【读书笔记】View的工作原理
View的工作原理
ViewRoot和DecorView
ViewRoot：对应ViewRootImpl类，它是连接WindowManager和DecorView的纽带，View的三大流程均是通过ViewRoot来完成的。在ActivityThread中，当Activity对象被创建完毕后，会将DecorView添加到Window中，同时会创建ViewRootImpl对象，并将ViewRootImpl对象和DecorView建立关联。
View的绘制流程是从ViewRoot的performTraversals方法开始的。
performTraversals方法的调用流程：
image.png
如上图，performTraversals会依次调用performMesaure、performLayout、performDraw来完成View绘制的流程。当调用onMeasure方法对子元素进行测量时，测量的流程就传递到子元素中了，这时就完成了一次测量过程，子元素再重复父元素的measure过程，这样就完成了View树的遍历。layout、draw流程也是一样的，区别就是performDraw的传递过程在draw方法是通过dispatchDraw来实现的，不过本质是一样的。
measure过程决定了View的宽高；layout过程决定了View四个顶点的坐标和实际的宽高；draw过程决定了View的显示，只有draw过程完成后，View的内容才会呈现在屏幕上；
DecorView: 顶级View，其内部包含一个竖直的LinearLayout，LinearLayout包含Title和Content两部分，我们设置的View就时被添加到了Content中，Content的Id为content，是一个FrameLayout。DecorView也是一个FrameLayout,View的事件都是先经过DecorView，然后才传递给我们的View
MeasureSpec
MeasureSpec很大程度上决定了一个View的尺寸规格，之所以说很大程度上，是因为这个过程还受父容器的影响，因为父容器影响View的MeasureSpec的创建过程。系统会将View的LayoutParams根据父容器所施加的规则转换成对应的MeasureSpec，然后再根据这个measureSpec来测量View的宽高。这里的宽高是测量宽高，不一定是最终宽高
MeasureSpec代表一个32位int值，高2位代表SpecMode，低30位代表SpecSize，SpecMode代表测量模式，SpecSize代表某种测量模式下的规格大小。
MeasureMode有三种：
- UNSPECIFIED： 父容器不对View有任何限制，要多大给多大，这种情况一般用于系统内部，表示一种测量状态
- EXACTLY：父容器以检测出View所需要的精确大小，这个时候View的最终大小就是SpecSize所指定的值。它对应于LayoutParams中的match_parent和具体的数值这两种模式
- AT_MOST：父容器指定了一个可用大小即SpecSize，View的大小不能大于这个值。它对应于LayoutParams种的wrap_content。
MeasureSpec和LayoutParams的关系
- View测量过程中，系统将LayoutParams在父容器的约束下转换成对应MeasureSpec,然后再根据这个MeasureSpec来确定View测量后的宽高。LayoutParams需要和父容器一起才能决定MeasureSpec，从而决定View 的宽高。
- 对于顶级View（DecorView），其MeasureSpec是由窗口的尺寸和自身的LayoutParams来共同决定
- 对于普通View，由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams来共同决定，MeasureSpec一旦确定后，onMeasure方法中就可以确定View的宽高。
- 当View采用固定宽高时，不管父容器的MeasureSpec是什么，View都是精确模式（EXACTLY），并且大小遵从LayoutParams中的大小
- View宽高是match_parent时，如果父容器是EXACTLY，那么View也是EXACTLY，大小为父容器剩余空间； 如果父容器是AT_MOST，那么View也是AT_MOST，大小为父容器剩余空间
- View宽高是wrap_content时，不管父容器是什么模式，View都是AT_MOST，大小为父容器剩余空间
View的工作流程
measure过程
- View的measure过程
View的测量过程由measure方法完成，measure方法是final类型方法，子类不能重写此方法，所以只看onMeasure方法的实现就行：
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:
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());
}
EXACTLY返回的MeasureSize是View测量后的大小。（这个是我们所关注的）
（UNSPECIFIED用于系统内部的测量过程，我们一般不需要管它）
UNSPECIFIED返回的是size 这个size就是getSuggestedMinimumHeight()和 getSuggestedMinimumWidth()
分析一下getSuggestedMinimumHeight()方法， getSuggestedMinimumWidth（）方法同理
如果View没有设置背景，则返回mMinHeight等于android:minHeight所对应的值，这个值可以为0；如果设置了背景则返回android:minHeight和背景的最小宽度（mBackground.getMinimumHeight）这两者中的最大值
注意：
直接继承View的自定义控件需要重写onMeasure方法并设置wrap_content时的自身大小，否则在布局中使用wrap_content就和使用math_parent的效果相同。因为根据源码getChildMeasureSpec()可以得出AT_MOST模式返回的大小为父容器目前可用最大大小
- ViewGroup的measure流程
ViewGroup除了完成自己的measure外，还会遍历去调用所有子元素的measure方法，各个子元素再去递归去执行整个过程，和View不同的是，ViewGroup是一个抽象类，因此它没有重写View的onMeasure方法，但是它提供了一个叫measureChildren方法
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) {
measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}
}
}
protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
int parentHeightMeasureSpec) {
final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
