View视图绘制流程，View工作原理(二)

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Android视图绘制流程完全解析，带你一步步深入了解View(二) - 郭霖的专栏 - 博客频道 - CSDN.NET
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View系统的绘制流程会从ViewRoot的performTraversals()方法中开始，每一个视图（View）的绘制过程都必须经历三个最主要的阶段，即onMeasure()、onLayout()和onDraw()，下面我们逐个对这三个阶段展开进行探讨。

一. onMeasure()

measure是测量的意思，那么onMeasure()方法顾名思义就是用于测量视图的大小的。View系统的绘制流程会从ViewRoot的performTraversals()方法中开始，在其内部调用View的measure()方法。measure()方法接收两个参数，widthMeasureSpec和heightMeasureSpec，这两个值分别用于确定视图的宽度和高度的规格和大小。

MeasureSpec的值由specSize和specMode共同组成的，其中specSize记录的是大小，specMode记录的是规格。specMode一共有三种类型，如下所示：
1. EXACTLY
表示父视图希望子视图的大小应该是由specSize的值来决定的，系统默认会按照这个规则来设置子视图的大小，开发人员当然也可以按照自己的意愿设置成任意的大小。

2. AT_MOST
表示子视图最多只能是specSize中指定的大小，开发人员应该尽可能小得去设置这个视图，并且保证不会超过specSize。系统默认会按照这个规则来设置子视图的大小，开发人员当然也可以按照自己的意愿设置成任意的大小。

3. UNSPECIFIED
表示开发人员可以将视图按照自己的意愿设置成任意的大小，没有任何限制。这种情况比较少见，不太会用到。

接下来我们看下View的measure()方法里面的代码吧:

public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {    if ((mPrivateFlags & FORCE_LAYOUT) == FORCE_LAYOUT ||            widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec ||            heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec) {        mPrivateFlags &= ~MEASURED_DIMENSION_SET;        if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {            ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_MEASURE);        }        onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);        if ((mPrivateFlags & MEASURED_DIMENSION_SET) != MEASURED_DIMENSION_SET) {            throw new IllegalStateException("onMeasure() did not set the"                    + " measured dimension by calling"                    + " setMeasuredDimension()");        }        mPrivateFlags |= LAYOUT_REQUIRED;    }    mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;    mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;}

注意观察，measure()这个方法是final的，因此我们无法在子类中去重写这个方法，说明Android是不允许我们改变View的measure框架的。然后在第9行调用了onMeasure()方法，这里才是真正去测量并设置View大小的地方，默认会调用getDefaultSize()方法来获取视图的大小，代码如下：

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;}

这里传入的measureSpec是一直从measure()方法中传递过来的。然后调用MeasureSpec.getMode()方法可以解析出specMode，调用MeasureSpec.getSize()方法可以解析出specSize。接下来进行判断，如果specMode等于AT_MOST或EXACTLY就返回specSize，这也是系统默认的行为。之后会在onMeasure()方法中调用setMeasuredDimension()方法来设定测量出的大小，这样一次measure过程就结束了。当然，一个界面的展示可能会涉及到很多次的measure，因为一个布局中一般都会包含多个子视图，每个视图都需要经历一次measure过程。ViewGroup中定义了一个measureChildren()方法来去测量子视图的大小。

当然，onMeasure()方法是可以重写的，也就是说，如果你不想使用系统默认的测量方式，可以按照自己的意愿进行定制，比如：

public class MyView extends View {......@Overrideprotected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {setMeasuredDimension(200, 200);}}

这样的话就把View默认的测量流程覆盖掉了，不管在布局文件中定义MyView这个视图的大小是多少，最终在界面上显示的大小都将会是200*200。
需要注意的是，在setMeasuredDimension()方法调用之后，我们才能使用getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()来获取视图测量出的宽高，以此之前调用这两个方法得到的值都会是0。

由此可见，视图大小的控制是由父视图、布局文件、以及视图本身共同完成的，父视图会提供给子视图参考的大小，而开发人员可以在XML文件中指定视图的大小，然后视图本身会对最终的大小进行拍板。

二. onLayout()

measure过程结束后，视图的大小就已经测量好了，接下来就是layout的过程了。正如其名字所描述的一样，这个方法是用于给视图进行布局的，也就是确定视图的位置。ViewRoot的performTraversals()方法会在measure结束后继续执行，并调用View的layout()方法来执行此过程，如下所示：

host.layout(0, 0, host.mMeasuredWidth, host.mMeasuredHeight);

layout()方法接收四个参数，分别代表着左、上、右、下的坐标，当然这个坐标是相对于当前视图的父视图而言的。可以看到，这里还把刚才测量出的宽度和高度传到了layout()方法中。那么我们来看下layout()方法中的代码是什么样的吧，如下所示：

public void layout(int l, int t, int r, int b) {    int oldL = mLeft;    int oldT = mTop;    int oldB = mBottom;    int oldR = mRight;    boolean changed = setFrame(l, t, r, b);    if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) {        if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {            ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);        }        onLayout(changed, l, t, r, b);        mPrivateFlags &= ~LAYOUT_REQUIRED;        if (mOnLayoutChangeListeners != null) {            ArrayList listenersCopy =                    (ArrayList) 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 &= ~FORCE_LAYOUT;}

