Android开发艺术探索 第4章 View的工作原理 读书笔记

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学习内容

View的底层工作原理，比如View的测量流程、布局流程以及绘制流程；以及常见的View回调方法；熟悉掌握前面的知识后，自定义View的时候也会更加的得心应手。

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4.1 初识ViewRoot和DecorView

• ViewRoot对应于ViewRootImpl类，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的绘制流程从ViewRoot的performTraversals开始，经过measure、layout和draw三个过程才可以把一个View绘制出来，其中measure用来测量View的宽高，layout用来确定View在父容器中的放置位置，而draw则负责将View绘制到屏幕上。

• performTraversals会依次调用performMeasure、performLayout和performDraw三个方法，这三个方法分别完成顶级View的measure、layout和draw这三大流程。其中performMeasure中会调用measure方法，在measure方法中又会调用onMeasure方法，在onMeasure方法中则会对所有子元素进行measure过程，这样就完成了一次measure过程；子元素会重复父容器的measure过程，如此反复完成了整个View数的遍历。另外两个过程类似，大致调用流程如下图：

  
  performTraversals工作流程图.png
• measure过程决定了View的宽/高，完成后可通过getMeasuredWidth/getMeasureHeight方法来获取View测量后的宽/高。Layout过程决定了View的四个顶点的坐标和实际View的宽高，完成后可通过getTop、getBotton、getLeft和getRight拿到View的四个定点坐标。Draw过程决定了View的显示，完成后View的内容才能呈现到屏幕上。
• 如下图，DecorView作为顶级View，一般情况下它内部包含了一个竖直方向的LinearLayout，里面分为两个部分（具体情况和Android版本和主题有关），上面是标题栏，下面是内容栏。在Activity通过setContextView所设置的布局文件其实就是被加载到内容栏之中的。

//获取内容栏
ViewGroup content = findViewById(R.android.id.content);
//获取我们设置的Viewcontext.getChildAt(0);

DecorView其实是一个FrameLayout，View层的事件都先经过DecorView，然后才传给我们的View。

DecorView的结构.png

4.2 理解MeasureSpec

• MeasureSpec很大程度上决定一个View的尺寸规格，测量过程中，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，再根据这个measureSpec来测量出View的宽/高。
• MeasureSpec代表一个32位的int值，高2位为SpecMode，低30位为SpecSize，SpecMode是指测量模式，SpecSize是指在某种测量模式下的规格大小。
  MpecMode有三类；
  1.UNSPECIFIED 父容器不对View进行任何限制，要多大给多大，一般用于系统内部
  2.EXACTLY 父容器检测到View所需要的精确大小，这时候View的最终大小就是SpecSize所指定的值，对应LayoutParams中的match_parent和具体数值这两种模式。
  3.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，不同View实现不同，对应LayoutParams中的wrap_content。
• 当View采用固定宽/高的时候，不管父容器的MeasureSpec的是什么，View的MeasureSpec都是精确模式兵其大小遵循Layoutparams的大小。 当View的宽/高是match_parent时，如果他的父容器的模式是精确模式，那View也是精确模式并且大小是父容器的剩余空间；如果父容器是最大模式，那么View也是最大模式并且起大小不会超过父容器的剩余空间。 当View的宽/高是wrap_content时，不管父容器的模式是精确还是最大化，View的模式总是最大化并且不能超过父容器的剩余空间。

4.3 View的工作流程

1. View的measure过程

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

View的measure过程.png

• setMeasuredDimension方法会设置View的宽/高的测量值
• getDefaultSize方法返回的大小就是measureSpec中的specSize，也就是View测量后的大小，绝大部分情况和View的最终大小(layout阶段确定)相同。
• getSuggestedMinimumWidth方法，作为getDefaultSize的第一个参数（建议宽度)
• 直接继承View的自定义控件，需要重写onMeasure方法并且设置
  wrap_content时的自身大小，否则在布局中使用了wrap_content相当于使用了match_parent。解决方法：在onMeasure时，给View指定一个内部宽/高，并在wrap_content时设置即可，其他情况沿用系统的测量值即可。

