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Android View系統解析 下

阿新 • • 發佈：2018-11-13

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Android View系統解析系列：

Android View系統解析(上)

介紹View的基礎知識、View的滑動、彈性滑動、滑動衝突解決方式、事件分發等

Android View系統解析(下)

介紹View的Framework層原理、View的measure / layout / draw三大流程和一些高階技巧

本次主要介紹下半部分，提綱如下

View的繪製過程

measure/layout/draw 工作流程

識別 MeasureSpec 並能夠 make 合適的 MeasureSpec

在渲染前獲取 View 的寬高

構造特殊的 View

自定義View

自定義View分類

自定義 View 須知


一 View的繪製過程

初識 ViewRoot

ViewRoot
對應於 ViewRootImpl 類，是連線 WindowManager 和 DecorView 的紐帶。
ActivityThread 中當 activity 物件被建立好後，會將 DecorView 加入到 Window中同時完成 ViewRootImpl 的建立並建立和 DecorView 的聯絡。
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
root.setView(view, wparams, panelParentView);
view 的繪製流程從 ViewRoot 的 performTraversals 開始，程式碼流程是這樣的：
performMeasure -> measure -> onMeasure
performLayout -> layout -> onLayout
performDraw -> draw -> onDraw

activity 介面的組成

由下圖可知，DecorView作為頂級View，一般情況下它有上下兩部分組成（具體情況會和api版本以及Theme有關），上面是title，下面是content，在activity中我們呼叫setContentView所設定的view其實就是被加到content中，而如何得到content呢，可以這樣：ViewGroup content= (ViewGroup)findViewById(android.R.id.content)，如何得到我們所設定的view呢，可以這樣：content.getChildAt(0)。同時，通過原始碼我們可以知道，DecorView其實是一個FrameLayout。這裡要說明的一點是View層的大部分事件都是從DecorView傳遞到我們的view中的。


MeasureSpec

MeasureSpec 
封裝了父容器對 view 的佈局上的限制，內部提供了寬高的資訊（ SpecMode 、 SpecSize ），SpecSize是指在某種SpecMode下的參考尺寸，其中SpecMode 有如下三種：
UNSPECIFIED
父容器不對 view 有任何限制，要多大給多大
EXACTLY
父容器已經檢測出 view 所需要的大小
AT_MOST
父容器指定了一個大小， view 的大小不能大於這個值
MeasureSpecs 的意義
通過將 SpecMode 和 SpecSize 打包成一個 int 值可以避免過多的物件記憶體分配，為了方便操作，其提供了打包 / 解包方法

MeasureSpec 的實現

MeasureSpec

代表一個 32 位 int 值
高 2 位代表 SpecMode ，低 30 位代表 SpecSize

下面先看一下MeasureSpec 內部的一些常量的定義，通過下面的程式碼，應該不難理解MeasureSpec的工作原理

private static final int MODE_SHIFT = 30;private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) { if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {  return size + mode; } else {  return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK); }}public static int getMode(int measureSpec) { return (measureSpec & MODE_MASK);}public static int getSize(int measureSpec) { return (measureSpec & ~MODE_MASK);}

MeasureSpec 與 LayoutParams

對於 DecorView ，其 MeasureSpec 由視窗的尺寸和其自身的LayoutParams 來共同確定
對於應用層 View ，其 MeasureSpec 由父容器的 MeasureSpec 和自身的 LayoutParams 來共同決定
MeasureSpec 一旦確定後， onMeasure 中就可以確定自身的寬高

MeasureSpec-DecorView

這裡分析下頂級容器DecorView的MeasureSpec的產生過程

childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(baseSize, lp.width);
childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

上述程式碼描述了DecorView的MeasureSpec的產生過程，為了更清晰地瞭解，我們繼續看下去

private static int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) { int measureSpec; switch (rootDimension) {   case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:   // Window can't resize. Force root view to be windowSize.   measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);   break; case ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT:   // Window can resize. Set max size for root view.   measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.AT_MOST);   break; default:   // Window wants to be an exact size. Force root view to be that size.   measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension, MeasureSpec.EXACTLY);   break; } return measureSpec;}
通過上述程式碼，頂級容器DecorView的MeasureSpec的產生過程就很明確了，具體來說其遵守如下規則：

根據它的LayoutParams中的寬高的引數來分，

LayoutParams.MATCH_PARENT：其模式為精確模式，大小就是視窗的大小

LayoutParams.WRAP_CONTENT：其模式為最大模式，大小不定，但是不能超過視窗的大小

固定大小（比如100dp）：其模式為精確模式，大小為LayoutParams中指定的大小

MeasureSpec- 應用層 View

關於應用層View，這裡是指我們佈局中的view，其MeasureSpec的建立遵循下表中的規則


針對上表，這裡再做一下具體的說明。前面已經提到，對於應用層 View ，其 MeasureSpec 由父容器的 MeasureSpec 和自
身的 LayoutParams 來共同決定，那麼針對不同的父容器和view本身不同的LayoutParams，view就可以有多種MeasureSpec。這裡簡單說下，當view採用固定寬高的時候，不管父容器的MeasureSpec是什麼，view的MeasureSpec都是精確模式並且其大小遵循Layoutparams中的大小；當view的寬高是match_parent時，這個時候如果父容器的模式是精準模式，那麼view也是精準模式並且其大小是父容器的剩餘空間，如果父容器是最大模式，那麼view也是最大模式並且其大小不會超過父容器的剩餘空間；當view的寬高是wrap_content時，不管父容器的模式是精準還是最大化，view的模式總是最大化並且大小不能超過父容器的剩餘空間。可能大家會發現，在我們的分析中漏掉了Unspecified模式，這個模式主要用於系統內部多次measure的情況下，一般來說，我們不需要關注此模式。