在layout()方法中，首先会调用setFrame()方法来判断视图的大小是否发生过变化，以确定有没有必要对当前的视图进行重绘，同时还会在这里把传递过来的四个参数分别赋值给mLeft、mTop、mRight和mBottom这几个变量。接下来会在第11行调用onLayout()方法，正如onMeasure()方法中的默认行为一样，也许你已经迫不及待地想知道onLayout()方法中的默认行为是什么样的了。进入onLayout()方法，咦？怎么这是个空方法，一行代码都没有？！
没错，View中的onLayout()方法就是一个空方法，因为onLayout()过程是为了确定视图在布局中所在的位置，而这个操作应该是由布局来完成的，即父视图决定子视图的显示位置。既然如此，我们来看下ViewGroup中的onLayout()方法是怎么写的吧，代码如下：

@Overrideprotected abstract void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b);

可以看到，ViewGroup中的onLayout()方法竟然是一个抽象方法，这就意味着所有ViewGroup的子类都必须重写这个方法。没错，像LinearLayout、RelativeLayout等布局，都是重写了这个方法，然后在内部按照各自的规则对子视图进行布局的。由于LinearLayout和RelativeLayout的布局规则都比较复杂，就不单独拿出来进行分析了，这里我们尝试自定义一个布局，借此来更深刻地理解onLayout()的过程。

自定义的这个布局目标很简单，只要能够包含一个子视图，并且让子视图正常显示出来就可以了。那么就给这个布局起名叫做SimpleLayout吧，代码如下所示：

public class SimpleLayout extends ViewGroup {public SimpleLayout(Context context, AttributeSet attrs) {super(context, attrs);}@Overrideprotected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);if (getChildCount() > 0) {View childView = getChildAt(0);measureChild(childView, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);}}@Overrideprotected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {if (getChildCount() > 0) {View childView = getChildAt(0);childView.layout(0, 0, childView.getMeasuredWidth(), childView.getMeasuredHeight());}}}

代码非常的简单，我们来看下具体的逻辑吧。你已经知道，onMeasure()方法会在onLayout()方法之前调用，因此这里在onMeasure()方法中判断SimpleLayout中是否有包含一个子视图，如果有的话就调用measureChild()方法来测量出子视图的大小。
接着在onLayout()方法中同样判断SimpleLayout是否有包含一个子视图，然后调用这个子视图的layout()方法来确定它在SimpleLayout布局中的位置，这里传入的四个参数依次是0、0、childView.getMeasuredWidth()和childView.getMeasuredHeight()，分别代表着子视图在SimpleLayout中左上右下四个点的坐标。其中，调用childView.getMeasuredWidth()和childView.getMeasuredHeight()方法得到的值就是在onMeasure()方法中测量出的宽和高。
这样就已经把SimpleLayout这个布局定义好了，下面就是在XML文件中使用它了，如下所示：

可以看到，我们能够像使用普通的布局文件一样使用SimpleLayout，只是注意它只能包含一个子视图，多余的子视图会被舍弃掉（因为getChildAt）。这里SimpleLayout中包含了一个ImageView，并且ImageView的宽高都是wrap_content。现在运行一下程序，结果如下图所示：

OK！ImageView成功已经显示出来了，并且显示的位置也正是我们所期望的。如果你想改变ImageView显示的位置，只需要改变childView.layout()方法的四个参数就行了。

还有一个问题，getWidth()方法和getMeasureWidth()方法有什么区别呢？

首先getMeasureWidth()方法在measure()过程结束后就可以获取到了，而getWidth()方法要在layout()过程结束后才能获取到。另外，getMeasureWidth()方法中的值是通过setMeasuredDimension()方法来进行设置的，而getWidth()方法中的值则是通过视图右边的坐标减去左边的坐标计算出来的。

在本篇文章中getWidth() = childView.getMeasuredWidth() - 0，这就是它们的关系，其中0也可以为其他数字，但是一般情况下两个值相同。

