Android学习札记15：对Android中View绘制流程的一些理解

分类：Android 2012-06-27 14:36 284人阅读 评论(0) 收藏 举报 android layout hierarchy matrix null traversal

整个View树的绘制流程是在ViewRoot.java类中的performTraversals()方法展开的，该函数的执行过程可简单概况为：根据之前设置的状态，判断是否需要重新计算视图大小(measure)、是否需要重新安置视图的位置(layout)、以及是否需要重新绘制(draw)。

流程一：mesarue()测量过程

主要作用：为整个View树计算实际的大小，即设置实际的高（对应属性：mMeasuredHeight）和宽（对应属性：mMeasureWidth），每个View控件的实际高宽都是由父视图和本身视图决定的。

具体的调用过程：ViewRoot的属性mView（其类型一般为ViewGroup类型）调用measure()方法去计算View树的大小，回调View/ViewGroup对象的onMeasure()方法，该方法实现的功能如下：

1、设置本View视图的最终大小，该功能的实现通过调用setMeasuredDimension()方法去设置实际的高（对应属性：mMeasuredHeight）和宽（对应属性：mMeasureWidth）；

2、如果该View对象是ViewGroup类型，需要重写onMeasure()方法，对其子视图进行遍历的measure()过程。对每个子视图的measure()过程，是通过调用父类ViewGroup.java类里的measureChildWithMargins()方法去实现，该方法内部只是简单地调用了View对象的measure()方法。（由于measureChildWithMargins()方法只是一个过渡，更简单的做法是直接调用View对象的measure()方法）。

整个measrue()的调用流程就是个树形的递归过程。

measure()方法的源代码：

[java] view plain copy

1. Thisiscalledtofindouthowbigaviewshouldbe.Theparentsuppliesconstraintinformationinthewidthandheightparameters.
2. TheactualmesurementworkofaviewisperformedinonMeasure(int,int),calledbythismethod.Therefore,onlyonMeasure(int,int)canandmustbe
4. overridenbysubclasses.
6. Parameters:
7. widthMeasureSpecHorizontalspacerequirementsasimposedbytheparent
8. heightMeasureSpecVerticalspacerequirementsasimposedbytheparent
9. Seealso:
10. onMeasure(int,int)
12. publicfinalvoidmeasure(intwidthMeasureSpec,intheightMeasureSpec){
13. if((mPrivateFlags&FORCE_LAYOUT)==FORCE_LAYOUT||
14. widthMeasureSpec!=mOldWidthMeasureSpec||
15. heightMeasureSpec!=mOldHeightMeasureSpec){
17. //firstclearsthemeasureddimensionflag
18. mPrivateFlags&=~MEASURED_DIMENSION_SET;
20. if(ViewDebug.TRACE_HIERARCHY){
21. ViewDebug.trace(this,ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_MEASURE);
22. }
24. //measureourselves,thisshouldsetthemeasureddimensionflagback
25. onMeasure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
27. //flagnotset,setMeasuredDimension()wasnotinvoked,weraise
28. //anexceptiontowarnthedeveloper
29. if((mPrivateFlags&MEASURED_DIMENSION_SET)!=MEASURED_DIMENSION_SET){
30. thrownewIllegalStateException("onMeasure()didnotsetthe"
31. +"measureddimensionbycalling"
32. +"setMeasuredDimension()");
33. }
35. mPrivateFlags|=LAYOUT_REQUIRED;
36. }
38. mOldWidthMeasureSpec=widthMeasureSpec;
39. mOldHeightMeasureSpec=heightMeasureSpec;
40. }

为了大家更好的理解，采用“二B程序员”的方式利用伪代码描述该measure流程

[java] view plain copy

1. //ViewRoot.java
2. //measure()过程
3. //发起measure()过程的"发号者"是在ViewRoot.java里的performTraversals()方法中的mView.measure()
4. privatevoidperformTraversals(){
6. //...
7. ViewmView;
8. mView.measure(h,l);
9. //....
11. }
13. //回调View视图里的onMeasure过程
14. privatevoidonMeasure(intheight,intwidth){
15. //设置该view的实际高(mMeasuredHeight)和宽(mMeasuredWidth)
16. //1、该方法必须在onMeasure调用，否者报异常。
17. setMeasuredDimension(h,l);
19. //2、如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行measure()过程
20. intchildCount=getChildCount();
22. for(inti=0;i<childCount;i++){
23. //2.1、获得每个子View对象引用
24. Viewchild=getChildAt(i);
26. //整个measure()过程就是个递归过程
27. //该方法只是一个过滤器，最后会调用measure()过程或者measureChild(child,h,i)方法
28. measureChildWithMargins(child,h,i);
30. //其实，对于我们自己写的应用来说，最好的办法是去掉框架里的该方法，直接调用view.measure()，如下：
31. //child.measure(h,l);
32. }
33. }
35. //该方法在ViewGroup.java里具体实现
36. protectedvoidmeasureChildWithMargins(Viewv,intheight,intwidth){
37. v.measure(h,l);
38. }

