深入理解 Android 之 View 的繪製流程

absfre發表於2016-11-10
原文網址 : http://www.codeceo.com/article/android-view-draw.html?replytocom=15343
AndroidView

概述

本篇文章會從原始碼（基於Android 6.0）角度分析Android中View的繪製流程，側重於對整體流程的分析，對一些難以理解的點加以重點闡述，目的是把View繪製的整個流程把握好，而對於特定實現細節則可以日後再對相應原始碼進行研讀。
在進行實際的分析之前，我們先來看下面這張圖：
在這裡插入圖片描述

我們來對上圖做出簡單解釋：DecorView是一個應用視窗的根容器，它本質上是一個FrameLayout。DecorView有唯一一個子View，它是一個垂直LinearLayout，包含兩個子元素，一個是TitleView（ActionBar的容器），另一個是ContentView（視窗內容的容器）。關於ContentView，它是一個FrameLayout（android.R.id.content)，我們平常用的setContentView就是設定它的子View。上圖還表達了每個Activity都與一個Window（具體來說是PhoneWindow）相關聯，使用者介面則由Window所承載。

Window

Window即視窗，這個概念在Android Framework中的實現為android.view.Window這個抽象類，這個抽象類是對Android系統中的視窗的抽象。在介紹這個類之前，我們先來看看究竟什麼是視窗呢？

實際上，視窗是一個巨集觀的思想，它是螢幕上用於繪製各種UI元素及響應使用者輸入事件的一個矩形區域。通常具備以下兩個特點：

  • 獨立繪製，不與其它介面相互影響；
  • 不會觸發其它介面的輸入事件；

在Android系統中，視窗是獨佔一個Surface例項的顯示區域，每個視窗的Surface由WindowManagerService分配。我們可以把Surface看作一塊畫布，應用可以通過Canvas或OpenGL在其上面作畫。畫好之後，通過SurfaceFlinger將多塊Surface按照特定的順序（即Z-order）進行混合，而後輸出到FrameBuffer中，這樣使用者介面就得以顯示。

android.view.Window這個抽象類可以看做Android中對視窗這一巨集觀概念所做的約定，而PhoneWindow這個類是Framework為我們提供的Android視窗概念的具體實現。接下來我們先來介紹一下android.view.Window這個抽象類。

這個抽象類包含了三個核心元件：

  • WindowManager.LayoutParams: 視窗的佈局引數；
  • Callback: 視窗的回撥介面，通常由Activity實現；
  • ViewTree: 視窗所承載的控制元件樹。

下面我們來看一下Android中Window的具體實現（也是唯一實現）——PhoneWindow。

PhoneWindow

前面我們提到了，PhoneWindow這個類是Framework為我們提供的Android視窗的具體實現。我們平時呼叫setContentView()方法設定Activity的使用者介面時，實際上就完成了對所關聯的PhoneWindow的ViewTree的設定。我們還可以通過Activity類的requestWindowFeature()方法來定製Activity關聯PhoneWindow的外觀，這個方法實際上做的是把我們所請求的視窗外觀特性儲存到了PhoneWindow的mFeatures成員中，在視窗繪製階段生成外觀模板時，會根據mFeatures的值繪製特定外觀。

從setContentView()說開去

在分析setContentView()方法前，我們需要明確：這個方法只是完成了Activity的ContentView的建立，而並沒有執行View的繪製流程。
當我們自定義Activity繼承自android.app.Activity時候，呼叫的setContentView()方法是Activity類的，原始碼如下：

public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {   
  getWindow().setContentView(layoutResID);   
  . . .
}

getWindow()方法會返回Activity所關聯的PhoneWindow，也就是說，實際上呼叫到了PhoneWindow的setContentView()方法，原始碼如下：

