原始碼解析Android中View的layout佈局過程

Android中的Veiw從記憶體中到呈現在UI介面上需要依次經歷三個階段：量算 -> 佈局 -> 繪圖，關於View的量算、佈局、繪圖的總體機制可參見博文 《 Android中View的佈局及繪圖機制》。量算是佈局的基礎，如果想了解量算的細節，可參見博文《原始碼解析Android中View的measure量算過程》。本文將從原始碼角度解析View的佈局layout過程，本文會詳細介紹View佈局過程中的關鍵方法，並對原始碼加上了註釋以進行說明。

對View進行佈局的目的是計算出View的尺寸以及在其父控制元件中的位置，具體來說就是計算出View的四條邊界分別到其父控制元件左邊界、上邊界的距離，即計算View的left、top、right、bottom的值。

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layout

layout()方法是View佈局的入口，其原始碼如下所示：

    public void layout(int l, int t, int r, int b) {
        //成員變數mPrivateFlags3中的一些位元位儲存著和layout相關的資訊
        if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
            //如果在mPrivateFlags3的低位位元組的第4位（從最右向左數第4位）的值為1，
            //那麼就表示在layout佈局前需要先對View進行量算，
            //這種情況下就會執行View的onMeasure方法對View進行量算
            onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
            //量算完成後就會將mPrivateFlags3低位位元組的第4位重置為0，
            //移除掉標籤PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT
            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        }

        int oldL = mLeft;
        int oldT = mTop;
        int oldB = mBottom;
        int oldR = mRight;

        //如果isLayoutModeOptical()返回true，那麼就會執行setOpticalFrame()方法，
        //否則會執行setFrame()方法。並且setOpticalFrame()內部會呼叫setFrame()，
        //所以無論如何都會執行setFrame()方法。
        //setFrame()方法會將View新的left、top、right、bottom儲存到View的成員變數中
        //並且返回一個boolean值，如果返回true表示View的位置或尺寸發生了變化，
        //否則表示未發生變化
        boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
                setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);


        if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
            //如果View的佈局發生了變化，或者mPrivateFlags有需要LAYOUT的標籤PFLAG_LAYOUT_REQUIRED，
            //那麼就會執行以下程式碼
            //首先會觸發onLayout方法的執行，View中預設的onLayout方法是個空方法
            //不過繼承自ViewGroup的類都需要實現onLayout方法，從而在onLayout方法中依次迴圈子View，
            //並呼叫子View的layout方法
            onLayout(changed, l, t, r, b);
            //在執行完onLayout方法之後，從mPrivateFlags中移除標籤PFLAG_LAYOUT_REQUIRED
            mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;

            //我們可以通過View的addOnLayoutChangeListener(View.OnLayoutChangeListener listener)方法
            //向View中新增多個Layout發生變化的事件監聽器
            //這些事件監聽器都儲存在mListenerInfo.mOnLayoutChangeListeners這個ArrayList中
            ListenerInfo li = mListenerInfo;
            if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
                //首先對mOnLayoutChangeListeners中的事件監聽器進行拷貝
                ArrayList<OnLayoutChangeListener> listenersCopy =
                        (ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
                int numListeners = listenersCopy.size();
                for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
                    //遍歷註冊的事件監聽器，依次呼叫其onLayoutChange方法，這樣Layout事件監聽器就得到了響應
                    listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
                }
            }
        }

        //從mPrivateFlags中移除強制Layout的標籤PFLAG_FORCE_LAYOUT
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
        //向mPrivateFlags3中加入Layout完成的標籤PFLAG3_IS_LAID_OUT
        mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
    }

• 在layout()方法內部剛開始執行的時候，首先會根據mPrivateFlags3變數是否具有標誌位PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT判斷是否需要執行View的onMeasure()方法。如果具有標誌位PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT，則執行onMeasure()方法，從而對View進行量算，量算的結果會儲存到View的成員變數中。量算完成後就會將mPrivateFlags3低位位元組的第4位重置為0，移除掉標籤PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT。

• 如果isLayoutModeOptical()返回true，那麼就會執行setOpticalFrame()方法，否則會執行setFrame()方法。並且setOpticalFrame()內部會呼叫setFrame()，所以無論如何都會執行setFrame()方法。setFrame()方法會將View新的left、top、right、bottom儲存到View的成員變數中，並且返回一個boolean值，如果返回true表示View的位置或尺寸發生了變化，否則表示未發生變化。後面會對setFrame()方法詳細介紹。

• 如果View的佈局發生了變化，或者mPrivateFlags有需要LAYOUT的標籤PFLAG_LAYOUT_REQUIRED，就會觸發onLayout方法的執行，View中預設的onLayout方法是個空方法。不過繼承自ViewGroup的類都需要實現onLayout方法，從而在onLayout方法中依次迴圈子View，並呼叫子View的layout方法。在執行完onLayout方法之後，從mPrivateFlags中移除標籤PFLAG_LAYOUT_REQUIRED。然後會遍歷註冊的Layout Change事件監聽器，依次呼叫其onLayoutChange方法，這樣Layout事件監聽器就得到了響應。

• 最後，從mPrivateFlags中移除強制Layout的標籤PFLAG_FORCE_LAYOUT，向mPrivateFlags3中加入Layout完成的標籤PFLAG3_IS_LAID_OUT。

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setFrame

setFrame()方法是具體用來完成給View分配尺寸以及位置工作的，在layout()方法中會呼叫setFrame()方法。其原始碼如下所示：

    protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
        boolean changed = false;

        if (DBG) {
            Log.d("View", this + " View.setFrame(" + left + "," + top + ","
                    + right + "," + bottom + ")");
        }

        if (mLeft != left || mRight != right || mTop != top || mBottom != bottom) {
            //將新舊left、right、top、bottom進行對比，只要不完全相對就說明View的佈局發生了變化，
            //則將changed變數設定為true
            changed = true;

