前言

作為一名Android開發者肯定明白View的地位，說它佔據半壁江山也不為過，作為基石之一，搞明白它的載入流程是每個開發者都應該去做的，目前網路上很多關於View繪製流程的文章，有些質量也很高，但我還是想以自己的思路出一篇文章。相信讀完你對View的工作機制以及自定義View會有一個全新的認識。

1. View的繪製時機

1.1. 知識儲備

Window：每個 Activity都會建立一個 Window用於承載View檢視的顯示， Window是一個抽象類存在了一個唯一實現類 PhoneWindow
DecorView：最頂層的View，是一個 FrameLayout子類，最終會被載入到Window當中，它內部只有一個垂直方向的 LinearLayout分為兩部分：
- TitleBar：螢幕頂部的狀態列
- ContentView： Activity對應的XML佈局，透過 setContentView設定到 DecorView中。

Android 面試官：簡述一下 View 的繪製流程，這個都答不出來就別想拿Offer了

1.2. Activity、Window、DecorView之間關係

首先來看一下Activity中setContentView原始碼：

 public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
        //將xml佈局傳遞到Window當中
        getWindow().setContentView(layoutResID);
        initWindowDecorActionBar();
    }

從程式碼可以看出， Activity的 setContentView實質是將 View傳遞到 Window的 setContentView()方法中， Window的 setContenView會在內部呼叫 installDecor()方法建立 DecorView，看一下它的部分原始碼:

 public void setContentView(int layoutResID) { 
        if (mContentParent == null) {
            //初始化DecorView以及其內部的content
            installDecor();
        } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            mContentParent.removeAllViews();
        }
        if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
        ...............
        } else {
            //將contentView載入到DecorVoew當中
            mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
        }
        ...............
    }
  private void installDecor() {
        ...............
        if (mDecor == null) {
            //例項化DecorView
            mDecor = generateDecor(-1);
            ...............
            }
        } else {
            mDecor.setWindow(this);
        }
       if (mContentParent == null) {
            //獲取Content
            mContentParent = generateLayout(mDecor);
       }  
        ...............
 }
 protected DecorView generateDecor(int featureId) {
        ...............
        return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
 }

透過 generateDecor()new一個 DecorView，然後呼叫 generateLayout()獲取 DecorView中 content，最終透過 inflate將 Activity檢視新增到 DecorView中的 content中，但此時 DecorView還未被新增到 Window中。新增操作需要藉助 ViewRootImpl。

ViewRootImpl的作用是用來銜接 WindowManager和 DecorView，在 Activity被建立後會透過 WindowManager將 DecorView新增到 PhoneWindow中並且建立 ViewRootImpl例項，隨後將 DecorView與 ViewRootImpl進行關聯，最終透過執行 ViewRootImpl的 performTraversals()開啟整個View樹的繪製。

關於Activity在何時將DecorView新增到Window以及何時建立 ViewRootImpl，這塊內容牽扯麵比較廣，涉及到Activity啟動流程、ActivityManagerService(AMS)、WindowManagerService(WMS)，內容太過於深入加上作者能力有限就不誤人子弟了。如有興趣推薦查閱劉皇叔《Android進階解密》，書中對這方面內容講解還是比較全面的。

2. 繪製過程

從第一小節可知，View的繪製是從 ViewRootImpl的 performTraversals()方法開始，從最頂層的 View(ViewGroup)開始逐層對每個 View進行繪製操作，下面來看一下該方法部分原始碼：

private void performTraversals() {
     ...............
    //measur過程
    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
     ...............
    //layout過程
    performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
     ...............
    //draw過程
    performDraw();}

這方法大概有幾百行，機智的作者抽出三句精華呈現給大家~~~

measure：為測量寬高過程，如果是ViewGroup還要在onMeasure中對所有子View進行measure操作。

layout：用於擺放View在ViewGroup中的位置，如果是ViewGroup要在onLayout方法中對所有子View進行layout操作。

draw：往View上繪製影像。

示意圖如下： 確實不想畫圖了，從剛哥的書裡拍一張吧～～～

2.1 Measure

performMeasure()原始碼

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
      if (mView == null) {
          return;
      }
      try {
          mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
      } finally {
          Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
      }}

可以看出從mView(最頂層ViewGroup)開始進行測量操作，然後逐層遍歷View並執行measure操作。

MeasureSpac

Measure是 View繪製三個過程中的第一步，提到 Measure就不得不提 MeasureSpac它是一個32位 int型別數值，高兩位 SpacMode代表測量模式，低30位 SpacSize代表測量尺寸，是View的內部類，原始碼如下：

public class MeasureSpec {
        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;  
  }

內部也包含三種測量模式：

UNSPECIFIED ：父佈局不會對子View做任何限制，例如我們常用的 ScrollView就是這種測量模式。
EXACTLY ：精確數值，比如使用了 match_parent或者xxxdp，表示父佈局已經決定了子 View的大小，通常在這種情況下 View的尺寸就是 SpacSize
AT_MOST ：自適應，對應 wrap_content子View可以根據內容設定自己的大小，但前提是不能超出父 ViewGroup的寬高。

注意點：

在我們自定義View的過程中都會在onMeasure中進行寬高的測量，這個方法會從父佈局中接收兩個引數 widthMeasureSpac和 heightMeasureSpac，所以子佈局的寬高大小需要受限於父佈局。