@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
  if (mContentParent == null) {
    // mContentParent即為上面提到的ContentView的父容器，若為空則呼叫installDecor()生成
    installDecor();
  } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
    // 具有FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS特性表示開啟了Transition
    // mContentParent不為null，則移除decorView的所有子View
    mContentParent.removeAllViews();
  }
  if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
    // 開啟了Transition，做相應的處理，我們不討論這種情況
    // 感興趣的同學可以參考原始碼
    . . .
  } else {
    // 一般情況會來到這裡，呼叫mLayoutInflater.inflate()方法來填充佈局
    // 填充佈局也就是把我們設定的ContentView加入到mContentParent中
    mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
  }
  . . .
  // cb即為該Window所關聯的Activity
  final Callback cb = getCallback();
  if (cb != null && !isDestroyed()) {
    // 呼叫onContentChanged()回撥方法通知Activity視窗內容發生了改變
    cb.onContentChanged();
  }
 
  . . .
}　

LayoutInflater.inflate()

在上面我們看到了，PhoneWindow的setContentView()方法中呼叫了LayoutInflater的inflate()方法來填充佈局，這個方法的原始碼如下：

public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root) {
  return inflate(resource, root, root != null);
}
 
public View inflate(@LayoutRes int resource, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
  final Resources res = getContext().getResources();
  . . .
  final XmlResourceParser parser = res.getLayout(resource);
  try {
    return inflate(parser, root, attachToRoot);
  } finally {
    parser.close();
  }
}

在PhoneWindow的setContentView()方法中傳入了decorView作為LayoutInflater.inflate()的root引數，我們可以看到，通過層層呼叫，最終呼叫的是inflate(XmlPullParser, ViewGroup, boolean)方法來填充佈局。這個方法的原始碼如下：

public View inflate(XmlPullParser parser, @Nullable ViewGroup root, boolean attachToRoot) {
  synchronized (mConstructorArgs) {
    . . .
    final Context inflaterContext = mContext;
    final AttributeSet attrs = Xml.asAttributeSet(parser);
    Context lastContext = (Context) mConstructorArgs[0];
    mConstructorArgs[0] = inflaterContext;
 
    View result = root;
 
    try {
      // Look for the root node.
      int type;
      // 一直讀取xml檔案，直到遇到開始標記
      while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.START_TAG &&
          type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
        // Empty
       }
      // 最先遇到的不是開始標記，報錯
      if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
        throw new InflateException(parser.getPositionDescription()
+ ": No start tag found!");
      }
 
      final String name = parser.getName();
      . . .
      // 單獨處理<merge>標籤，不熟悉的同學請參考官方文件的說明
      if (TAG_MERGE.equals(name)) {
        // 若包含<merge>標籤，父容器（即root引數）不可為空且attachRoot須為true，否則報錯
        if (root == null || !attachToRoot) {
          throw new InflateException("<merge /> can be used only with a valid "
+ "ViewGroup root and attachToRoot=true");
        }
 
        // 遞迴地填充佈局
        rInflate(parser, root, inflaterContext, attrs, false);
     } else {
        // temp為xml佈局檔案的根View
        final View temp = createViewFromTag(root, name, inflaterContext, attrs);
        ViewGroup.LayoutParams params = null;
        if (root != null) {
          . . .
          // 獲取父容器的佈局引數（LayoutParams）
          params = root.generateLayoutParams(attrs);
          if (!attachToRoot) {
            // 若attachToRoot引數為false，則我們只會將父容器的佈局引數設定給根View
            temp.setLayoutParams(params);
          }
 
        }
 
        // 遞迴載入根View的所有子View
        rInflateChildren(parser, temp, attrs, true);
        . . .
 
        if (root != null && attachToRoot) {
          // 若父容器不為空且attachToRoot為true，則將父容器作為根View的父View包裹上來
          root.addView(temp, params);
        }
 
        // 若root為空或是attachToRoot為false，則以根View作為返回值
        if (root == null || !attachToRoot) {
           result = temp;
        }
      }
 
    } catch (XmlPullParserException e) {
      . . .
    } catch (Exception e) {
      . . .
    } finally {
 
