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自定義View Draw過程- 最易懂的自定義View原理系列(4)

前言


  • 自定義ViewAndroid開發者必須瞭解的基礎
  • 網上有大量關於自定義View原理的文章,但存在一些問題:內容不全、思路不清晰、無原始碼分析、簡單問題複雜化 等
  • 今天,我將全面總結自定義View原理中的Draw過程,我能保證這是市面上的最全面、最清晰、最易懂的

目錄

示意圖

1. 作用

繪製View檢視

2. 儲備知識

3. draw過程詳解

類似measure過程、layout過程,draw過程根據View的型別分為2種情況:

示意圖

接下來,我將詳細分析這2種情況下的draw過程

3.1 單一View的draw過程

  • 應用場景
    在無現成的控制元件View

    滿足需求、需自己實現時,則使用自定義單一View

    1. 如:製作一個支援載入網路圖片的ImageView控制元件
    2. 注:自定義View在多數情況下都有替代方案:圖片 / 組合動畫,但二者可能會導致記憶體耗費過大,從而引起記憶體溢位等問題。
  • 具體使用
    繼承自ViewSurfaceView 或 其他View;不包含子View

  • 原理(步驟)

    1. View繪製自身(含背景、內容);
    2. 繪製裝飾(滾動指示器、滾動條、和前景)
  • 具體流程

示意圖

下面我將一個個方法進行詳細分析:draw過程的入口 = draw()

/**
  * 原始碼分析:draw()
  * 作用:根據給定的 Canvas 自動渲染 View(包括其所有子 View)。
  * 繪製過程:
  *   1. 繪製view背景
  *   2. 繪製view內容
  *   3. 繪製子View
  *   4. 繪製裝飾(漸變框,滑動條等等)
  * 注:
  *    a. 在呼叫該方法之前必須要完成 layout 過程
  *    b. 所有的檢視最終都是呼叫 View 的 draw ()繪製檢視( ViewGroup 沒有複寫此方法)
  *    c. 在自定義View時,不應該複寫該方法,而是複寫 onDraw(Canvas) 方法進行繪製
  *    d. 若自定義的檢視確實要複寫該方法,那麼需先呼叫 super.draw(canvas)完成系統的繪製,然後再進行自定義的繪製
  */
public void draw(Canvas canvas) { ...// 僅貼出關鍵程式碼 int saveCount; // 步驟1: 繪製本身View背景 if (!dirtyOpaque) { drawBackground(canvas); } // 若有必要,則儲存圖層(還有一個復原圖層) // 優化技巧:當不需繪製 Layer 時,“儲存圖層“和“復原圖層“這兩步會跳過 // 因此在繪製時,節省 layer 可以提高繪製效率 final int viewFlags = mViewFlags; if
(!verticalEdges && !horizontalEdges) { // 步驟2:繪製本身View內容 if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas); // View 中:預設為空實現,需複寫 // ViewGroup中:需複寫 // 步驟3:繪製子View // 由於單一View無子View,故View 中:預設為空實現 // ViewGroup中:系統已經複寫好對其子檢視進行繪製我們不需要複寫 dispatchDraw(canvas); // 步驟4:繪製裝飾,如滑動條、前景色等等 onDrawScrollBars(canvas); return; } ... }

下面,我們繼續分析在draw()中4個步驟呼叫的drawBackground()onDraw()dispatchDraw()onDrawScrollBars(canvas)

/**
  * 步驟1:drawBackground(canvas)
  * 作用:繪製View本身的背景
  */
  private void drawBackground(Canvas canvas) {
        // 獲取背景 drawable
        final Drawable background = mBackground;
        if (background == null) {
            return;
        }
        // 根據在 layout 過程中獲取的 View 的位置引數,來設定背景的邊界
        setBackgroundBounds();

        .....