支援 View 的 wrap_content

view#onMeasure 的預設實現
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), 
    widthMeasureSpec),getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

注意：
通過 onDraw 派生的 View ，需要重寫 onMeasure 並設定 wrap_content 時的自
身大小，否則使用 wrap_content 就相當於用 match_parent 。
原因分析：見上面的表格

那麼如何重寫onMeasure從而讓view支援wrap_content呢？請參看下面的典型程式碼，需要注意的是，程式碼中的mWidth和mHeight指的是view在wrap_content下的內部規格，而這一規格（寬高）應該由自定義view內部來指定。

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec); int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec); int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec); int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec); if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {  setMeasuredDimension(mWidth, mHeight); } else if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {  setMeasuredDimension(mWidth, heightSpecSize); } else if (heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {  setMeasuredDimension(widthSpecSize, mHeight); }}

View的measure 流程

view 的 measure 流程
簡單，直接完成
ViewGroup 的 measure 流程
除了完成自己的 measure ，還會遍歷去呼叫所有 child 的measure 方法，各個 child 再遞迴去執行這個流程
measure 的直接結果：
getMeasuredWidth/Height 可以正確地獲取到
注：某些情況下，系統可能需要多次 measure 才能確定大小

在渲染前獲取 View 的寬高

這是一個比較有意義的問題，或者說有難度的問題，問題的背景為：有時候我們需要在view渲染前去獲取其寬高，典型的情形是，我們想在onCreate、onStart、onResume中去獲取view的寬高。如果大家嘗試過，會發現，這個時候view還沒有measure好，寬高都為0，那到底該怎麼做才能正確獲取其寬高呢，下面給出三種方法

Activity/View#onWindowFocusChanged ：這個方法表明，view已經初始化完畢了，寬高已經準備好了
view.post(runnable) ：通過post可以將一個runnable投遞到訊息佇列的尾部，然後等待looper呼叫此runnable的時候，view也已經初始化好了
view.measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) ：通過手動去measure來檢視得到view的寬高


前兩種方法都比較好理解也比較簡單，這裡主要介紹下第三種方法的詳細用法：

採用 view.measure 去提前獲取 view 的寬高，根據 view 的 layoutParams 來分
match_parent
直接放棄，無法 measure 出具體的寬高
具體的數值（ dp/px ）
比如寬高都是 100px ，如下 measure ：
    int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100, MeasureSpec.EXACTLY);
    int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100, MeasureSpec.EXACTLY);
    view.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
wrap_content
如下 measure ：
    int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec( (1 << 30) - 1, MeasureSpec.AT_MOST);
    int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec( (1 << 30) - 1, MeasureSpec.AT_MOST);
    view.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

注意到(1 << 30) - 1，通過分析MeasureSpec的實現可以知道，view的尺寸使用30位二進位制表示的，也就是說最大是30個1即 2^30 - 1，也就是(1 << 30) - 1，在最大化模式下，我們用view理論上能支援的最大值去構造MeasureSpec是合理的。

關於view的measure，網路上有兩個錯誤的用法，如下，為什麼說是錯誤的，首先違背了系統的內部實現規範（因為無法通過錯誤的MeasureSpec去得出合法的SpecMode從而導致measure出錯），其次不能保證一定能 measure 出正確的結果。

第一種錯誤用法
int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(-1, MeasureSpec.UNSPECIFIED);
int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(-1, MeasureSpec.UNSPECIFIED);
view.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

第二種錯誤用法
view.measure(LayoutParams.WRAP_CONTENT, LayoutParams.WRAP_CONTENT)

View 的 layout 過程

layout 的主要作用
ViewGroup 用來確定子元素的位置。
流程
當 viewgroup 的位置被確定後，它在 onLayout 會遍歷所有的 child 並呼叫其 layout 。在 layout 中 onLayout 會被呼叫。
關鍵方法
public void layout(int l, int t, int r, int b) 
onLayout(changed, l, t, r, b)

構造特殊的 View

問題：如何讓 getWidth 和 getMeasuredWidth 返回的值不一樣？
private void setChildFrame(View child, int left, int top, int measuredWidth, int measureHeight) { 
child.layout(left, top, left + measuredWidth, top + measureHeight);
}
int width = right - left;
int height = bottom - top
方法
在父容器的 onLayout 中通過 child.layout 來放置 view 到任意位置
在自己的 onLayout 中修改 mLeft/mRight/mTop/mBottom

View 的 draw 過程

draw 的大致流程
a. 畫背景  background.draw(canvas)
b. 繪製自己（ onDraw ）
c. 繪製 children （ dispatchDraw ）
d. 繪製裝飾（ onDrawScrollBars ）
備註：
dispatchDraw 會遍歷呼叫所有 child 的 draw ，如此 draw 事件就一層層地傳遞了下去

二 自定義 View

自定義View型別

繼承 View 重寫 onDraw
繼承 ViewGroup 派生特定的 Layout
繼承特定的 View （比如 TextView ， ListView ）
繼承特定的 Layout （比如 LinearLayout ）

自定義View須知

讓 view 支援 wrap_content
如果有必要，讓你的 view 支援 padding
儘量不要在 view 中使用 Handler ，沒必要
view 中如果有執行緒或者動畫，需要及時停止，參考View#onDetachedFromWindow
view 帶有滑動巢狀情形時，需要處理好滑動衝突

更多資料

http://blog.csdn.net/singwhatiwanna
https://github.com/singwhatiwanna

           

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