      . . .
    }
    return result;
  }
}

在上面的原始碼中，首先對於佈局檔案中的<merge>標籤進行單獨處理，呼叫rInflate()方法來遞迴填充佈局。這個方法的原始碼如下：

	
void rInflate(XmlPullParser parser, View parent, Context context,
    AttributeSet attrs, boolean finishInflate) throws XmlPullParserException, IOException {
    // 獲取當前標記的深度，根標記的深度為0
    final int depth = parser.getDepth();
    int type;
    while (((type = parser.next()) != XmlPullParser.END_TAG ||
        parser.getDepth() > depth) && type != XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
      // 不是開始標記則繼續下一次迭代
      if (type != XmlPullParser.START_TAG) {
        continue;
      }
      final String name = parser.getName();
      // 對一些特殊標記做單獨處理
      if (TAG_REQUEST_FOCUS.equals(name)) {
        parseRequestFocus(parser, parent);
      } else if (TAG_TAG.equals(name)) {
        parseViewTag(parser, parent, attrs);
      } else if (TAG_INCLUDE.equals(name)) {
        if (parser.getDepth() == 0) {
          throw new InflateException("<include /> cannot be the root element");
        }
        // 對<include>做處理
        parseInclude(parser, context, parent, attrs);
      } else if (TAG_MERGE.equals(name)) {
        throw new InflateException("<merge /> must be the root element");
      } else {
        // 對一般標記的處理
        final View view = createViewFromTag(parent, name, context, attrs);
        final ViewGroup viewGroup = (ViewGroup) parent;
        final ViewGroup.LayoutParams params=viewGroup.generateLayoutParams(attrs);
        // 遞迴地載入子View
        rInflateChildren(parser, view, attrs, true);
        viewGroup.addView(view, params);
      }
    }
 
    if (finishInflate) {
        parent.onFinishInflate();
    }
}

我們可以看到，上面的inflate()和rInflate()方法中都呼叫了rInflateChildren()方法，這個方法的原始碼如下：

final void rInflateChildren(XmlPullParser parser, View parent, AttributeSet attrs, boolean finishInflate) throws XmlPullParserException, IOException {
    rInflate(parser, parent, parent.getContext(), attrs, finishInflate);
}

從原始碼中我們可以知道，rInflateChildren()方法實際上呼叫了rInflate()方法。

到這裡，setContentView()的整體執行流程我們就分析完了，至此我們已經完成了Activity的ContentView的建立與設定工作。接下來，我們開始進入正題，分析View的繪製流程。

ViewRoot

在介紹View的繪製前，首先我們需要知道是誰負責執行View繪製的整個流程。實際上，View的繪製是由ViewRoot來負責的。每個應用程式視窗的decorView都有一個與之關聯的ViewRoot物件，這種關聯關係是由WindowManager來維護的。

那麼decorView與ViewRoot的關聯關係是在什麼時候建立的呢？答案是Activity啟時，ActivityThread.handleResumeActivity()方法中建立了它們兩者的關聯關係。這裡我們不具體分析它們建立關聯的時機與方式，感興趣的同學可以參考相關原始碼。下面我們直入主題，分析一下ViewRoot是如何完成View的繪製的。

View繪製的起點

當建立好了decorView與ViewRoot的關聯後，ViewRoot類的requestLayout()方法會被呼叫，以完成應用程式使用者介面的初次佈局。實際被呼叫的是ViewRootImpl類的requestLayout()方法，這個方法的原始碼如下：

@Override
public void requestLayout() {
  if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
    // 檢查發起佈局請求的執行緒是否為主執行緒 
    checkThread();
    mLayoutRequested = true;
    scheduleTraversals();
  }
}

上面的方法中呼叫了scheduleTraversals()方法來排程一次完成的繪製流程，該方法會向主執行緒傳送一個“遍歷”訊息，最終會導致ViewRootImpl的performTraversals()方法被呼叫。下面，我們以performTraversals()為起點，來分析View的整個繪製流程。