            //先儲存一下mPrivateFlags中的PFLAG_DRAWN標籤資訊
            int drawn = mPrivateFlags & PFLAG_DRAWN;

            //分別計算View的新舊尺寸
            int oldWidth = mRight - mLeft;
            int oldHeight = mBottom - mTop;
            int newWidth = right - left;
            int newHeight = bottom - top;
            //比較View的新舊尺寸是否相同，如果尺寸發生了變化，那麼sizeChanged的值為true
            boolean sizeChanged = (newWidth != oldWidth) || (newHeight != oldHeight);

            // Invalidate our old position
            invalidate(sizeChanged);

            //將新的left、top、right、bottom儲存到View的成員變數中
            mLeft = left;
            mTop = top;
            mRight = right;
            mBottom = bottom;
            //mRenderNode.setLeftTopRightBottom()方法會呼叫RenderNode中原生方法的nSetLeftTopRightBottom()方法，
            //該方法會根據left、top、right、bottom更新用於渲染的顯示列表
            mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);

            //向mPrivateFlags中增加標籤PFLAG_HAS_BOUNDS，表示當前View具有了明確的邊界範圍
            mPrivateFlags |= PFLAG_HAS_BOUNDS;


            if (sizeChanged) {
                //如果View的尺寸和之前相比發生了變化，那麼就執行sizeChange()方法，
                //該方法中又會呼叫onSizeChanged()方法，並將View的新舊尺寸傳遞進去
                sizeChange(newWidth, newHeight, oldWidth, oldHeight);
            }

            if ((mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || mGhostView != null) {
                //有可能在呼叫setFrame方法之前，invalidate方法就被呼叫了，
                //這會導致mPrivateFlags移除了PFLAG_DRAWN標籤。
                //如果當前View處於可見狀態就將mPrivateFlags強制新增PFLAG_DRAWN狀態位，
                //這樣會確保下面的invalidate()方法會執行到其父控制元件級別。
                mPrivateFlags |= PFLAG_DRAWN;
                invalidate(sizeChanged);
                //invalidateParentCaches()方法會移除其父控制元件的PFLAG_INVALIDATED標籤，
                //這樣其父控制元件就會重建用於渲染的顯示列表
                invalidateParentCaches();
            }

            // 重新恢復mPrivateFlags中原有的PFLAG_DRAWN標籤資訊
            mPrivateFlags |= drawn;

            mBackgroundSizeChanged = true;
            if (mForegroundInfo != null) {
                mForegroundInfo.mBoundsChanged = true;
            }

            notifySubtreeAccessibilityStateChangedIfNeeded();
        }
        return changed;
    }

• 在該方法中，會將新舊left、right、top、bottom進行對比，只要不完全相同就說明View的佈局發生了變化，則將changed變數設定為true。然後比較View的新舊尺寸是否相同，如果尺寸發生了變化，並將其儲存到變數sizeChanged中。如果尺寸發生了變化，那麼sizeChanged的值為true。

• 然後將新的left、top、right、bottom儲存到View的成員變數中儲存下來。並執行mRenderNode.setLeftTopRightBottom()方法會，其會呼叫RenderNode中原生方法的nSetLeftTopRightBottom()方法，該方法會根據left、top、right、bottom更新用於渲染的顯示列表。

• 如果View的尺寸和之前相比發生了變化，那麼就執行sizeChange()方法，該方法中又會呼叫onSizeChanged()方法，並將View的新舊尺寸傳遞進去。

• 如果View處於可見狀態，那麼會呼叫invalidate和invalidateParentCaches方法。invalidateParentCaches()方法會移除其父控制元件的PFLAG_INVALIDATED標籤，這樣其父控制元件就會重建用於渲染的顯示列表。

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sizeChange

sizeChange方法會在View的尺寸發生變化時呼叫，在setFrame()方法中就可能會呼叫sizeChange()方法。當然，在View的setLeft()、setTop()、setRight()、setBottom()等其他改變View尺寸的方法中也會呼叫sizeChange()方法，其原始碼如下所示：

    private void sizeChange(int newWidth, int newHeight, int oldWidth, int oldHeight) {
        //將View的新舊尺寸傳遞給onSizeChanged()方法
        onSizeChanged(newWidth, newHeight, oldWidth, oldHeight);
        if (mOverlay != null) {
            mOverlay.getOverlayView().setRight(newWidth);
            mOverlay.getOverlayView().setBottom(newHeight);
        }
        rebuildOutline();
    }

在該方法中其主要將View的新舊尺寸傳遞給onSizeChanged()方法使其執行。

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onSizeChanged

onSizeChanged()方法是個空方法，程式碼如下所示：

    protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
    }

該方法會在View的尺寸發生變化時，通過sizeChange()方法的執行而被呼叫。當View第一次加入到View樹中時，該方法也會被呼叫，只不過傳入的舊尺寸oldWidth和oldHeight都是0。

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總結

layout方法總的呼叫過程主線如下所示：

layout() -> onMeasure() -> setFrame() -> sizeChange() -> onSizeChanged() -> onLayout() ->遍歷執行OnLayoutChangeListener.onLayoutChange()

希望本文對大家理解View的layout佈局過程有所幫助！

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《我的Android博文整理彙總》
《 Android中View的佈局及繪圖機制》
《原始碼解析Android中View的measure量算過程》