2. ViewGroup的measure过程

ViewGroup的measure过程.png

• 对于ViewGroup来说，除了完成自己的measure过程之外，还会遍历去调用所有子元素的measure方法，个个子元素再递归去执行这个过程，和View不同的是，ViewGroup是一个抽象类，没有重写View的onMeasure方法，提供了measureChildren方法。
• measureChildren方法，遍历获取子元素，子元素调用measureChild方法
• measureChild方法，取出子元素的LayoutParams，再通过getChildMeasureSpec方法来创建子元素的MeasureSpec，接着将MeasureSpec传递给View的measure方法进行测量。
• ViewGroup没有定义其测量的具体过程，因为不同的ViewGroup子类有不同的布局特征，所以其测量过程的onMeasure方法需要各个子类去具体实现。
• measure完成之后，通过getMeasureWidth/Height方法就可以获取View的测量宽/高，需要注意的是，在某些极端情况下，系统可能要多次measure才能确定最终的测量宽/高，比较好的习惯是在onLayout方法中去获取测量宽/高或者最终宽/高。

如何在Activity中获取View的宽/高信息
因为View的measure过程和Activity的生命周期不是同步进行，如果View还没有测量完毕，那么获取到的宽/高就是0；所以在Activity的onCreate、onStart、onResume中均无法正确的获取到View的宽/高信息。下面给出4种解决方法。

1. Activity/View#onWindowFocusChanged。
   onWindowFocusChanged这个方法的含义是：VieW已经初始化完毕了，宽高已经准备好了，需要注意：它会被调用多次，当Activity的窗口得到焦点和失去焦点均会被调用。
2. view.post(runnable)。
   通过post将一个runnable投递到消息队列的尾部，当Looper调用此runnable的时候，View也初始化好了。
3. ViewTreeObserver。
   使用ViewTreeObserver的众多回调可以完成这个功能，比如OnGlobalLayoutListener这个接口，当View树的状态发送改变或View树内部的View的可见性发生改变时，onGlobalLayout方法会被回调。需要注意的是，伴随着View树状态的改变，onGlobalLayout会被回调多次。
4. view.measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec)。
   (1). match_parent：
   无法measure出具体的宽高，因为不知道父容器的剩余空间，无法测量出View的大小
   (2). 具体的数值（dp/px）:

int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);

(3). wrap_content：

int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);

2. View的layout过程

• 在View的默认实现中，View的测量宽/高和最终宽/高是相等的，测量宽/高形成于View的measure过程，而最终宽/高形成于View的layout过程。

3. View的draw过程

• 将View绘制到屏幕上，大概的几个步骤：
  1.绘制背景background.draw(canvas)
  2.绘制自己（onDraw）
  3.绘制children(dispatchDraw)
  4.绘制装饰（onDrawScrollBars）

• View的绘制过程是通过dispatchDraw来实现的，它会遍历所有子元素的draw方法。
• 如果一个View不需要绘制任何内容，那么设置setWillNotDraw为true后，系统会进行相应的优化；ViewGroup默认为true，如果我们的自定义ViewGroup需要通过onDraw来绘制内容的时候，需要显示的关闭它。

4.4 自定义View

• 直接继承View或ViewGroup的控件， 需要在onmeasure中对wrap_content做特殊处理。
• 直接继承View的控件，如果不在draw方法中处理padding，那么padding属性就无法起作用。直接继承ViewGroup的控件也需要在onMeasure和onLayout中考虑padding和子元素margin的影响，不然padding和子元素的margin无效。
• View内部提供了post系列的方法，完全可以替代Handler的作用。
• View中有线程和动画，需要在View的onDetachedFromWindow中停止。
• 自定义View示例请看原著和随书源码

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