在自定義View寬高測量的過程中，我們需要獲取 MeasurSpac中的寬高和測量模式，自定義 ViewGroup也必須給子View傳遞 MeasurSpac，Android也給我們提供了計算 MeasurSpac 和透過 MeasurSpac 獲取相應值的方式，都位於 MeasurSpac中，具體程式碼如下：

public static class MeasureSpec {
     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) {
            //noinspection ResourceType
            return (measureSpec & MODE_MASK);
     }
     public static int getSize(int measureSpec) {
            return (measureSpec & ~MODE_MASK)
     }}

從 ViewGroup到 View對尺寸和模式進行了一次封裝和拆解，其目的是為了減少物件的建立，避免造成不必要的記憶體浪費。

LayoutParams

在剛接觸Android的時候經常有一個疑問，為什麼View設定自己的寬高，還要建立一個 xxx.LayoutParams？前面也提到了，子View的寬高是要受限於父佈局的，所以不能透過 setWidth或者 setHeight直接設定寬高的，另外 LayoutParams的作用不僅如此，比如一個View的父佈局是 RelativeLayout，可以透過設定 RelativeLayout.LayoutParams的 above， below等屬性來調整在父佈局中的位置。

自定義View寬高測量演示

建立一個類繼承View，重寫其 onMeasure()方法

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
       //預設寬  
       int defaultWidth = 0;    
       //預設高
       int defaultHeight = 0;    
       setMeasuredDimension(
            getDefaultSize(defaultWidth, widthMeasureSpec),  
            getDefaultSize(defaultHeight, heightMeasureSpec));  }

一般的自定義View中，如果對寬高沒有特殊需求可直接透過 getDefaultSize()方法獲取，該方法位於View中原始碼如下：

   public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
        //預設尺寸
        int result = size;
        //獲取測量模式
        int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
        //獲取尺寸
        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;
    }

從程式碼分析可知，獲取 mode和 size後會分別對三種測量模式進行判斷， UNSPECIFIED使用預設尺寸，而 AT_MOST和 EXACTLY使用父佈局給出的測量尺寸。尺寸計算完畢後透過 setMeasuredDimension(width,height)設定最終寬高。

2.2 Layout

performLayout()部分原始碼：

 private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
            int desiredWindowHeight) {
        .........
        final View host = mView;
        if (host == null) {
            return;
        }
        host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
        .........}

跟measure類似，同樣是從 mView(最頂層ViewGroup)開始進行 layout操作，隨後逐層遍歷。 layout(l,t,r,b)四個引數分別對應 左上右下的位置，從而確定View在ViewGroup中的位置。下面來看一下 layout()部分原始碼：

public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    .......
    //透過setOpticalFrame()和setFrame()老確定四個點的位置
    boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ? 
    setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
    .......
    //呼叫onLayout()，ViewGroup須重寫此方法
    onLayout(changed, l, t, r, b);
    .......}

結合原始碼可知 layout()會將四個位置引數傳遞給 setOpticalFrame()或者 setFrame()，而 setOpticalFrame()內部會呼叫 setFrame()，所以最終透過 setFrame()確定 View在 ViewGroup中的位置。位置確定完畢會呼叫 onLayout(l,t,r,b)對子View進行擺放。

onLayout()

View和 ViewGroup在執行完 setFrame()後都會呼叫 onLayout()方法，但上面也有提到該方法的作用是對子View進行位置擺放，所以單一View是不需要重寫此方法。而 ViewGroup會根據自己的特性任意對子View進行擺放。

2.3 Draw

相信很多學習自定義View的同學都是奔著有朝一日自己也實現那些眼花繚亂的效果，起碼我自己就是。我們在手機上看到的那些五彩繽紛的圖片，動畫都是在這個方法內繪製而成。

相比於measure和layout階段，draw階段中View和ViewGroup變得沒那麼緊密了，View的繪製過程中不需要考慮ViewGroup，而ViewGroup也只需觸發子View的繪製方法即可。

performDraw()執行後同樣會從根佈局開始逐層對每個View進行draw操作，在View中繪製操作時透過 draw()進行，來看一下其主要原始碼：

public void draw(Canvas canvas) {
     ........
    // 繪製背景
    drawBackground(canvas);
    // 繪製內容
    onDraw(canvas);
    // 繪製子View
    dispatchDraw(canvas);
    // 繪製裝飾,如scrollBar
    onDrawForeground(canvas)
    ........}

draw()方法中主要包含四部分內容，其中我們開發者只需要關心onDraw(canvas)即可，即自身的內容繪製。

繪製內容簡述

關於繪製內容這部分可利用到的知識點很多，多到可以寫一本書出來，所以僅靠本文全部詳細描述顯然是不現實的。下面我羅列一部分常用內容供大家參考：

Canvas：畫布，不管是文字，圖形，圖片都要透過畫布繪製而成

Paint：畫筆，可設定顏色，粗細，大小，陰影等等等等，一般配合畫布使用

Path：路徑，用於形成一些不規則圖形。

Matrix：矩陣，可實現對畫布的幾何變換。

總結

文章從四個方面總結了View的繪製流程： 繪製時機, 寬高測量, 位置擺放, 影像繪製，因為側重於流程所以只是把這四部分的精華給拎出來分享給大家，起到一個拋磚引玉的作用，想要透徹理解啟動流程、玩轉自定義View還需要對各部分知識系統的學習。

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