源码解析Android中View的layout布局过程

Android中的Veiw从内存中到呈现在UI界面上需要依次经历三个阶段：量算 -> 布局 -> 绘图，关于View的量算、布局、绘图的总体机制可参见博文 《 Android中View的布局及绘图机制》。量算是布局的基础，如果想了解量算的细节，可参见博文《源码解析Android中View的measure量算过程》。本文将从源码角度解析View的布局layout过程，本文会详细介绍View布局过程中的关键方法，并对源码加上了注释以进行说明。

对View进行布局的目的是计算出View的尺寸以及在其父控件中的位置，具体来说就是计算出View的四条边界分别到其父控件左边界、上边界的距离，即计算View的left、top、right、bottom的值。

layout

layout()方法是View布局的入口，其源码如下所示：

    public void layout(int l, int t, int r, int b) {
        //成员变量mPrivateFlags3中的一些比特位存储着和layout相关的信息
        if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
            //如果在mPrivateFlags3的低位字节的第4位（从最右向左数第4位）的值为1，
            //那么就表示在layout布局前需要先对View进行量算，
            //这种情况下就会执行View的onMeasure方法对View进行量算
            onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
            //量算完成后就会将mPrivateFlags3低位字节的第4位重置为0，
            //移除掉标签PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT
            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        }

        int oldL = mLeft;
        int oldT = mTop;
        int oldB = mBottom;
        int oldR = mRight;

        //如果isLayoutModeOptical()返回true，那么就会执行setOpticalFrame()方法，
        //否则会执行setFrame()方法。并且setOpticalFrame()内部会调用setFrame()，
        //所以无论如何都会执行setFrame()方法。
        //setFrame()方法会将View新的left、top、right、bottom存储到View的成员变量中
        //并且返回一个boolean值，如果返回true表示View的位置或尺寸发生了变化，
        //否则表示未发生变化
        boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
                setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);


        if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
            //如果View的布局发生了变化，或者mPrivateFlags有需要LAYOUT的标签PFLAG_LAYOUT_REQUIRED，
            //那么就会执行以下代码
            //首先会触发onLayout方法的执行，View中默认的onLayout方法是个空方法
            //不过继承自ViewGroup的类都需要实现onLayout方法，从而在onLayout方法中依次循环子View，
            //并调用子View的layout方法
            onLayout(changed, l, t, r, b);
            //在执行完onLayout方法之后，从mPrivateFlags中移除标签PFLAG_LAYOUT_REQUIRED
            mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;

            //我们可以通过View的addOnLayoutChangeListener(View.OnLayoutChangeListener listener)方法
            //向View中添加多个Layout发生变化的事件监听器
            //这些事件监听器都存储在mListenerInfo.mOnLayoutChangeListeners这个ArrayList中
            ListenerInfo li = mListenerInfo;
            if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
                //首先对mOnLayoutChangeListeners中的事件监听器进行拷贝
                ArrayList<OnLayoutChangeListener> listenersCopy =
                        (ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
                int numListeners = listenersCopy.size();
                for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
                    //遍历注册的事件监听器，依次调用其onLayoutChange方法，这样Layout事件监听器就得到了响应
                    listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
                }
            }
        }

        //从mPrivateFlags中移除强制Layout的标签PFLAG_FORCE_LAYOUT
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
        //向mPrivateFlags3中加入Layout完成的标签PFLAG3_IS_LAID_OUT
        mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
    }

• 在layout()方法内部刚开始执行的时候，首先会根据mPrivateFlags3变量是否具有标志位PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT判断是否需要执行View的onMeasure()方法。如果具有标志位PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT，则执行onMeasure()方法，从而对View进行量算，量算的结果会保存到View的成员变量中。量算完成后就会将mPrivateFlags3低位字节的第4位重置为0，移除掉标签PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT。

• 如果isLayoutModeOptical()返回true，那么就会执行setOpticalFrame()方法，否则会执行setFrame()方法。并且setOpticalFrame()内部会调用setFrame()，所以无论如何都会执行setFrame()方法。setFrame()方法会将View新的left、top、right、bottom存储到View的成员变量中，并且返回一个boolean值，如果返回true表示View的位置或尺寸发生了变化，否则表示未发生变化。后面会对setFrame()方法详细介绍。

• 如果View的布局发生了变化，或者mPrivateFlags有需要LAYOUT的标签PFLAG_LAYOUT_REQUIRED，就会触发onLayout方法的执行，View中默认的onLayout方法是个空方法。不过继承自ViewGroup的类都需要实现onLayout方法，从而在onLayout方法中依次循环子View，并调用子View的layout方法。在执行完onLayout方法之后，从mPrivateFlags中移除标签PFLAG_LAYOUT_REQUIRED。然后会遍历注册的Layout Change事件监听器，依次调用其onLayoutChange方法，这样Layout事件监听器就得到了响应。

• 最后，从mPrivateFlags中移除强制Layout的标签PFLAG_FORCE_LAYOUT，向mPrivateFlags3中加入Layout完成的标签PFLAG3_IS_LAID_OUT。

setFrame

setFrame()方法是具体用来完成给View分配尺寸以及位置工作的，在layout()方法中会调用setFrame()方法。其源码如下所示：

    protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
        boolean changed = false;

        if (DBG) {
            Log.d("View", this + " View.setFrame(" + left + "," + top + ","
                    + right + "," + bottom + ")");
        }

        if (mLeft != left || mRight != right || mTop != top || mBottom != bottom) {
            //将新旧left、right、top、bottom进行对比，只要不完全相对就说明View的布局发生了变化，
            //则将changed变量设置为true
            changed = true;

