Android View的繪製流程
本文主要是梳理 View 繪製的整體流程,幫助開發者對 View 的繪製有一個更深層次的理解。
整體流程
View 繪製中主要流程分為measure,layout, draw 三個階段。
measure :根據父 view 傳遞的 MeasureSpec 進行計算大小。
layout :根據 measure 子 View 所得到的佈局大小和佈局引數,將子View放在合適的位置上。
draw :把 View 物件繪製到螢幕上。
那麼發起繪製的入口在哪裡呢?
在介紹發起繪製的入口之前,我們需要先了解Window,ViewRootImpl,DecorView之間的聯絡。
一個 Activity 包含一個Window,Window是一個抽象基類,是 Activity 和整個 View 系統互動的介面,只有一個子類實現類PhoneWindow,提供了一系列視窗的方法,比如設定背景,標題等。一個PhoneWindow 對應一個 DecorView 跟 一個 ViewRootImpl,DecorView 是ViewTree 裡面的頂層佈局,是繼承於FrameLayout,包含兩個子View,一個id=statusBarBackground 的 View 和 LineaLayout,LineaLayout 裡面包含 title 跟 content,title就是平時用的TitleBar或者ActionBar,contenty也是 FrameLayout,activity通過 setContent()載入佈局的時候載入到這個View上。ViewRootImpl 就是建立 DecorView 和 Window 之間的聯絡。
這三個階段的核心入口是在 ViewRootImpl 類的 performTraversals() 方法中。
private void performTraversals() { ...... int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width); int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height); ...... mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); ...... mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight()); ...... mView.draw(canvas); ...... }
在原始碼中這個方法賊長,但是核心還是這三個步驟,就是判斷根據之前的狀態判斷是否需要重新 measure,是否需要重新 layout ,是否需要重新 draw。
measurespeac
在介紹 measure 方法之前,需要了解一個很核心的概念:measureSpeac 。在 Google 官方文件中是這麼定義 measureSpeac 的
A MeasureSpec encapsulates the layout requirements passed from parent to child. Each MeasureSpec represents a requirement for either the width or the height. A MeasureSpec is comprised of a size and a mode.
大概意思是:MeasureSpec 封裝了從父View 傳遞給到子View的佈局需求。每個MeasureSpec代表寬度或高度的要求。每個MeasureSpec都包含了size(大小)和mode(模式)。
我覺得這是measureSpeac 最好的解釋了。
後面兩句不難理解。MeasureSpec 一個32位二進位制的整數型,前面2位代表的是mode,後面30位代表的是size。mode 主要分為3類,分別是
EXACTLY:父容器已經測量出子View的大小。對應是 View 的LayoutParams的match_parent 或者精確數值。
AT_MOST:父容器已經限制子view的大小,View 最終大小不可超過這個值。對應是 View 的LayoutParams的wrap_content
UNSPECIFIED:父容器不對View有任何限制,要多大給多大,這種情況一般用於系統內部,表示一種測量的狀態。(這種不怎麼常用,下面分析也會直接忽略這種情況)
封裝了從父 View 傳遞給到子 View 的佈局需求,這句話又怎麼理解呢?
View 的 MeasureSpec 並不是父 View 獨自決定,它是根據父 view 的MeasureSpec加上子 View 的自己的 LayoutParams,通過相應的規則轉化。
看程式碼:
View 測量流程是父 View 先測量子 View,等子 View 測量完了,再來測量自己。在ViewGroup 測量子 View 的入口就是 measureChildWithMargins
protected void measureChildWithMargins(View child,
int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
//獲取子View的LayoutParam
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
//通過父View的MeasureSpec和子View的margin,父View的padding計算,算出子View的MeasureSpec
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
+ widthUsed, lp.width);
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin
+ heightUsed, lp.height);
//通過計算出來的MeasureSpec,讓子View自己測量。
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
//計運算元View的大小
int size = Math.max(0, specSize - padding);
int resultSize = 0;
int resultMode = 0;
switch (specMode) {
// 父View是EXACTLY的
case MeasureSpec.EXACTLY:
//子View的width或height是個精確值,則size為精確值,mode為 EXACTLY
if (childDimension >= 0) {
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
//子View的width或height是MATCH_PARENT,則size為父檢視大小,mode為 EXACTLY
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
// Child wants to be our size. So be it.
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
//子View的width或height是WRAP_CONTENT,則size為父檢視大小,mode為 AT_MOST
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
// Child wants to determine its own size. It can't be
// bigger than us.
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
// 2、父View是AT_MOST的
case MeasureSpec.AT_MOST:
//子View的width或height是個精確值,則size為精確值,mode為 EXACTLY
if (childDimension >= 0) {
// Child wants a specific size... so be it
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
//子View的width或height是MATCH_PARENT,則size為父檢視大小,mode為 AT_MOST
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
// Child wants to be our size, but our size is not fixed.
// Constrain child to not be bigger than us.
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
//子View的width或height是MATCH_PARENT,則size為父檢視大小,mode為 AT_MOST
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
// Child wants to determine its own size. It can't be
// bigger than us.
