Android view绘制流程详解

目录

• 绘制流程

• Measure 测量流程

• MeasureSpec

• layout 布局流程

• draw 绘制流程

• 相关类 & 概念

• DecorView

• Window

• ViewRoot

• Activity 视图结构

绘制流程

• measure 流程测量出 View 的宽高尺寸。

• layout 流程确定 View 的位置及最终尺寸。

• draw 流程将 View 绘制在屏幕上。

Measure 测量流程

系统是通过 MeasureSpec 测量 View 的，在了解测量过程之前一定要了解这个 MeasureSpec 。

MeasureSpec

MeasureSpec 是一个 32 位的 int 值打包而来的，打包为 MeasureSpec 主要是为了避免过多的对象内存分配。

为了方便操作，MeasureSpec 提供了快捷的打包和解包的快捷方法。

• MeasureSpec.makeMeasureSpec( int size, int mode)

• MeasureSpec.getMode(int measureSpec)

• MeasureSpec.getSize(int measureSpec)
  

MeasureSpec 其中前 2 位表示测量的模式 SpecMode，后边 30 位表示某种测量模式下的尺寸 SpecSize。

MeasureSpec 中有三种测量模式

• UNSPECIFIED 不指定具体尺寸，完全由 View 自己发挥。

• EXACTLY 精确模式，这种模式下使用后边的 specSize ,一般对应于 LayoutParams 的 match_content 和设置的精确尺寸。

• AT_MOST 最大模式，这种模式下 view 的最大尺寸不能超过后边的 specSize ,一般对应于 LayoutParams 的 wrap_content
  

在测量 View 的时候，系统会将自己的 LayoutParams 参数在父容器的 MeasureSpec 影响下转换为自己的MeasureSpec ，然后再通过这个 MeasureSpec 测量自身的宽高。

需要注意的是View 的MeasureSpec 不是唯一由 LayoutParams 决定的，是在父容器的共同影响下创建来的。

在 ViewGroup 的 measureChild() 可以看到具体的实现思路，getChildMeasureSpec() 里就是将 layoutParams 转换为 measureSpec 的实现思路。

protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
       int parentHeightMeasureSpec) {
       //拿到子元素的 LayoutParams 参数
   final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

//创建子元素的 measureSpec
   final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
           mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
   final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
           mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

//将测量传递到子元素
   child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
   //解析父容器的 measureSpec ，解析出模式和尺寸
   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) {
   // 父容器是精确模式的情况，设置了精确尺寸。
   case MeasureSpec.EXACTLY:
       if (childDimension >= 0) {
       //子元素本身是设置的精确尺寸，就是EXACTLY 模式，尺寸就是设置的尺寸。
           resultSize = childDimension;
           resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
       } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
           // 子元素设置的 match_content 充满入容器，就把尺寸设置为入容器的尺寸，模式设置为EXACTLY
           resultSize = size;
           resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
       } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
           // 包裹模式下，子元素可以自己设置尺寸，但是不能超过夫容器的尺寸。模式为AT_MOST，尺寸为父容器的尺寸。
           resultSize = size;
           resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
       }
       break;

//父容器是最大模式
   case MeasureSpec.AT_MOST:
       if (childDimension >= 0) {
           // 设置为子元素的尺寸，为精确模式
           resultSize = childDimension;
           resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
       } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
           // 子元素想充满父容器，应该设置为父容器的尺寸，但是父容器是最大模式，没有精确尺寸。
           // 所以将子元素设置为最大模式，不能超过父容器目前的尺寸。
           resultSize = size;
           resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
       } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
           // 子元素没有精确尺寸，想包裹自身，这种模式下，设置为最大模式，不超过父容器尺寸就好。
           // bigger than us.
           resultSize = size;
           resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
       }
       break;

// 父容器没有限制，子元素自己发挥
   case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
       if (childDimension >= 0) {
           //子元素自己有设置的值，就好实用自己的值，设置为精确模式
           resultSize = childDimension;
           resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
       } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
           // 子元素想充满父容器，那就找到父容器的尺寸，但父容器的尺寸未知，还是要自己发挥 UNSPECIFIED。
           resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
           resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
       } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
           // 只元素是包裹自身，父容器无法给出参考，所以让子元素自己去随意发挥，仍然是UNSPECIFIED
           resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
           resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
       }
       break;
   }
   //使用打包方法，将子元素的模式和尺寸打包并返回
   return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}

measure 流程是在 ViewRoot 的 performMeasure() 里开始的。

在这里会将 DecorView 的 layoutParams 在 window 的 measureSpec 影响下转换为自己的 measureSpec 。 然后调用 DecorView 的 measure() 将宽高的 measureSpec 传入，在 measure() 里，decorView 开始自己的测量。

从 DecorView 的 measure() 开始，整个 View 树的测量流程就开始了。

View 的测量都是在 measure() 里进行的，这是个 final 类型的方法，里面的实现比较简单会有一些判断调整，是否需要测量，会继续调用 onMeasure() 将 measureSpec 传进来，测量尺寸的确定最终是在 onMeasure() 里完成的。