measureChild方法就是提取出子元素的LayoutParams，然后再通过getChildMeasureSpec创建子元素的MeasureSpec,接着把MeasureSpec传递给子元素的measure方法来进行测量
在Activity的onCreate、onStart、onResume方法中获取View宽高的方法
//第一种 此方法会被多次调用
@Override
public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) {
super.onWindowFocusChanged(hasFocus);
if(hasFocus){
int width = view.getMeasuredWidth();
int height = view.getMeasuredHeight();
}
}
//第二种将Runnable放到消息队列的尾部，等Looper调用此Runnable时， View也初始化好了
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
view.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int width = view.getMeasuredWidth();
int height = view.getMeasuredHeight();
}
});
}
//第三种，当View树状态或者View树内部View可见行发生改变时，被调用。此方法会被多次调用
view.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
@Override
public void onGlobalLayout() {
int width = view.getMeasuredWidth();
int height = view.getMeasuredHeight();
}
});
//第四种，手动去调用measure测量 分情况
//match_parent 不知道父容器的剩余空间，无法测量
//宽高固定，都是100
int widthMeasureSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(100, View.MeasureSpec.EXACTLY);
int heightMeasureSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(100, View.MeasureSpec.EXACTLY);
view.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
//宽高是wrap_content
int widthMeasureSpec1 = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(1<<30 -1, View.MeasureSpec.AT_MOST);
int heightMeasureSpec1 = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(1<<30 -1, View.MeasureSpec.AT_MOST);
view.measure(widthMeasureSpec1,heightMeasureSpec1);
layout过程
layout的作用是ViewGroup用来确定子元素的位置，当ViewGroup的位置被确定后，它在onLayout中会遍历所有的子元素并调用其layout方法，在layout方法中onLayout方法又会被调用。
先看下layout方法的实现：
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;
//通过setFrame确定四个顶点位置 此时在父容器中的位置已经确定
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
//调用onLayout方法确定子元素的位置
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);
}
}
}
final boolean wasLayoutValid = isLayoutValid();
mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
下方代码省略。。
}
onLayout方法是一个空实现，需要子元素自己实现
View的测量宽高和最终宽高
在View的默认实现中，测量宽高和最终宽高是相等的，只不过测量宽高形成于measure过程，最终宽高形成于layout过程，两者赋值的时机不同，测量宽高赋值的时机稍早些。重写layout方法并修改l、t、r、b数值会导致测量宽高和最终宽高不一致
draw过程
作用是将View绘制到屏幕上，步骤为：
- 绘制背景background.draw(canvas)
- 绘制自己（onDraw）
- 绘制children（dispatchDraw）
- 绘制装饰(onDrawScrollBars)
这些在源码上可以明显的看到
public void draw(Canvas canvas) {
上方代码省略。。
/*
* Draw traversal performs several drawing steps which must be executed
* in the appropriate order:
*
* 1. Draw the background
* 2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading
* 3. Draw view's content
* 4. Draw children
* 5. If necessary, draw the fading edges and restore layers
* 6. Draw decorations (scrollbars for instance)
*/
// Step 1, draw the background, if needed
int saveCount;
if (!dirtyOpaque) {
drawBackground(canvas);
}
// skip step 2 & 5 if possible (common case)
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);
代码省略。。。
// Step 6, draw decorations (foreground, scrollbars)
onDrawForeground(canvas);
// Step 7, draw the default focus highlight
drawDefaultFocusHighlight(canvas);
if (debugDraw()) {
debugDrawFocus(canvas);
}
// we're done...
return;
}
代码省略。。。
}
View绘制过程的传递是通过dispatchDraw来实现的，dispatchDraw会遍历调用所有子元素的draw方法，如此draw事件就一层层传递了下去
