Android View繪制的三大流程是怎樣的

本篇文章為大家展示了Android View繪制的三大流程是怎樣的，內(nèi)容簡明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

介紹

View的工作流程主要是指measure、layout、draw這三大流程，即測(cè)量、布局和繪制，其中measure確定View的測(cè)量寬高，layout根據(jù)測(cè)量的寬高確定View在其父View中的四個(gè)頂點(diǎn)的位置，而draw則將View繪制到屏幕上，這樣通過ViewGroup的遞歸遍歷，一個(gè)View樹就展現(xiàn)在屏幕上了。說的簡單，下面帶大家一步一步從源碼中分析：

Android的View是樹形結(jié)構(gòu)的：

基本概念

在介紹View的三大流程之前，我們必須先介紹一些基本的概念，才能更好地理解這整個(gè)過程。

Window的概念

Window表示的是一個(gè)窗口的概念，它是站在WindowManagerService角度上的一個(gè)抽象的概念，Android中所有的視圖都是通過Window來呈現(xiàn)的，不管是Activity、Dialog還是Toast，只要有View的地方就一定有Window。

這里需要注意的是，這個(gè)抽象的Window概念和PhoneWindow這個(gè)類并不是同一個(gè)東西，PhoneWindow表示的是手機(jī)屏幕的抽象，它充當(dāng)Activity和DecorView之間的媒介，就算沒有PhoneWindow也是可以展示View的。

拋開一切，僅站在WindowManagerService的角度上，Android的界面就是由一個(gè)個(gè)Window層疊展現(xiàn)的，而Window又是一個(gè)抽象的概念，它并不是實(shí)際存在的，它是以View的形式存在，這個(gè)View就是DecorView。

關(guān)于Window這方面的內(nèi)容，我們這里先了解一個(gè)大概

DecorView的概念

DecorView是整個(gè)Window界面的最頂層View，View的測(cè)量、布局、繪制、事件分發(fā)都是由DecorView往下遍歷這個(gè)View樹。DecorView作為***View，一般情況下它內(nèi)部會(huì)包含一個(gè)豎直方向的LinearLayout，在這個(gè)LinearLayout里面有上下兩個(gè)部分(具體情況和Android的版本及主題有關(guān))，上面是【標(biāo)題欄】，下面是【內(nèi)容欄】。在Activity中我們通過setContentView所設(shè)置的布局文件其實(shí)就是被加載到【內(nèi)容欄】中的，而內(nèi)容欄的id是content，因此指定布局的方法叫setContent().

ViewRoot的概念

ViewRoot對(duì)應(yīng)于ViewRootImpl類，它是連接WindowManager和DecorView的紐帶，View的三大流程均是通過ViewRoot來完成的。在ActivityThread中，當(dāng)Activity對(duì)象被創(chuàng)建完之后，會(huì)講DecorView添加到Window中，同時(shí)會(huì)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的ViewRootImpl，并將ViewRootImpl和DecorView建立關(guān)聯(lián)，并保存到WindowManagerGlobal對(duì)象中。

WindowManagerGlobal.java  root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);   root.setView(view, wparams, panelParentView);

Java

View的繪制流程是從ViewRoot的performTraversals方法開始的，它經(jīng)過measure、layout和draw三個(gè)過程才能最終將一個(gè)View繪制出來，大致流程如下圖：

Measure測(cè)量

為了更好地理解View的測(cè)量過程，我們還需要理解MeasureSpec，它是View的一個(gè)內(nèi)部類，它表示對(duì)View的測(cè)量規(guī)格。MeasureSpec代表一個(gè)32位int值，高2位代表SpecMode(測(cè)量模式)，低30位代表SpecSize(測(cè)量大小)，我們可以看看它的具體實(shí)現(xiàn)：