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
// 父View是UNSPECIFIED的
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
if (childDimension >= 0) {
// Child wants a specific size... let him have it
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
// Child wants to be our size... find out how big it should
// be
resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
// Child wants to determine its own size.... find out how
// big it should be
resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
}
break;
}
//noinspection ResourceType
return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}
通過程式碼我們很可以很看到 View 的子 View 的 MeasureSpec 轉化規則,但是感覺可能有點懵,我們用一個”商城-衣服”例子來比喻一下:
我們把父 View 看做成商城,子 View 看做成衣服,EXACTLY / MATCH_PARENT 看做成高檔品牌,AT_MOST / WRAP_CONTENT 看做成雜牌,精確值看做成價格,View的大小看做價格。
如果是衣服(子 View)產地是高檔品牌(LayoutParams = LayoutParams.MATCH_PARENT),商城是(父 View)高檔的商城(EXACTLY),那麼衣服的價格(size 大小)就會根據高檔商城價格來定,能有多高就賣多高(View的大小取決於父View大小)。
如果是衣服(子 View)產地是高檔品牌(LayoutParams = LayoutParams.MATCH_PARENT),商城是(父 View)雜牌的商城(AT_MOST),那麼衣服的價格(size 大小)也會根據低檔商城價格來定,太高普通人也買不起呀(View的大小取決於父View大小)。
如果是衣服(子 View)產地是雜牌(LayoutParams = LayoutParams.WRAP_CONTENT),商城是(父 View)高檔的商城(EXACTLY),那麼衣服的價格(size 大小)也會根據高檔商城價格來定,能有多高就賣多高,畢竟店大欺人,絕不打折(View的大小取決於父View大小)。
如果是衣服(子 View)產地是雜牌(LayoutParams = LayoutParams.WRAP_CONTENT),商城是(父 View)雜牌的商城(AT_MOST),那麼衣服的價格(size 大小)就會根據低檔商城價格來定,小巷步行街不都是這樣賣的嗎(View的大小取決於父View大小)
如果是衣服(子 View)已經全國明碼標價(android:layout_xxxx=”200dp”),商城是(父 View)無論是雜牌的商城(AT_MOST)還是高檔的商城(EXACTLY),那麼衣服的價格(size 大小)就不會變的。,不然打你小屁屁。
如果你覺得例子真的糟糕透了,那麼看以下一表正經總結:
一表正經總結以下:
當父View的mode是EXACTLY的時候:說明父View的大小是確定的
- 子View的寬或高是MATCH_PARENT:
- 子View的寬或高是WRAP_CONTENT:子View是包裹布局,說明子View的大小還不確定,所以子View最大不能超過父View的大小mode=AT_MOST。
- 子View的寬或高是具體數值:子viewd大小已經固定了,子View的大小就是固定這個數值,mode=EXACTLY。
當父View的mode是AT_MOST的時候:說明父View大小是不確定的。
- 子View的寬或高是MATCH_PARENT:父View大小是不確定的,子View是填充佈局情況,也不能確定大小,所以View大小不能超過父View的大小,mode=AT_MOST
- 子View的寬或高是WRAP_CONTENT:子View是包裹布局,大小不能超過父View的大小,mode=AT_MOST。
- 子View的寬或高是具體數值:子viewd大小已經固定了,子View的大小就是固定這個數值,mode=EXACTLY。
需要注意一點就是,此時的MeasureSpec並不是View真正的大小,只有setMeasuredDimension之後才能真正確定View的大小。
measure
measure 主要功能就是測量設定 View 的大小。該方法是 final 型別,子類不能覆蓋,在方法裡面會呼叫 onMeasure(),我們可以複寫 onMeasure() 方法去測量設定 View 的大小。
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
/*-----------省略程式碼---------------*
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
/*-----------省略程式碼---------------*/
}
在 onMeasure( ) 方法中
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
onMeasure( )
方法就是執行測量設定 View 程式碼的核心所在。
我們先來看下 getSuggestedMinimumWidth()
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
//返回建議 View 設定最小值寬度
return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}
這裡返回的建議最小值就是我們xml 佈局中用的屬性 minWidth或者是背景大小。
同理可得 getSuggestedMinimumHeight()
。
看下 getDefaultSize
主要作用就是根據View的建議最小值,結合父View傳遞的measureSpec,得出並返回measureSpec
看程式碼
public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
int result = size;
//獲取父View傳遞過來的模式
int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
//獲取父View傳遞過來的大小
int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
switch (specMode) {
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
result = size;//View的大小父View未定,設定為建議最小值
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
case MeasureSpec.EXACTLY:
result = specSize;
break;
}
return result;
}
getDefaultSize 的邏輯跟我們之前分析的 MeasureSpec 轉化規則非常相似。就是根據specMode設定大小。如果specMode是UNSPECIFIED 未確定大小,則會使用建議最小值,如果其他兩種情況,則使用父View傳遞過來的大小。再次強調:並不是父View 獨自決定,它是根據父 view 的MeasureSpec加上子vIew的自己的LayoutParams,通過相應的規則轉化而得到的大小。
再來看下 setMeasuredDimension
setMeasuredDimension
