup.MyViewGroup>
</LinearLayout>

主Activity只是显示了该xml文件，在此也不罗嗦了 。 大家可以查看该ViewGroup的Log仔细分析下View的绘制流程以及相关方

法的使用。第一次启动后捕获的Log如下，网上找了些资料 ，第一次View树绘制过程会走两遍，具体原因我也不得而知，

但这根本不影响我们的界面显示效果 。

总的来说： 整个绘制过程还是十分十分复杂地，每个具体方法的实现都是我辈难以立即的，感到悲剧啊。 对Android提供

的一些ViewGroup对象，比如LinearLayout、RelativeLayout布局对象的实现也很有压力。 本文重在介绍整个View树的绘制流

程，希望大家在此基础上，多接触源代码进行更深入地扩展。

示例DEMO下载地址：http://download.csdn.net/detail/qinjuning/3982468