流程二：layout()布局过程

主要作用：根据子视图的大小以及布局参数将View树放在合适的位置上。

具体的调用过程：host.layout()开始View树的布局，继而回调给View/ViewGroup类中的layout()方法，具体过程如下：

1、layout()方法会设置该View视图位于父视图的坐标轴，即mLeft、mTop、mLeft、mBottom（调用setFrame()函数去实现），接下来回调onLayout()方法（如果该View是ViewGroup对象，需要实现该方法，对每个子视图进行布局）；

2、如果该View是ViewGroup类型，需要遍历每个子视图childView，调用该子视图的layout()方法去设置它的坐标值。

layout()方法的源代码：

[java] view plain copy

1. Assignasizeandpositiontoaviewandallofitsdescendants
2. Thisisthesecondphaseofthelayoutmechanism.(Thefirstismeasuring).Inthisphase,eachparentcallslayoutonallofitschildrentopositionthem.
4. Thisistypicallydoneusingthechildmeasurementsthatwerestoredinthemeasurepass().
5. Derivedclassesshouldnotoverridethismethod.DerivedclasseswithchildrenshouldoverrideonLayout.Inthatmethod,theyshouldcalllayoutoneach
7. oftheirchildren.
9. Parameters:
10. lLeftposition,relativetoparent
11. tTopposition,relativetoparent
12. rRightposition,relativetoparent
13. bBottomposition,relativetoparent
15. @SuppressWarnings({"unchecked"})
16. publicvoidlayout(intl,intt,intr,intb){
17. intoldL=mLeft;
18. intoldT=mTop;
19. intoldB=mBottom;
20. intoldR=mRight;
21. booleanchanged=setFrame(l,t,r,b);//设置每个视图位于父视图的位置坐标
22. if(changed||(mPrivateFlags&LAYOUT_REQUIRED)==LAYOUT_REQUIRED){
23. if(ViewDebug.TRACE_HIERARCHY){
24. ViewDebug.trace(this,ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);
25. }
27. onLayout(changed,l,t,r,b);//回调onLayout()方法，设置每个子视图的布局
28. mPrivateFlags&=~LAYOUT_REQUIRED;
30. ListenerInfoli=mListenerInfo;
31. if(li!=null&&li.mOnLayoutChangeListeners!=null){
32. ArrayList<OnLayoutChangeListener>listenersCopy=
33. (ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
34. intnumListeners=listenersCopy.size();
35. for(inti=0;i<numListeners;++i){
36. listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this,l,t,r,b,oldL,oldT,oldR,oldB);
37. }
38. }
39. }
40. mPrivateFlags&=~FORCE_LAYOUT;
41. }

同样地，将上面layout()调用流程用伪代码描述如下：

[java] view plain copy

1. //ViewRoot.java
2. //layout()过程
3. //发起layout()过程的“发号者”是在ViewRoot.java里的performTraversals()方法中的mView.layout()
4. privatevoidperformTraversals(){
6. //...
7. ViewmView;
8. mView.layout(left,top,right,bottom);
9. //....
10. }
12. //回调View视图里的onLayout过程，该方法只由ViewGroup类型实现
13. privatevoidonLayout(intleft,inttop,right,bottom){
15. //如果该View不是ViewGroup类型
16. //调用setFrame()方法设置该控件的在父视图上的坐标轴
17. setFrame(l,t,r,b);
19. //--------------------------
21. //如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行layout()过程
22. intchildCount=getChildCount();
23. for(inti=0;i<childCount;i++){
24. //获得每个子View对象引用
25. Viewchild=getChildAt(i);
26. //整个layout()过程就是个递归过程
27. child.layout(l,t,r,b);
28. }
29. }