三個階段

View的整個繪製流程可以分為以下三個階段：

  • measure: 判斷是否需要重新計算View的大小，需要的話則計算；
  • layout: 判斷是否需要重新計算View的位置，需要的話則計算；
  • draw: 判斷是否需要重新繪製View，需要的話則重繪製。

這三個子階段可以用下圖來描述：
在這裡插入圖片描述

measure階段

此階段的目的是計算出控制元件樹中的各個控制元件要顯示其內容的話，需要多大尺寸。起點是ViewRootImpl的measureHierarchy()方法，這個方法的原始碼如下：

private boolean measureHierarchy(final View host, final WindowManager.LayoutParams lp, final Resources res,
    final int desiredWindowWidth, final int desiredWindowHeight) {
  // 傳入的desiredWindowXxx為視窗尺寸
  int childWidthMeasureSpec;
  int childHeightMeasureSpec;
  boolean windowSizeMayChange = false;
  . . .
  boolean goodMeasure = false;
 
  if (!goodMeasure) {
    childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowWidth, lp.width);
    childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);
    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
 
    if (mWidth != host.getMeasuredWidth() || mHeight != host.getMeasuredHeight()) {
      windowSizeMayChange = true;
    }
  }
  return windowSizeMayChange;
}

上面的程式碼中呼叫getRootMeasureSpec()方法來獲取根MeasureSpec，這個根MeasureSpec代表了對decorView的寬高的約束資訊。繼續分析之前，我們先來簡單地介紹下MeasureSpec的概念。
MeasureSpec是一個32位整數，由SpecMode和SpecSize兩部分組成，其中，高2位為SpecMode，低30位為SpecSize。SpecMode為測量模式，SpecSize為相應測量模式下的測量尺寸。View（包括普通View和ViewGroup）的SpecMode由本View的LayoutParams結合父View的MeasureSpec生成。

SpecMode的取值可為以下三種：

  • EXACTLY: 對子View提出了一個確切的建議尺寸（SpecSize）；
  • AT_MOST: 子View的大小不得超過SpecSize；
  • UNSPECIFIED: 對子View的尺寸不作限制，通常用於系統內部。

傳入performMeasure()方法的MeasureSpec的SpecMode為EXACTLY，SpecSize為視窗尺寸。
performMeasure()方法的原始碼如下：

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
  . . .
  try {
    mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
  } finally {
    . . .
  }
}

上面程式碼中的mView即為decorView，也就是說會轉向對View.measure()方法的呼叫，這個方法的原始碼如下：

/**
 * 呼叫這個方法來算出一個View應該為多大。引數為父View對其寬高的約束資訊。
 * 實際的測量工作在onMeasure()方法中進行
 */
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
  . . .
  // 判斷是否需要重新佈局
 
  // 若mPrivateFlags中包含PFLAG_FORCE_LAYOUT標記，則強制重新佈局
  // 比如呼叫View.requestLayout()會在mPrivateFlags中加入此標記
  final boolean forceLayout = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;
  final boolean specChanged = widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec
      || heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec;
  final boolean isSpecExactly = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) == MeasureSpec.EXACTLY
      && MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) == MeasureSpec.EXACTLY;
  final boolean matchesSpecSize = getMeasuredWidth() == MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec)
      && getMeasuredHeight() == MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
  final boolean needsLayout = specChanged
      && (sAlwaysRemeasureExactly || !isSpecExactly || !matchesSpecSize);
 
  // 需要重新佈局 
  if (forceLayout || needsLayout) {
    . . .
    // 先嚐試從緩從中獲取，若forceLayout為true或是快取中不存在或是
    // 忽略快取，則呼叫onMeasure()重新進行測量工作
    int cacheIndex = forceLayout ? -1 : mMeasureCache.indexOfKey(key);
    if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
      // measure ourselves, this should set the measured dimension flag back
      onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
      . . .
    } else {
      // 快取命中，直接從快取中取值即可，不必再測量
      long value = mMeasureCache.valueAt(cacheIndex);
      // Casting a long to int drops the high 32 bits, no mask needed
      setMeasuredDimensionRaw((int) (value >> 32), (int) value);
      . . .
    }
    . . .
  }
  mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;
  mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;
  mMeasureCache.put(key, ((long) mMeasuredWidth) << 32 |
      (long) mMeasuredHeight & 0xffffffffL); // suppress sign extension
}

