android View 树的理解

1：View 工作原理，

       整个View 树的绘制是在ViewRoot.java 类的performTraversals() 函数展开的，该函数做的执行过程可简单概括为

      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）

mView :DecorView 对象

       ViewGroup

ViewGroup      view               view

view        view                 view 

Mesaure() 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 

具体的调用链如下：

ViewRoot 根对象属性 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 对象地属性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

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 ，位于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
  * @param l Left position, relative to parent
  * @param t Top position, relative to parent
  * @param r Right position, relative to parent
  * @param b Bottom position, relative to parent
  */
 public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
     boolean changed = 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;
 }

 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
 private void  draw(){

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

     //....
 }

 //回调View视图里的onLayout过程 ,该方法只由ViewGroup类型实现
 private void draw(Canvas canvas){
  //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
 protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
  //
  //其实现方法类似如下：
  int childCount = getChildCount() ;

  for(int i=0 ;i<childCount ;i++){
   View child = 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
 protected void drawChild(View child,Canvas canvas) {
  // ....
  //简单的回调View对象的draw()方法，递归就这么产生了。
  child.draw(canvas) ;

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

   关于绘制背景图片详细的过程，请参考我的另外的博客：

           

              <<Android中View(视图)绘制不同状态背景图片原理深入分析以及StateListDrawable使用详解>>

    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 。

     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 ：会导致调用measure()过程 和 layout()过程 。

 

           说明：只是对View树重新布局layout过程包括measure()和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

   

 /**
  * @author http://http://blog.csdn.net/qinjuning
  */
 //自定义ViewGroup 对象
 public class MyViewGroup  extends ViewGroup{


     private static String TAG = "MyViewGroup" ;
     private Context mContext ;

     public MyViewGroup(Context context) {
         super(context);
         mContext = context ;
         init() ;
     }

     //xml定义的属性,需要该构造函数
     public MyViewGroup(Context context , AttributeSet attrs){
         super(context,attrs) ;
         mContext = context ;
         init() ;
     }

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

         //child 对象一 ： Button
         Button btn= new Button(mContext) ;
         btn.setText("I am Button") ;
         this.addView(btn) ;

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

         //child 对象三 : TextView
         TextView txt = new TextView(mContext) ;
         txt.setText("Only Text") ;
         this.addView(txt) ;

         //child 对象四 ： 自定义View
         MyView myView = new MyView(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
     protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){
         //通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 ， Button、 ImageView、TextView
         int childCount = getChildCount() ;
         Log.i(TAG, "the size of this ViewGroup is ----> " + childCount) ;

         Log.i(TAG, "**** onMeasure start *****") ;

         //获取该ViewGroup的实际长和宽  涉及到MeasureSpec类的使用
         int specSize_Widht = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec) ;
         int specSize_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(int i=0 ;i<childCount ; i++){
             View child = 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
     protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
         // TODO Auto-generated method stub
         //通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 ， Button、 ImageView、TextView
         int childCount = getChildCount() ;

         int startLeft = 0 ;//设置每个子View的起始横坐标
         int startTop = 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, "**** onLayout start ****") ;
         for(int i=0 ;i<childCount ; i++){
             View child = 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, "**** onLayout startLeft ****" +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
     protected void dispatchDraw(Canvas canvas){
         Log.i(TAG, "**** dispatchDraw start ****") ;

         super.dispatchDraw(canvas) ;
     }

     protected boolean drawChild(Canvas canvas , View child, long drawingTime){
         Log.i(TAG, "**** drawChild start ****") ;

         return super.drawChild(canvas, child, drawingTime) ;
     }
 }

   

          2、MyView.java 自定义View类型，重写onDraw()方法 ，

 //自定义View对象
     public class MyView extends View{

         private Paint paint  = new Paint() ;

         public MyView(Context context) {
             super(context);
             // TODO Auto-generated constructor stub
         }
         public MyView(Context context , AttributeSet attrs){
             super(context,attrs);
         }

         protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){
             //设置该View大小为 80 80
             setMeasuredDimension(50 , 50) ;
         }



         //存在canvas对象，即存在默认的显示区域
         @Override
         public void onDraw(Canvas canvas) {
             // TODO Auto-generated method stub
             super.onDraw(canvas);

             Log.i("MyViewGroup", "MyView is onDraw ") ;
             //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树绘制过程会走几遍，具体原因可能是某些

View 发生了改变，请求重新绘制，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。