流程三：draw()绘制过程

由ViewRoot对象的 performTraversals()方法调用draw()方法发起绘制该View树的过程，值得注意的是每次发起绘图时，并不会重新绘制每个View树的视图，而只会重新绘制那些“需要重绘”的视图，View类内部变量包含了一个标志位DRAWN，当该视图需要重绘时，就会为该View添加该标志位。

具体的调用过程：mView.draw()开始绘制，draw()方法实现的功能如下：

1、绘制该View的背景；

2、为显示渐变框做一些准备操作（见5，大多数情况下，不需要改渐变框）；

3、调用onDraw()方法绘制视图本身（每个View都需要重载该方法，ViewGroup不需要实现该方法）；

4、dispatchDraw()方法内部会遍历每个子视图，调用drawChild()去重新回调每个子视图的draw()方法（注意，这个地方“需要重绘”的视图才会调用draw()方法）。如果该View类型不为ViewGroup，即不包含子视图，不需要重载该方法。值得说明的是，ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw()的功能实现， 应用程序一般不需要重写该方法，但可以重载父类函数实现具体的功能；

5、绘制滚动条。

于是，整个调用过程就这样递归下去了。

draw()方法的源代码：

[java] view plain copy

1. /**
2. *Manuallyrenderthisview(andallofitschildren)tothegivenCanvas.
3. *Theviewmusthavealreadydoneafulllayoutbeforethisfunctionis
4. *called.Whenimplementingaview,implement
5. *{@link#onDraw(android.graphics.Canvas)}insteadofoverridingthismethod.
6. *Ifyoudoneedtooverridethismethod,callthesuperclassversion.
7. *
8. *@paramcanvasTheCanvastowhichtheViewisrendered.
9. */
11. publicvoiddraw(Canvascanvas){
13. if(ViewDebug.TRACE_HIERARCHY){
14. ViewDebug.trace(this,ViewDebug.HierarchyTraceType.DRAW);
15. }
18. finalintprivateFlags=mPrivateFlags;
19. finalbooleandirtyOpaque=(privateFlags&DIRTY_MASK)==DIRTY_OPAQUE&&
20. (mAttachInfo==null||!mAttachInfo.mIgnoreDirtyState);
21. mPrivateFlags=(privateFlags&~DIRTY_MASK)|DRAWN;
24. /*
25. *Drawtraversalperformsseveraldrawingstepswhichmustbeexecuted
26. *intheappropriateorder:
27. *
28. *1.Drawthebackground
29. *2.Ifnecessary,savethecanvas'layerstoprepareforfading
30. *3.Drawview'scontent
31. *4.Drawchildren
32. *5.Ifnecessary,drawthefadingedgesandrestorelayers
33. *6.Drawdecorations(scrollbarsforinstance)
34. */
36. //Step1,drawthebackground,ifneeded
37. intsaveCount;
38. if(!dirtyOpaque){
39. finalDrawablebackground=mBGDrawable;
40. if(background!=null){
41. finalintscrollX=mScrollX;
42. finalintscrollY=mScrollY;
44. if(mBackgroundSizeChanged){
45. background.setBounds(0,0,mRight-mLeft,mBottom-mTop);
46. mBackgroundSizeChanged=false;
47. }
49. if((scrollX|scrollY)==0){
50. background.draw(canvas);
51. }else{
52. canvas.translate(scrollX,scrollY);
53. background.draw(canvas);
54. canvas.translate(-scrollX,-scrollY);
55. }
56. }
57. }
59. //skipstep2&5ifpossible(commoncase)
60. finalintviewFlags=mViewFlags;
61. booleanhorizontalEdges=(viewFlags&FADING_EDGE_HORIZONTAL)!=0;
62. booleanverticalEdges=(viewFlags&FADING_EDGE_VERTICAL)!=0;
63. if(!verticalEdges&&!horizontalEdges){
65. //Step3,drawthecontent
66. if(!dirtyOpaque)onDraw(canvas);
68. //Step4,drawthechildren
69. dispatchDraw(canvas);
71. //Step6,drawdecorations(scrollbars)
72. onDrawScrollBars(canvas);
74. //we'redone...
75. return;
76. }
78. /*
79. *Herewedothefullfledgedroutine...
80. *(thisisanuncommoncasewherespeedmattersless,
81. *thisiswhywerepeatsomeoftheteststhathavebeen
82. *doneabove)
83. */
85. booleandrawTop=false;
86. booleandrawBottom=false;
87. booleandrawLeft=false;
88. booleandrawRight=false;
90. floattopFadeStrength=0.0f;
91. floatbottomFadeStrength=0.0f;
92. floatleftFadeStrength=0.0f;
93. floatrightFadeStrength=0.0f;
95. //Step2,savethecanvas'layers
96. intpaddingLeft=mPaddingLeft;
97. finalbooleanoffsetRequired=isPaddingOffsetRequired();
98. if(offsetRequired){
99. paddingLeft+=getLeftPaddingOffset();