從measure()方法的原始碼中我們可以知道，只有以下兩種情況之一，才會進行實際的測量工作：

  • forceLayout為true：這表示強制重新佈局，可以通過View.requestLayout()來實現；
  • needsLayout為true，這需要specChanged為true（表示本次傳入的MeasureSpec與上次傳入的不同），並且以下三個條件之一成立：
    • sAlwaysRemeasureExactly為true: 該變數預設為false；
    • isSpecExactly為false: 若父View對子View提出了精確的寬高約束，則該變數為true，否則為false
    • matchesSpecSize為false: 表示父View的寬高尺寸要求與上次測量的結果不同

對於decorView來說，實際執行測量工作的是FrameLayout的onMeasure()方法，該方法的原始碼如下：

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
  int count = getChildCount();
  . . .
  int maxHeight = 0;
  int maxWidth = 0;
 
  int childState = 0;
  for (int i = 0; i < count; i++) {
    final View child = getChildAt(i);
    if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {
      measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
      final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
      maxWidth = Math.max(maxWidth,
          child.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin);
      maxHeight = Math.max(maxHeight,
          child.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
      childState = combineMeasuredStates(childState, child.getMeasuredState());
 
      . . .
    }
  }
 
  // Account for padding too
  maxWidth += getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground();
  maxHeight += getPaddingTopWithForeground() + getPaddingBottomWithForeground();
 
  // Check against our minimum height and width
  maxHeight = Math.max(maxHeight, getSuggestedMinimumHeight());
  maxWidth = Math.max(maxWidth, getSuggestedMinimumWidth());
 
  // Check against our foreground's minimum height and width
  final Drawable drawable = getForeground();
  if (drawable != null) {
    maxHeight = Math.max(maxHeight, drawable.getMinimumHeight());
    maxWidth = Math.max(maxWidth, drawable.getMinimumWidth());
  }
 
  setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),
        resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec,
        childState << MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));
  . . .
}

FrameLayout是ViewGroup的子類，後者有一個View[]型別的成員變數mChildren，代表了其子View集合。通過getChildAt(i)能獲取指定索引處的子View，通過getChildCount()可以獲得子View的總數。

在上面的原始碼中，首先呼叫measureChildWithMargins()方法對所有子View進行了一遍測量，並計算出所有子View的最大寬度和最大高度。而後將得到的最大高度和寬度加上padding，這裡的padding包括了父View的padding和前景區域的padding。然後會檢查是否設定了最小寬高，並與其比較，將兩者中較大的設為最終的最大寬高。最後，若設定了前景影象，我們還要檢查前景影象的最小寬高。

經過了以上一系列步驟後，我們就得到了maxHeight和maxWidth的最終值，表示當前容器View用這個尺寸就能夠正常顯示其所有子View（同時考慮了padding和margin）。而後我們需要呼叫resolveSizeAndState()方法來結合傳來的MeasureSpec來獲取最終的測量寬高，並儲存到mMeasuredWidth與mMeasuredHeight成員變數中。

從以上程式碼的執行流程中，我們可以看到，容器View通過measureChildWithMargins()方法對所有子View進行測量後，才能得到自身的測量結果。也就是說，對於ViewGroup及其子類來說，要先完成子View的測量，再進行自身的測量（考慮進padding等）。
接下來我們來看下ViewGroup的measureChildWithMargins()方法的實現：

protected void measureChildWithMargins(View child,
  int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
  int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
  final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
  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);
 
  child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
 
}

由以上程式碼我們可以知道，對於ViewGroup來說，它會呼叫child.measure()來完成子View的測量。傳入ViewGroup的MeasureSpec是它的父View用於約束其測量的，那麼ViewGroup本身也需要生成一個childMeasureSpec來限制它的子View的測量工作。這個childMeasureSpec就由getChildMeasureSpec()方法生成。接下來我們來分析這個方法：