三. onDraw()

measure和layout的过程都结束后，接下来就进入到draw的过程了。同样，根据名字你就能够判断出，在这里才真正地开始对视图进行绘制。ViewRoot中的代码会继续执行并创建出一个Canvas对象，然后调用View的draw()方法来执行具体的绘制工作。draw()方法内部的绘制过程总共可以分为六步，其中第二步和第五步在一般情况下很少用到，因此这里我们只分析简化后的绘制过程。代码如下所示：

public void draw(Canvas canvas) {if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {    ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.DRAW);}final int privateFlags = mPrivateFlags;final boolean dirtyOpaque = (privateFlags & DIRTY_MASK) == DIRTY_OPAQUE &&        (mAttachInfo == null || !mAttachInfo.mIgnoreDirtyState);mPrivateFlags = (privateFlags & ~DIRTY_MASK) | DRAWN;// Step 1, draw the background, if neededint saveCount;if (!dirtyOpaque) {    final Drawable background = mBGDrawable;    if (background != null) {        final int scrollX = mScrollX;        final int scrollY = mScrollY;        if (mBackgroundSizeChanged) {            background.setBounds(0, 0,  mRight - mLeft, mBottom - mTop);            mBackgroundSizeChanged = false;        }        if ((scrollX | scrollY) == 0) {            background.draw(canvas);        } else {            canvas.translate(scrollX, scrollY);            background.draw(canvas);            canvas.translate(-scrollX, -scrollY);        }    }}final int viewFlags = mViewFlags;boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {    // Step 3, draw the content    if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);    // Step 4, draw the children    dispatchDraw(canvas);    // Step 6, draw decorations (scrollbars)    onDrawScrollBars(canvas);    // we're done...    return;}}

第一步，是从第9行代码开始的，这一步的作用是对视图的背景进行绘制。这里会先得到一个mBGDrawable对象，然后根据layout过程确定的视图位置来设置背景的绘制区域，之后再调用Drawable的draw()方法来完成背景的绘制工作。那么这个mBGDrawable对象是从哪里来的呢？其实就是在XML中通过android:background属性设置的图片或颜色。当然你也可以在代码中通过setBackgroundColor()、setBackgroundResource()等方法进行赋值。
第三步，是在第34行执行的，这一步的作用是对视图的内容进行绘制。可以看到，这里去调用了一下onDraw()方法，那么onDraw()方法里又写了什么代码呢？进去一看你会发现，原来又是个空方法啊。其实也可以理解，因为每个视图的内容部分肯定都是各不相同的，这部分的功能交给子类来去实现也是理所当然的。

第四步，这一步的作用是对当前视图的所有子视图进行绘制。但如果当前的视图没有子视图，那么也就不需要进行绘制了。因此你会发现View中的dispatchDraw()方法又是一个空方法，而ViewGroup的dispatchDraw()方法中就会有具体的绘制代码。

第六步，也是最后一步，这一步的作用是对视图的滚动条进行绘制。那么你可能会奇怪，当前的视图又不一定是ListView或者ScrollView，为什么要绘制滚动条呢？其实不管是Button也好，TextView也好，任何一个视图都是有滚动条的，只是一般情况下我们都没有让它显示出来而已。绘制滚动条的代码逻辑也比较复杂，这里就不再贴出来了，因为我们的重点是第三步过程。

通过以上流程分析，相信大家已经知道，View是不会帮我们绘制内容部分的，因此需要每个视图根据想要展示的内容来自行绘制。如果你去观察TextView、ImageView等类的源码，你会发现它们都有重写onDraw()这个方法，并且在里面执行了相当不少的绘制逻辑。绘制的方式主要是借助Canvas这个类，它会作为参数传入到onDraw()方法中，供给每个视图使用。Canvas这个类的用法非常丰富，基本可以把它当成一块画布，在上面绘制任意的东西，那么我们就来尝试一下吧。

只是创建一个非常简单的视图，并且用Canvas随便绘制了一点东西:

public class MyView extends View {private Paint mPaint;public MyView(Context context, AttributeSet attrs) {super(context, attrs);mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);}@Overrideprotected void onDraw(Canvas canvas) {mPaint.setColor(Color.YELLOW);canvas.drawRect(0, 0, getWidth(), getHeight(), mPaint);mPaint.setColor(Color.BLUE);mPaint.setTextSize(20);String text = "Hello View";canvas.drawText(text, 0, getHeight() / 2, mPaint);}}

可以看到，我们创建了一个自定义的MyView继承自View，并在MyView的构造函数中创建了一个Paint对象。Paint就像是一个画笔一样，配合着Canvas就可以进行绘制了。这里我们的绘制逻辑比较简单，在onDraw()方法中先是把画笔设置成黄色，然后调用Canvas的drawRect()方法绘制一个矩形。然后在把画笔设置成蓝色，并调整了一下文字的大小，然后调用drawText()方法绘制了一段文字。

就这么简单，一个自定义的视图就已经写好了，现在可以在XML中加入这个视图:

MyView的宽度设置成200dp，高度设置成100dp，运行结果如下：

图中显示的内容也正是MyView这个视图的内容部分了。由于我们没给MyView设置背景，因此这里看不出来View自动绘制的背景效果。

到此为止，整个视图的绘制过程就全部结束了。

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