100. }
102. intleft=mScrollX+paddingLeft;
103. intright=left+mRight-mLeft-mPaddingRight-paddingLeft;
104. inttop=mScrollY+getFadeTop(offsetRequired);
105. intbottom=top+getFadeHeight(offsetRequired);
107. if(offsetRequired){
108. right+=getRightPaddingOffset();
109. bottom+=getBottomPaddingOffset();
110. }
112. finalScrollabilityCachescrollabilityCache=mScrollCache;
113. finalfloatfadeHeight=scrollabilityCache.fadingEdgeLength;
114. intlength=(int)fadeHeight;
116. //clipthefadelengthiftopandbottomfadesoverlap
117. //overlappingfadesproduceodd-lookingartifacts
118. if(verticalEdges&&(top+length>bottom-length)){
119. length=(bottom-top)/2;
120. }
122. //alsocliphorizontalfadesifnecessary
123. if(horizontalEdges&&(left+length>right-length)){
124. length=(right-left)/2;
125. }
127. if(verticalEdges){
128. topFadeStrength=Math.max(0.0f,Math.min(1.0f,getTopFadingEdgeStrength()));
129. drawTop=topFadeStrength*fadeHeight>1.0f;
130. bottomFadeStrength=Math.max(0.0f,Math.min(1.0f,getBottomFadingEdgeStrength()));
131. drawBottom=bottomFadeStrength*fadeHeight>1.0f;
132. }
134. if(horizontalEdges){
135. leftFadeStrength=Math.max(0.0f,Math.min(1.0f,getLeftFadingEdgeStrength()));
136. drawLeft=leftFadeStrength*fadeHeight>1.0f;
137. rightFadeStrength=Math.max(0.0f,Math.min(1.0f,getRightFadingEdgeStrength()));
138. drawRight=rightFadeStrength*fadeHeight>1.0f;
139. }
141. saveCount=canvas.getSaveCount();
143. intsolidColor=getSolidColor();
144. if(solidColor==0){
145. finalintflags=Canvas.HAS_ALPHA_LAYER_SAVE_FLAG;
147. if(drawTop){
148. canvas.saveLayer(left,top,right,top+length,null,flags);
149. }
151. if(drawBottom){
152. canvas.saveLayer(left,bottom-length,right,bottom,null,flags);
153. }
155. if(drawLeft){
156. canvas.saveLayer(left,top,left+length,bottom,null,flags);
157. }
159. if(drawRight){
160. canvas.saveLayer(right-length,top,right,bottom,null,flags);
161. }
162. }else{
163. scrollabilityCache.setFadeColor(solidColor);
164. }
166. //Step3,drawthecontent
167. if(!dirtyOpaque)onDraw(canvas);
169. //Step4,drawthechildren
170. dispatchDraw(canvas);
172. //Step5,drawthefadeeffectandrestorelayers
173. finalPaintp=scrollabilityCache.paint;
174. finalMatrixmatrix=scrollabilityCache.matrix;
175. finalShaderfade=scrollabilityCache.shader;
177. if(drawTop){
178. matrix.setScale(1,fadeHeight*topFadeStrength);
179. matrix.postTranslate(left,top);
180. fade.setLocalMatrix(matrix);
181. canvas.drawRect(left,top,right,top+length,p);
182. }
184. if(drawBottom){
185. matrix.setScale(1,fadeHeight*bottomFadeStrength);
186. matrix.postRotate(180);
187. matrix.postTranslate(left,bottom);
188. fade.setLocalMatrix(matrix);
189. canvas.drawRect(left,bottom-length,right,bottom,p);
190. }
192. if(drawLeft){
193. matrix.setScale(1,fadeHeight*leftFadeStrength);
194. matrix.postRotate(-90);
195. matrix.postTranslate(left,top);
196. fade.setLocalMatrix(matrix);
197. canvas.drawRect(left,top,left+length,bottom,p);
198. }
200. if(drawRight){
201. matrix.setScale(1,fadeHeight*rightFadeStrength);
202. matrix.postRotate(90);
203. matrix.postTranslate(right,top);
204. fade.setLocalMatrix(matrix);
205. canvas.drawRect(right-length,top,right,bottom,p);
206. }
208. canvas.restoreToCount(saveCount);
210. //Step6,drawdecorations(scrollbars)
211. onDrawScrollBars(canvas);
212. }