上面的方法展現了根據父View的MeasureSpec和子View的LayoutParams生成子View的MeasureSpec的過程， 子View的LayoutParams表示了子View的期待大小。這個產生的MeasureSpec用於指導子View自身的測量結果的確定。
在上面的程式碼中，我們可以看到當ParentMeasureSpec的SpecMode為EXACTLY時，表示父View對子View指定了確切的寬高限制。此時根據子View的LayoutParams的不同，分以下三種情況：

  • 具體大小（childDimension）：這種情況下令子View的SpecSize為childDimension，即子View在LayoutParams指定的具體大小值；令子View的SpecMode為EXACTLY，即這種情況下若該子View為容器View，它也有能力給其子View指定確切的寬高限制（子View只能在這個寬高範圍內），若為普通View，它的最終測量大小就為childDimension。
  • match_parent：此時表示子View想和父View一樣大。這種情況下得到的子View的SpecMode與上種情況相同，只不過SpecSize為size，即父View的剩餘可用大小。
  • wrap_content:這表示了子View想自己決定自己的尺寸（根據其內容的大小動態決定）。這種情況下子View的確切測量大小隻能在其本身的onMeasure()方法中計算得出，父View此時無從知曉。所以暫時將子View的SpecSize設為size（父View的剩餘大小）；令子View的SpecMode為AT_MOST，表示了若子View為ViewGroup，它沒有能力給其子View指定確切的寬高限制，畢竟它本身的測量寬高還懸而未定。

當ParentMeasureSpec的SpecMode為AT_MOST時，我們也可以根據子View的LayoutParams的不同來分三種情況討論：

  • 具體大小：這時令子View的SpecSize為childDimension，SpecMode為EXACTLY。
  • match_parent：表示子View想和父View一樣大，故令子View的SpecSize為size，但是由於父View本身的測量寬高還無從確定，所以只是暫時令子View的測量結果為父View目前的可用大小。這時令子View的SpecMode為AT_MOST。
  • wrap_content：表示子View想自己決定大小（根據其內容動態確定）。然而這時父View還無法確定其自身的測量寬高，所以暫時令子View的SpecSize為size，SpecMode為AT_MOST。
    從上面的分析我們可以得到一個通用的結論，當子View的測量結果能夠確定時，子View的SpecMode就為EXACTLY；當子View的測量結果還不能確定（只是暫時設為某個值）時，子View的SpecMode為AT_MOST。

在measureChildWithMargins()方法中，獲取了知道子View測量的MeasureSpec後，接下來就要呼叫child.measure()方法，並把獲取到的childMeasureSpec傳入。這時便又會呼叫onMeasure()方法，若此時的子View為ViewGroup的子類，便會呼叫相應容器類的onMeasure()方法，其他容器View的onMeasure()方法與FrameLayout的onMeasure()方法執行過程相似。

下面會我們回到FrameLayout的onMeasure()方法，當遞迴地執行完所有子View的測量工作後，會呼叫resolveSizeAndState()方法來根據之前的測量結果確定最終對FrameLayout的測量結果並儲存起來。View類的resolveSizeAndState()方法的原始碼如下：

public static int resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState) {
  final int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
  final int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
  final int result;
  switch (specMode) {
    case MeasureSpec.AT_MOST:
      if (specSize < size) {
        // 父View給定的最大尺寸小於完全顯示內容所需尺寸
        // 則在測量結果上加上MEASURED_STATE_TOO_SMALL
        result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;
      } else {
       result = size;
      }
      break;
 
    case MeasureSpec.EXACTLY:
      // 若specMode為EXACTLY，則不考慮size，result直接賦值為specSize
      result = specSize;
      break;
 