通常我们自定义 View 都要重写这个方法实现自己的测量逻辑，包括我们常用的控件都是自己重写了这个方法实现自己的测量逻辑。

如果不重写 onMeasure()，会导致自定义 view 的 wrap_content 参数无效，具体可以看一下 getDefaultSize() 实现。

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

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:
       //默认 精确模式和最大模式下都是使用后边的 specSize ,这会导致我们设置的 wrap_content 无效，始终是充满父容器。
       result = specSize;
       break;
   }
   return result;
}

protected int getSuggestedMinimumHeight() {
   return (mBackground == null) ? mMinHeight : max(mMinHeight, mBackground.getMinimumHeight());

}

protected int getSuggestedMinimumWidth() {
   return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}

View 和 ViewGroup 的测量过程是不同的。

单纯的 View 只需要在 onMeasure() 里完成自己的测量就可以了，ViewGroup 除了完成自己的测量外，还有子元素的测量。

ViewGroup 的 onMeasure() 是没有任何实现的，因为各个布局的特性不同，具体测量逻辑也是不同的，具体实现都在各个布局里。

但是 ViewGroup 里提供了 measureChildren() 方法，思路就是，遍历所有需要显示的子元素，取出他们的 LayoutParams 参数在自己 measureSpec 的影响下创建出子元素的 measureSpec ，然后将调用子元素的 measure() 将measureSpec 传递进去。

这里就将测量传递到了子元素。如果子元素是单纯的 View 控件只需要完成自己就可以了，如果是 ViewGroup 会继续将测量递归下去，直至完成整个 View 树的测量。

   protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
       final int size = mChildrenCount;
       final View[] children = mChildren;
       for (int i = 0; i < size; ++i) {
           final View child = children[i];
           if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
               //测量子元素，measureChild 见上面 MeasureSpec 里的代码。
               measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
           }
       }
   }

在完成测量流程之后就会进入了 layout 流程了。

layout 布局流程

layout 这一流程会确定 View 的四个顶点位置，进而确定在父容器中的位置和最终宽高。

layout 流程也是在 ViewRoot 里开始，是在 performLayout() 里首先调用 DecorView 的 layout() 方法开始整个 View 树的布局流程。

View 的布局流程都是在 layout() 方法里完成的，会在这里通过 setFrame() 设置自己四个顶点的位置。

设置完自己的位置后，会继续调用 onLayout() 方法，如果是 ViewGroup 可以继续在 onLayout 里确定子元素的位置。

View 的 onLayout() 是没有任何实现的，因为它是没有子元素，ViewGroup 本身也是没有实现的，也都是具体的各个布局里自己实现的。

思路也是遍历所有需要布局的子元素，根据测量尺寸计算出他们的位置后调用子元素的 layout() 方法将位置参数穿进去，让子元素去完成自己的布局流程。

在这里也是将布局流程传递到了子元素，如果子元素是 ViewGroup 会继续将布局流程传递，直到完成整个 View 树的布局流程。

• layout() 确定自身的位置

• onLayout() 确定子元素的位置
  

在完成 layout 流程后，就是最后一个 draw 流程了。

draw 绘制流程

这个流程是将 View 绘制到屏幕上。

draw 流程也是在 ViewRoot 里开始的，具体是在 performDraw() 里开始，在这里会调用 DecorView 的 draw() 开始整个 View 树的绘制。

draw 的过程相对来说较为简单，在 draw() 里可以看到整个步骤

1. 绘制背景 drawBackground(canvas);

2. 绘制自己的内容 onDraw(canvas);

3. 绘制子元素 dispatchDraw(canvas);

4. 绘制装饰 onDrawForeground(canvas);
   

我们自定义 View 都会在 onDraw() 里实现自己的绘制逻辑，View 的 dispatchDraw() 是没有任何实现的，具体实现在 ViewGroup 里。

在 ViewGroup 后调用子元素的 draw() 将绘制流程传递到子元素，直到绘制完整个 View 树。

在完成整个 View 树的绘制后，就可以在屏幕上看见界面了。

相关类 & 概念

在 View 的绘制过程中，涉及到了很多类，这里就不做详细的介绍了，只在这里简单列一下，知道这些个的作用。

DecorView

整个 View 树的根节点，所有的绘制，事件都是从这个 View 开始分发的。

它继承自 FrameLayout 是一个 ViewGroup ,内部含有一个 LinearLayout 。

这个 LinearLayout 里有一个 id 为 content 的 FrameLayout ,我们通常设置的 setContentView() 就是加载到了这个 FrameLayout 里。

Window

每个 Activity 都有一个 window ，直译就是“窗口”，是 Activity 的成员变量，也是应用程序的视图窗口，承载整个 Activity 的视图。 内部含有一个 DeocrView 成员变量，承载的视图就是这个 DeocrView 。

它目前只有一个实现类，PhoneWindow ，activity 里的 mWindow 就是这个实例。

ViewRoot

View Root 的作用很大，是连接 DecorView 和 Window Manager 的纽带。 View 的绘制，触屏，按键，屏幕刷新等事件分发都通过它完成的。

Activity 视图结构

来源：https://juejin.cn/post/6964956868728848398