        // 獲取 mScrollX 和 mScrollY值 
        final int scrollX = mScrollX;
        final int scrollY = mScrollY;
        if ((scrollX | scrollY) == 0) {
            background.draw(canvas);
        } else {
            // 若 mScrollX 和 mScrollY 有值,則對 canvas 的座標進行偏移
            canvas.translate(scrollX, scrollY);


            // 呼叫 Drawable 的 draw 方法繪製背景
            background.draw(canvas);
            canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
        }
   } 

/**
  * 步驟2:onDraw(canvas)
  * 作用:繪製View本身的內容
  * 注:
  *   a. 由於 View 的內容各不相同,所以該方法是一個空實現
  *   b. 在自定義繪製過程中,需由子類去實現複寫該方法,從而繪製自身的內容
  *   c. 謹記:自定義View中 必須 且 只需複寫onDraw()
  */
  protected void onDraw(Canvas canvas) {

        ... // 複寫從而實現繪製邏輯

  }

/**
  * 步驟3: dispatchDraw(canvas)
  * 作用:繪製子View
  * 注:由於單一View中無子View,故為空實現
  */
  protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {

        ... // 空實現

  }

/**
  * 步驟4: onDrawScrollBars(canvas)
  * 作用:繪製裝飾,如 滾動指示器、滾動條、和前景等
  */
  public void onDrawForeground(Canvas canvas) {
        onDrawScrollIndicators(canvas);
        onDrawScrollBars(canvas);

        final Drawable foreground = mForegroundInfo != null ? mForegroundInfo.mDrawable : null;
        if (foreground != null) {
            if (mForegroundInfo.mBoundsChanged) {
                mForegroundInfo.mBoundsChanged = false;
                final Rect selfBounds = mForegroundInfo.mSelfBounds;
                final Rect overlayBounds = mForegroundInfo.mOverlayBounds;

                if (mForegroundInfo.mInsidePadding) {
                    selfBounds.set(0, 0, getWidth(), getHeight());
                } else {
                    selfBounds.set(getPaddingLeft(), getPaddingTop(),
                            getWidth() - getPaddingRight(), getHeight() - getPaddingBottom());
                }

                final int ld = getLayoutDirection();
                Gravity.apply(mForegroundInfo.mGravity, foreground.getIntrinsicWidth(),
                        foreground.getIntrinsicHeight(), selfBounds, overlayBounds, ld);
                foreground.setBounds(overlayBounds);
            }

            foreground.draw(canvas);
        }
    }

至此,單一Viewdraw過程已分析完畢。

總結

單一View的draw過程解析如下:

即 只需繪製View自身

示意圖

3.2 ViewGroup的draw過程

  • 應用場景
    利用現有的元件根據特定的佈局方式來組成新的元件

  • 具體使用
    繼承自ViewGroup 或 各種Layout;含有子 View

    如:底部導航條中的條目,一般都是上圖示(ImageView)、下文字(TextView),那麼這兩個就可以用自定義ViewGroup組合成為一個Veiw,提供兩個屬性分別用來設定文字和圖片,使用起來會更加方便。
    Paste_Image.png

  • 原理(步驟)

    1. ViewGroup繪製自身(含背景、內容);
      2.ViewGroup遍歷子View & 繪製其所有子View;

    類似於單一Viewdraw過程

  • ViewGroup繪製裝飾(滾動指示器、滾動條、和前景)
    自上而下、一層層地傳遞下去,直到完成整個View樹的draw過程

原理

  • 具體流程

示意圖

下面我將對每個步驟和方法進行詳細分析:draw過程的入口 = draw()