MeasureSpec.java  public static class MeasureSpec {           private static final int MODE_SHIFT = 30;         private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;          /**           * UNSPECIFIED 模式：           * 父View不對(duì)子View有任何限制，子View需要多大就多大           */          public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;          /**           * EXACTYLY 模式：           * 父View已經(jīng)測(cè)量出子Viwe所需要的精確大小，這時(shí)候View的最終大小           * 就是SpecSize所指定的值。對(duì)應(yīng)于match_parent和精確數(shù)值這兩種模式           */          public static final int EXACTLY     = 1 << MODE_SHIFT;          /**           * AT_MOST 模式：           * 子View的最終大小是父View指定的SpecSize值，并且子View的大小不能大于這個(gè)值，           * 即對(duì)應(yīng)wrap_content這種模式           */          public static final int AT_MOST     = 2 << MODE_SHIFT;          //將size和mode打包成一個(gè)32位的int型數(shù)值         //高2位表示SpecMode，測(cè)量模式，低30位表示SpecSize，某種測(cè)量模式下的規(guī)格大小         public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {             if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {                 return size + mode;             } else {                 return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);             }         }          //將32位的MeasureSpec解包，返回SpecMode,測(cè)量模式         public static int getMode(int measureSpec) {             return (measureSpec & MODE_MASK);         }          //將32位的MeasureSpec解包，返回SpecSize，某種測(cè)量模式下的規(guī)格大小         public static int getSize(int measureSpec) {             return (measureSpec & ~MODE_MASK);         }         //...     }

Java

MeasureSpec通過將SpecMode和SpecSize打包成一個(gè)int值來避免過多的對(duì)象內(nèi)存分配，并提供了打包和解包的方法。

SpecMode有三種類型,每一類都表示特殊的含義：

UNSPECIFIED

父容器不對(duì)View有任何限制，要多大就給多大，這種情況一般用于系統(tǒng)內(nèi)部，表示一種測(cè)量的狀態(tài);

EXACTLY

父容器已經(jīng)檢測(cè)出View所需的精確大小，這個(gè)時(shí)候View的最終打消就是SpecSize所指定的值。它對(duì)應(yīng)于LayoutParams中的match_parent和具體數(shù)值這兩種模式。

AT_MOST

父容器指定了一個(gè)可用大小即SpecSize，View的大小不能大于這個(gè)值，具體是什么值要看不同View的具體實(shí)現(xiàn)。它對(duì)應(yīng)于LayoutParams中wrap_content。

View的MeasureSpec是由父容器的MeasureSpec和自己的LayoutParams決定的，但是對(duì)于DecorView來說有點(diǎn)不同，因?yàn)樗鼪]有父類。在ViewRootImpl中的measureHierarchy方法中有如下一段代碼展示了DecorView的MeasureSpec的創(chuàng)建過程，其中desiredWindowWidth和desireWindowHeight是屏幕的尺寸大?。?/p>

ViewGroup的measure

childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowWidth, lp.width);  childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);  performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

Java

再看看getRootMeasureSpec方法：

private static int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) {         int measureSpec;         switch (rootDimension) {          case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:             // Window can't resize. Force root view to be windowSize.             measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);             break;         case ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT:             // Window can resize. Set max size for root view.             measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.AT_MOST);             break;         default:             // Window wants to be an exact size. Force root view to be that size.             measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension, MeasureSpec.EXACTLY);             break;         }         return measureSpec;     }

Java

通過以上代碼，DecorView的MeasureSpec的產(chǎn)生過程就很明確了，因?yàn)镈ecorView是FrameLyaout的子類，屬于ViewGroup，對(duì)于ViewGroup來說，除了完成自己的measure過程外，還會(huì)遍歷去調(diào)用所有子元素的measure方法，各個(gè)子元素再遞歸去執(zhí)行這個(gè)過程。和View不同的是，ViewGroup是一個(gè)抽象類，他沒有重寫View的onMeasure方法，這里很好理解，因?yàn)槊總€(gè)具體的ViewGroup實(shí)現(xiàn)類的功能是不同的，如何測(cè)量應(yīng)該讓它自己決定，比如LinearLayout和RelativeLayout。

因此在具體的ViewGroup中需要遍歷去測(cè)量子View，這里我們看看ViewGroup中提供的測(cè)量子View的measureChildWithMargins方法：

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);     }

Java

上述方法會(huì)對(duì)子元素進(jìn)行measure，在調(diào)用子元素的measure方法之前會(huì)先通過getChildMeasureSpec方法來得到子元素的MeasureSpec。從代碼上看，子元素的MeasureSpec的創(chuàng)建與父容器的MeasureSpec和本身的LayoutParams有關(guān)，此外和View的margin和父類的padding有關(guān)，現(xiàn)在看看getChildMeasureSpec的具體實(shí)現(xiàn)：