            //先保存一下mPrivateFlags中的PFLAG_DRAWN标签信息
            int drawn = mPrivateFlags & PFLAG_DRAWN;

            //分别计算View的新旧尺寸
            int oldWidth = mRight - mLeft;
            int oldHeight = mBottom - mTop;
            int newWidth = right - left;
            int newHeight = bottom - top;
            //比较View的新旧尺寸是否相同，如果尺寸发生了变化，那么sizeChanged的值为true
            boolean sizeChanged = (newWidth != oldWidth) || (newHeight != oldHeight);

            // Invalidate our old position
            invalidate(sizeChanged);

            //将新的left、top、right、bottom存储到View的成员变量中
            mLeft = left;
            mTop = top;
            mRight = right;
            mBottom = bottom;
            //mRenderNode.setLeftTopRightBottom()方法会调用RenderNode中原生方法的nSetLeftTopRightBottom()方法，
            //该方法会根据left、top、right、bottom更新用于渲染的显示列表
            mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);

            //向mPrivateFlags中增加标签PFLAG_HAS_BOUNDS，表示当前View具有了明确的边界范围
            mPrivateFlags |= PFLAG_HAS_BOUNDS;


            if (sizeChanged) {
                //如果View的尺寸和之前相比发生了变化，那么就执行sizeChange()方法，
                //该方法中又会调用onSizeChanged()方法，并将View的新旧尺寸传递进去
                sizeChange(newWidth, newHeight, oldWidth, oldHeight);
            }

            if ((mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || mGhostView != null) {
                //有可能在调用setFrame方法之前，invalidate方法就被调用了，
                //这会导致mPrivateFlags移除了PFLAG_DRAWN标签。
                //如果当前View处于可见状态就将mPrivateFlags强制添加PFLAG_DRAWN状态位，
                //这样会确保下面的invalidate()方法会执行到其父控件级别。
                mPrivateFlags |= PFLAG_DRAWN;
                invalidate(sizeChanged);
                //invalidateParentCaches()方法会移除其父控件的PFLAG_INVALIDATED标签，
                //这样其父控件就会重建用于渲染的显示列表
                invalidateParentCaches();
            }

            // 重新恢复mPrivateFlags中原有的PFLAG_DRAWN标签信息
            mPrivateFlags |= drawn;

            mBackgroundSizeChanged = true;
            if (mForegroundInfo != null) {
                mForegroundInfo.mBoundsChanged = true;
            }

            notifySubtreeAccessibilityStateChangedIfNeeded();
        }
        return changed;
    }

• 在该方法中，会将新旧left、right、top、bottom进行对比，只要不完全相同就说明View的布局发生了变化，则将changed变量设置为true。然后比较View的新旧尺寸是否相同，如果尺寸发生了变化，并将其保存到变量sizeChanged中。如果尺寸发生了变化，那么sizeChanged的值为true。

• 然后将新的left、top、right、bottom存储到View的成员变量中保存下来。并执行mRenderNode.setLeftTopRightBottom()方法会，其会调用RenderNode中原生方法的nSetLeftTopRightBottom()方法，该方法会根据left、top、right、bottom更新用于渲染的显示列表。

• 如果View的尺寸和之前相比发生了变化，那么就执行sizeChange()方法，该方法中又会调用onSizeChanged()方法，并将View的新旧尺寸传递进去。

• 如果View处于可见状态，那么会调用invalidate和invalidateParentCaches方法。invalidateParentCaches()方法会移除其父控件的PFLAG_INVALIDATED标签，这样其父控件就会重建用于渲染的显示列表。

sizeChange

sizeChange方法会在View的尺寸发生变化时调用，在setFrame()方法中就可能会调用sizeChange()方法。当然，在View的setLeft()、setTop()、setRight()、setBottom()等其他改变View尺寸的方法中也会调用sizeChange()方法，其源码如下所示：

    private void sizeChange(int newWidth, int newHeight, int oldWidth, int oldHeight) {
        //将View的新旧尺寸传递给onSizeChanged()方法
        onSizeChanged(newWidth, newHeight, oldWidth, oldHeight);
        if (mOverlay != null) {
            mOverlay.getOverlayView().setRight(newWidth);
            mOverlay.getOverlayView().setBottom(newHeight);
        }
        rebuildOutline();
    }

在该方法中其主要将View的新旧尺寸传递给onSizeChanged()方法使其执行。

onSizeChanged

onSizeChanged()方法是个空方法，代码如下所示：

    protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
    }

该方法会在View的尺寸发生变化时，通过sizeChange()方法的执行而被调用。当View第一次加入到View树中时，该方法也会被调用，只不过传入的旧尺寸oldWidth和oldHeight都是0。

总结

layout方法总的调用过程主线如下所示：

layout() -> onMeasure() -> setFrame() -> sizeChange() -> onSizeChanged() -> onLayout() ->遍历执行OnLayoutChangeListener.onLayoutChange()

希望本文对大家理解View的layout布局过程有所帮助！

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