同样地，将上面draw()调用流程用伪代码描述如下：

[java] view plain copy

1. //ViewRoot.java
2. //draw()过程
3. //发起draw()的“发号者”是在ViewRoot.java里的performTraversals()方法，该方法会继续调用draw()方法开始绘图
4. privatevoiddraw(){
6. //...
7. ViewmView;
8. mView.draw(canvas);
9. //....
11. }
13. //回调View视图里的onDraw()过程，该方法只由ViewGroup类型实现
14. privatevoiddraw(Canvascanvas){
15. //该方法会做如下事情
16. //1、绘制该View的背景
17. //2、为绘制渐变框做一些准备操作
18. //3、调用onDraw()方法绘制视图本身
19. //4、调用dispatchDraw()方法绘制每个子视图，dispatchDraw()已经在Android框架中实现了，在ViewGroup方法中
20. //应用程序程序一般不需要重写该方法，但可以捕获该方法的发生，做一些特别的事情
21. //5、绘制渐变框
22. }
24. //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法
25. @Override
26. protectedvoiddispatchDraw(Canvascanvas){
28. //
29. //其实现方法类似如下：
30. intchildCount=getChildCount();
31. for(inti=0;i<childCount;i++){
32. Viewchild=getChildAt(i);
33. //调用drawChild完成
34. drawChild(child,canvas);
35. }
36. }
38. //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法
39. protectedvoiddrawChild(Viewchild,Canvascanvas){
41. //....
42. //简单的回调View对象的draw()方法，递归就这么产生了
43. child.draw(canvas);
44. //.........
45. }

需要强调一点的就是，在这三个流程中，Google已经帮我们把draw()过程框架已经写好了，自定义的ViewGroup只需要实现measure()过程和layout()过程即可。

引起View树重新绘制的因素有如下几种：

1、导致视图大小发生变化；

2、导致ViewGroup重新为子视图分配位置

3、视图显示情况发生变化需要重绘

这三种情况，最终会直接或间接调用到三个方法，分别为invalidate()，requsetLaytout()以及requestFocus() ，接着这三个方法最终会调用到ViewRoot中的schedulTraversale()方法，该函数然后发起一个异步消息，消息处理中调用performTraverser()方法对整个View进行遍历。

invalidate()方法：

说明：请求重绘View树，即draw()过程，假如视图大小没有发生变化就不会调用layout()过程，并且只绘制那些“需要重绘的”视图，即谁（View的话，只绘制该View；ViewGroup，则绘制整个ViewGroup）请求invalidate()方法，就绘制该视图。

一般引起invalidate()操作的函数如下：

1、调用invalidate()方法，请求重新draw()，但只会绘制调用者本身。

2、调用setSelection()方法，请求重新draw()，但只会绘制调用者本身。

3、调用setVisibility()方法：当View可视状态在INVISIBLE转换VISIBLE时，会间接调用invalidate()方法，继而绘制该View。

4、调用setEnabled()方法：请求重新draw()，但不会重新绘制任何视图包括该调用者本身。

requestLayout()方法：

会导致调用measure()过程和layout()过程。

说明：只是对View树重新布局layout过程包括measure()和layout()过程，不会调用draw()过程，但不会重新绘制任何视图包括该调用者本身。

一般引起invalidate()操作的函数如下：

1、requestLayout()方法：当View的可视状态在INVISIBLE / VISIBLE 转换为GONE状态时，会间接调用requestLayout() 和invalidate方法。同时，由于整个个View树大小发生了变化，会请求measure()过程以及draw()过程，同样地，只绘制需要“重新绘制”的视图。

requestFocus()方法：

说明：请求View树的draw()过程，但只绘制“需要重绘”的视图。

参考资料：

1、Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析http://blog.csdn.net/qinjuning/article/details/7110211

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