作用就是將測量好的寬跟高進行儲存。在onMeasure()
必須呼叫這個方法,不然就會丟擲 IllegalStateException 異常。
我們重新梳理一下剛才那些流程:
在measure 方法,核心就是呼叫onMeasure( ) 進行View的測量。在onMeasure( )裡面,獲取到最小建議值,如果父類傳遞過來的模式是MeasureSpec.UNSPECIFIED,也就是父View大小未定的情況下,使用最小建議值,如果是AT_MOST或者EXACTLY模式,則設定父類傳遞過來的大小。
然後呼叫setMeasuredDimension 方法進行儲存大小。
layout()
作用描述
measure()
方法中我們已經測量出View的大小,根據這些大小,我們接下來就需要確定 View 在父 View 的位置進行排版佈局,這就是layout 作用。
對 View 進行排版佈局,還是要看父 View,也就是 ViewGroup。
看程式碼
@Override
public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
if (!mSuppressLayout && (mTransition == null || !mTransition.isChangingLayout())) {
if (mTransition != null) {
mTransition.layoutChange(this);
}
super.layout(l, t, r, b);
} else {
// record the fact that we noop'd it; request layout when transition finishes
mLayoutCalledWhileSuppressed = true;
}
}
程式碼不多,大致作用就是判斷 View 是否在執行動畫,如果是在執行動畫,則等待動畫執行完呼叫 requestLayout(),如果沒有新增動畫或者動畫已經執行完了,則呼叫 layout(),也就是呼叫View的 layout()。
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
/*-----------省略程式碼---------------*/
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
onLayout(changed, l, t, r, b);
if (shouldDrawRoundScrollbar()) {
if(mRoundScrollbarRenderer == null) {
mRoundScrollbarRenderer = new RoundScrollbarRenderer(this);
}
} else {
mRoundScrollbarRenderer = null;
}
mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
ListenerInfo li = mListenerInfo;
if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
ArrayList<OnLayoutChangeListener> listenersCopy =
(ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
int numListeners = listenersCopy.size();
for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
}
}
}
/*-----------省略程式碼---------------*/
}
View 的 layout 的方法也是非常長。大致作用就是設定 View 的在父 View 的位置,然後判斷位置是否發生變化,是否需要重新呼叫排版佈局,如果是需要重新佈局則用了 onLayout()方法。
在OnLayout 方法中,View 裡面是一個空實現,而 ViewGroup 則是一個抽象方法。為什麼這麼設計呢?因為onLayout中主要就是為了給遍歷View然後進行排版佈局,分別設定View在父View中的位置。既然如此,那麼View的意義就不大了,而ViewGruo 必須實現,不然沒法對子View進行佈局。那麼如何對 View 進行排版呢?舉例個簡單的demo
protected void onLayout(boolean changed,
int l, int t, int r, int b) {
int childCount = getChildCount();
for (
int i = 0;
i < childCount; i++)
{
View child = getChildAt(i);
child.layout(l, t, r, b);
}
}
就是遍歷所有的子 View 然後呼叫 child.layout(l, t, r, b)。
大家有興趣也可以參考一下 FrameLayout, LinearLayout這類佈局。
draw()
經過前面兩部的測量跟佈局之後,接下來就是繪製了,也就是真正把 View 繪製在螢幕可見檢視上。draw()作用就是繪製View 的背景,內容,繪製子View,還有前景跟滾動條。看下 View 的draw()
原始碼
@CallSuper
public void draw(Canvas canvas) {
/*-----------省略程式碼---------------*/
// Step 1, draw the background, if needed
int saveCount;
if (!dirtyOpaque) {
drawBackground(canvas);
}
/*-----------省略程式碼---------------*/
if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
// Step 3, draw the content
if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
// Step 4, draw the children
dispatchDraw(canvas);
drawAutofilledHighlight(canvas);
// Overlay is part of the content and draws beneath Foreground
if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) {
mOverlay.getOverlayView().dispatchDraw(canvas);
}
// Step 6, draw decorations (foreground, scrollbars)
onDrawForeground(canvas);
// Step 7, draw the default focus highlight
drawDefaultFocusHighlight(canvas);
/*-----------省略程式碼---------------*/
return;
}
draw 過程中一共分成7步,其中兩步我們直接直接跳過不分析了。
第一步:drawBackground(canvas): 作用就是繪製 View 的背景。
第三步:onDraw(canvas) :繪製 View 的內容。View 的內容是根據自己需求自己繪製的,所以方法是一個空方法,View的繼承類自己複寫實現繪製內容。
第三步:dispatchDraw(canvas):遍歷子View進行繪製內容。在 View 裡面是一個空實現,ViewGroup 裡面才會有實現。在自定義 ViewGroup 一般不用複寫這個方法,因為它在裡面的實現幫我們實現了子 View 的繪製過程,基本滿足需求。
第四步:onDrawForeground(canvas):對前景色跟滾動條進行繪製。
第五步:drawDefaultFocusHighlight(canvas):繪製預設焦點高亮
好了,整個繪製流程就分析完畢了!