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
    default:
      result = size;
  }
 
  return result | (childMeasuredState & MEASURED_STATE_MASK);
 
}

對於普通View，會呼叫View類的onMeasure()方法來進行實際的測量工作，該方法的原始碼如下：

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
        getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

對於普通View（非ViewgGroup）來說，只需完成自身的測量工作即可。以上程式碼中通過setMeasuredDimension()方法設定測量的結果，具體來說是以getDefaultSize()方法的返回值來作為測量結果。getDefaultSize()方法的原始碼如下：

public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
  int result = size;
  int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
  int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
  switch (specMode) {
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
      result = size;
      break;
    case MeasureSpec.AT_MOST:
    case MeasureSpec.EXACTLY:
      result = specSize;
      break;
  }
  return result;
}

由以上程式碼我們可以看到，View的getDefaultSize()方法對於AT_MOST和EXACTLY這兩種情況都返回了SpecSize作為result。所以若我們的自定義View直接繼承了View類，我們就要自己對wrap_content (對應了AT_MOST)這種情況進行處理，否則對自定義View指定wrap_content就和match_parent效果一樣了。

layout階段

layout階段的基本思想也是由根View開始，遞迴地完成整個控制元件樹的佈局（layout）工作。

View.layout()

我們把對decorView的layout()方法的呼叫作為佈局整個控制元件樹的起點，實際上呼叫的是View類的layout()方法，原始碼如下：

public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    // l為本View左邊緣與父View左邊緣的距離
    // t為本View上邊緣與父View上邊緣的距離
    // r為本View右邊緣與父View左邊緣的距離
    // b為本View下邊緣與父View上邊緣的距離
    . . .
    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);
        . . .
 
    }
    . . .
}

這個方法會呼叫setFrame()方法來設定View的mLeft、mTop、mRight和mBottom四個引數，這四個引數描述了View相對其父View的位置（分別賦值為l, t, r, b），在setFrame()方法中會判斷View的位置是否發生了改變，若發生了改變，則需要對子View進行重新佈局，對子View的區域性是通過onLayout()方法實現了。由於普通View（ 非ViewGroup）不含子View，所以View類的onLayout()方法為空。因此接下來，我們看看ViewGroup類的onLayout()方法的實現。

ViewGroup.onLayout()

實際上ViewGroup類的onLayout()方法是abstract，這是因為不同的佈局管理器有著不同的佈局方式。
這裡我們以decorView，也就是FrameLayout的onLayout()方法為例，分析ViewGroup的佈局過程：

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
  layoutChildren(left, top, right, bottom, false /* no force left gravity */);
}
 
void layoutChildren(int left, int top, int right, int bottom, boolean forceLeftGravity) {
  final int count = getChildCount();
  final int parentLeft = getPaddingLeftWithForeground();
  final int parentRight = right - left - getPaddingRightWithForeground();
  final int parentTop = getPaddingTopWithForeground();
  final int parentBottom = bottom - top - getPaddingBottomWithForeground();
 
  for (int i = 0; i < count; i++) {
    final View child = getChildAt(i);
    if (child.getVisibility() != GONE) {
      final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
      final int width = child.getMeasuredWidth();
      final int height = child.getMeasuredHeight();
      int childLeft;
      int childTop;
      int gravity = lp.gravity;
 
      if (gravity == -1) {
        gravity = DEFAULT_CHILD_GRAVITY;
      }
 
      final int layoutDirection = getLayoutDirection();
      final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
      final int verticalGravity = gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK;
 
      switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
        case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
          childLeft = parentLeft + (parentRight - parentLeft - width) / 2 +
lp.leftMargin - lp.rightMargin;
          break;
 
        case Gravity.RIGHT:
          if (!forceLeftGravity) {
            childLeft = parentRight - width - lp.rightMargin;
            break;
          }
 
        case Gravity.LEFT:
        default:
          childLeft = parentLeft + lp.leftMargin;
 