/**
  * 原始碼分析:draw()
  * 與單一View的draw()流程類似
  * 作用:根據給定的 Canvas 自動渲染 View(包括其所有子 View)
  * 繪製過程:
  *   1. 繪製view背景
  *   2. 繪製view內容
  *   3. 繪製子View
  *   4. 繪製裝飾(漸變框,滑動條等等)
  * 注:
  *    a. 在呼叫該方法之前必須要完成 layout 過程
  *    b. 所有的檢視最終都是呼叫 View 的 draw ()繪製檢視( ViewGroup 沒有複寫此方法)
  *    c. 在自定義View時,不應該複寫該方法,而是複寫 onDraw(Canvas) 方法進行繪製
  *    d. 若自定義的檢視確實要複寫該方法,那麼需先呼叫 super.draw(canvas)完成系統的繪製,然後再進行自定義的繪製
  */ 
  public void draw(Canvas canvas) {

    ...// 僅貼出關鍵程式碼

    int saveCount;

    // 步驟1: 繪製本身View背景
        if (!dirtyOpaque) {
            drawBackground(canvas);
        }

    // 若有必要,則儲存圖層(還有一個復原圖層)
    // 優化技巧:當不需繪製 Layer 時,“儲存圖層“和“復原圖層“這兩步會跳過
    // 因此在繪製時,節省 layer 可以提高繪製效率
    final int viewFlags = mViewFlags;
    if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {

    // 步驟2:繪製本身View內容
        if (!dirtyOpaque) 
            onDraw(canvas);
        // View 中:預設為空實現,需複寫
        // ViewGroup中:需複寫

    // 步驟3:繪製子View
    // ViewGroup中:系統已複寫好對其子檢視進行繪製,不需複寫
        dispatchDraw(canvas);

    // 步驟4:繪製裝飾,如滑動條、前景色等等
        onDrawScrollBars(canvas);

        return;
    }
    ...    
}

由於 步驟2:drawBackground()、步驟3:onDraw()、步驟5:onDrawForeground(),與單一View的draw過程類似,此處不作過多描述

  • 下面直接進入與單一View draw過程最大不同的步驟4:dispatchDraw()
/**
  * 原始碼分析:dispatchDraw()
  * 作用:遍歷子View & 繪製子View
  * 注:
  *   a. ViewGroup中:由於系統為我們實現了該方法,故不需重寫該方法
  *   b. View中預設為空實現(因為沒有子View可以去繪製)
  */ 
    protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
        ......

         // 1. 遍歷子View
        final int childrenCount = mChildrenCount;
        ......

        for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
                ......
                if ((transientChild.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE ||
                        transientChild.getAnimation() != null) {
                  // 2. 繪製子View檢視 ->>分析1
                    more |= drawChild(canvas, transientChild, drawingTime);
                }
                ....
        }
    }

/**
  * 分析1:drawChild()
  * 作用:繪製子View
  */
    protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
        // 最終還是呼叫了子 View 的 draw ()進行子View的繪製
        return child.draw(canvas, this, drawingTime);
    }

至此,ViewGroupdraw過程已分析完畢。

總結

ViewGroupdraw過程如下:

示意圖

4. 其他細節問題:View.setWillNotDraw()

/**
  * 原始碼分析:setWillNotDraw()
  * 定義:View 中的特殊方法
  * 作用:設定 WILL_NOT_DRAW 標記位;
  * 注:
  *   a. 該標記位的作用是:當一個View不需要繪製內容時,系統進行相應優化
  *   b. 預設情況下:View 不啟用該標記位(設定為false);ViewGroup 預設啟用(設定為true)
  */ 

public void setWillNotDraw(boolean willNotDraw) {

    setFlags(willNotDraw ? WILL_NOT_DRAW : 0, DRAW_MASK);

}

// 應用場景
// a. setWillNotDraw引數設定為true:當自定義View繼承自 ViewGroup 、且本身並不具備任何繪製時,設定為 true 後,系統會進行相應的優化。
// b. setWillNotDraw引數設定為false:當自定義View繼承自 ViewGroup 、且需要繪製內容時,那麼設定為 false,來關閉 WILL_NOT_DRAW 這個標記位。

5. 總結

  • 本文全面總結了自定義ViewDraw過程,總結如下

示意圖

示意圖

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