ViewGroup.java  public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {       int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);     int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);      int size = Math.max(0, specSize - padding);      int resultSize = 0;     int resultMode = 0;      switch (specMode) {     // Parent has imposed an exact size on us     case MeasureSpec.EXACTLY:         if (childDimension >= 0) {             resultSize = childDimension;             resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;         } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {             // Child wants to be our size. So be it.             resultSize = size;             resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;         } 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;      // Parent has imposed a maximum size on us     case MeasureSpec.AT_MOST:         if (childDimension >= 0) {             // Child wants a specific size... so be it             resultSize = childDimension;             resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;         } 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;         } 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;      // Parent asked to see how big we want to be     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); }

Java

上述代碼根據(jù)父類的MeasureSpec和自身的LayoutParams創(chuàng)建子元素的MeasureSpec，具體過程同學(xué)們自行分析，最終的創(chuàng)建規(guī)則如下表：

ViewGroup在遍歷完子View后，需要根據(jù)子元素的測(cè)量結(jié)果來決定自己最終的測(cè)量大小，并調(diào)用setMeasuredDimension方法保存測(cè)量寬高值。

setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),heightSizeAndState);

Java

這里調(diào)用了resolveSizeAndState來確定最終的大小，主要是保證測(cè)量的大小不能超過父容器的***剩余空間maxWidth，這里我們看看它里面的實(shí)現(xiàn)：

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) {                     result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;                 } else {                     result = size;                 }                 break;             case MeasureSpec.EXACTLY:                 result = specSize;                 break;             case MeasureSpec.UNSPECIFIED:             default:                 result = size;         }         return result | (childMeasuredState & MEASURED_STATE_MASK);     }

Java

關(guān)于具體ViewGroup的onMeasure過程這里不做分析，由于每種布局的測(cè)量方式不一樣，不可能逐個(gè)分析，但在它們的onMeasure里面的步驟是有一定規(guī)律的：

1.根據(jù)各自的測(cè)量規(guī)則遍歷Children元素，調(diào)用getChildMeasureSpec方法得到Child的measureSpec;

2.調(diào)用Child的measure方法;

3.調(diào)用setMeasuredDimension確定最終的大小。

View的measure

View的measure過程由其measure方法來完成，measure方法是一個(gè)final類型的方法，這意味著子類不能重寫此方法，在View的measure方法里面會(huì)去調(diào)用onMeasure方法，我們這里只要看onMeasure的實(shí)現(xiàn)即可，如下：

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

Java

代碼很簡單，我們繼續(xù)看看getDefaultSize方法的實(shí)現(xiàn)：

View.java      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;     }

Java

從上述代碼可以得出，View的寬/高由specSize決定，直接繼承View的自定義控件需要重寫onMeasure方法并設(shè)置wrap_content時(shí)的自身大小，否則在布局中使用wrap_content就相當(dāng)于使用match_parent。

上述就是View的measure大致過程，在measure完成之后，通過getMeasuredWidth/Height方法就可以獲得測(cè)量后的寬高，這個(gè)寬高一般情況下就等于View的最終寬高了，因?yàn)閂iew的layout布局的時(shí)候就是根據(jù)measureWidth/Height來設(shè)置寬高的，除非在layout中修改了measure值。

Layout布局

Layout的作用是ViewGroup用來確定子元素的位置，當(dāng)ViewGroup的位置被確定后，它在onLayout中會(huì)遍歷所有的子元素并調(diào)用其layout方法。簡單的來說就是，layout方法確定View本身的位置，而onLayout方法則會(huì)確定所有子元素的位置。

先看看View的layout方法：

public void layout(int l, int t, int r, int b) {         if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {             onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);             mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;         }          int oldL = mLeft;         int oldT = mTop;         int oldB = mBottom;         int oldR = mRight;          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);                 }             }         }          mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;         mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;     }

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到這里，View的measure、layout、draw三大流程就說完了，這里做一下總結(jié)：

• 如果是自定義ViewGroup的話，需要重寫onMeasure方法，在onMeasure方法里面遍歷測(cè)量子元素，同理onLayout方法也是一樣，***實(shí)現(xiàn)onDraw方法繪制自己;

• 如果自定義View的話，則需要從寫onMeasure方法，處理wrap_content的情況，不需要處理onLayout，***實(shí)現(xiàn)onDraw方法繪制自己; 

上述內(nèi)容就是Android View繪制的三大流程是怎樣的，你們學(xué)到知識(shí)或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。