      }
 
      switch (verticalGravity) {
        case Gravity.TOP:
          childTop = parentTop + lp.topMargin;
          break;
 
        case Gravity.CENTER_VERTICAL:
          childTop = parentTop + (parentBottom - parentTop - height) / 2 +
lp.topMargin - lp.bottomMargin;
          break;
 
        case Gravity.BOTTOM:
          childTop = parentBottom - height - lp.bottomMargin;
          break;
 
        default:
          childTop = parentTop + lp.topMargin;
      }
      child.layout(childLeft, childTop, childLeft + width, childTop + height);
    }
  }
}

在上面的方法中，parentLeft表示當前View為其子View顯示區域指定的一個左邊界，也就是子View顯示區域的左邊緣到父View的左邊緣的距離，parentRight、parentTop、parentBottom的含義同理。確定了子View的顯示區域後，接下來，用一個for迴圈來完成子View的佈局。
在確保子View的可見性不為GONE的情況下才會對其進行佈局。首先會獲取子View的LayoutParams、layoutDirection等一系列引數。上面程式碼中的childLeft代表了最終子View的左邊緣距父View左邊緣的距離，childTop代表了子View的上邊緣距父View的上邊緣的距離。會根據子View的layout_gravity的取值對childLeft和childTop做出不同的調整。最後會呼叫child.layout()方法對子View的位置引數進行設定，這時便轉到了View.layout()方法的呼叫，若子View是容器View，則會遞迴地對其子View進行佈局。

到這裡，layout階段的大致流程我們就分析完了，這個階段主要就是根據上一階段得到的View的測量寬高來確定View的最終顯示位置。顯然，經過了measure階段和layout階段，我們已經確定好了View的大小和位置，那麼接下來就可以開始繪製View了。

draw階段

對於本階段的分析，我們以decorView.draw()作為分析的起點，也就是View.draw()方法，它的原始碼如下：

public void draw(Canvas canvas) {
  . . .
  // 繪製背景，只有dirtyOpaque為false時才進行繪製，下同
  int saveCount;
  if (!dirtyOpaque) {
    drawBackground(canvas);
  } 
  . . .
 
  // 繪製自身內容
  if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
 
  // 繪製子View
  dispatchDraw(canvas);
 
   . . .
  // 繪製滾動條等
  onDrawForeground(canvas);
 
}

簡單起見，在上面的程式碼中我們省略了實現滑動時漸變邊框效果相關的邏輯。實際上，View類的onDraw()方法為空，因為每個View繪製自身的方式都不盡相同，對於decorView來說，由於它是容器View，所以它本身並沒有什麼要繪製的。dispatchDraw()方法用於繪製子View，顯然普通View（非ViewGroup）並不能包含子View，所以View類中這個方法的實現為空。

ViewGroup類的dispatchDraw()方法中會依次呼叫drawChild()方法來繪製子View，drawChild()方法的原始碼如下：

protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
  return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}

這個方法呼叫了View.draw(Canvas, ViewGroup，long)方法來對子View進行繪製。在draw(Canvas, ViewGroup, long)方法中，首先對canvas進行了一系列變換，以變換到將要被繪製的View的座標系下。完成對canvas的變換後，便會呼叫View.draw(Canvas)方法進行實際的繪製工作，此時傳入的canvas為經過變換的，在將被繪製View的座標系下的canvas。

進入到View.draw(Canvas)方法後，會向之前介紹的一樣，執行以下幾步：

  • 繪製背景;
  • 通過onDraw()繪製自身內容;
  • 通過dispatchDraw()繪製子View;
  • 繪製滾動條

至此，整個View的繪製流程我們就分析完了。若文中有敘述不清晰或是不準確的地方，希望大家能夠指出，謝謝大家：）

這篇講解View的繪製比較全面，解決了很多疑惑，如果想仔細研究View的measure()、layout()、draw(),可以看這篇：http://www.cnblogs.com/jycboy/p/6066654.html。這兩篇看完就會對view的繪製流程很清楚了。

相關文章