View的绘制流程
原文：http://blog.csdn.net/yanbober/article/details/46128379/
安卓中的所有布局及空间都直接或间接的继承了view。经过总结发现每一个View的绘制过程都必须经历三个最主要的过程，也就是measure、layout和draw。
view树结构
如上图中id为content的内容就是整个View树的结构，所以对每个具体View对象的操作，其实就是个递归的实现。
整个View树的绘图流程是在ViewRootImpl类的performTraversals()方法（这个方法巨长）开始的，该函数做的执行过程主要是根据之前设置的状态，判断是否重新计算视图大小(measure)、是否重新放置视图的位置(layout)、以及是否重绘 (draw)，其核心也就是通过判断来选择顺序执行这三个方法中的哪个，如下：
private void performTraversals() {
//最外层的根视图的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec由来
//lp.width和lp.height在创建ViewGroup实例时等于MATCH_PARENT
int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
......执行measure流程
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
......执行layout流程
mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());
......执行draw流程
mView.draw(canvas);
}
/**
* 弄清楚root view 的测量是基于root view的layout params
* @param windowSize
* window可用的width或高The available width or height of the window
* @param rootDimension
* width或height对应的布局参数
*
* @return 返回用来测量root view的measure spec.
*/
private static int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) {
int measureSpec;
switch (rootDimension) {
case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:
// Window can't resize. Force root view to be windowSize.
measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);
break;
......
}
return measureSpec;
}
整个绘制过程大概如下图：
Paste_Image.png
View绘制流程第一步：递归measure源码分析
整个View树的源码measure流程图如下：
Paste_Image.png
/**
* 这个方法用来得出一个view的大小，该view的父view会提供一些长宽方面的限制息
* 实际的测量工作是放在onMeasure()方法中完成的，onMeasure()由measure()调用，
* 因此，只有onMeasure()才能被子类重写，而measure方法对外界是封闭的，
* 因为必须由measure()发起调用onMeasure()
*/
//final方法，子类不可重写
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
......
//回调onMeasure()方法
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
......
}
这个方法的两个参数都是父View传递过来的，也就是代表了父view的规格。他由两部分组成，高2位表示MODE，定义在MeasureSpec类（View的内部类）中，有三种类型，MeasureSpec.EXACTLY表示确定大小， MeasureSpec.AT_MOST表示最大大小， MeasureSpec.UNSPECIFIED不确定。低30位表示size，也就是父View的大小。对于系统Window类的DecorVIew对象Mode一般都为MeasureSpec.EXACTLY ，而size分别对应屏幕宽高。对于子View来说大小是由父View和子View共同决定的。
/**
* 测量view以及view的内容来决定宽和高
* 当你重写这个方法时，你必须调用setMeasuredDimension()来存储测量后的width
* 及height，忘记调用setMeasuredDimension会引发一个报错
*/
//View的onMeasure默认实现方法
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
对于非ViewGroup的View而言，通过调用上面默认的onMeasure即可完成View的测量，当然你也可以重载onMeasure并调用setMeasuredDimension来设置任意大小的布局，但一般不这么做，因为这种做法不太好，至于为何不好，后面分析完你就明白了。
我们可以看见onMeasure默认的实现仅仅调用了setMeasuredDimension，setMeasuredDimension函数是一个很关键的函数，它对View的成员变量mMeasuredWidth和mMeasuredHeight变量赋值，measure的主要目的就是对View树中的每个View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight进行赋值，所以一旦这两个变量被赋值意味着该View的测量工作结束。既然这样那我们就看看设置的默认尺寸大小吧，可以看见setMeasuredDimension传入的参数都是通过getDefaultSize返回的，所以再来看下getDefaultSize方法源码，如下：
public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
int result = size;
//通过MeasureSpec解析获取mode与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;
}
到此一次最基础的元素View的measure过程就完成了。上面说了View实际是嵌套的，而且measure是递归传递的，所以每个View都需要measure。实际能够嵌套的View一般都是ViewGroup的子类，所以在ViewGroup中定义了measureChildren, measureChild, measureChildWithMargins方法来对子视图进行测量，measureChildren内部实质只是循环调用measureChild，measureChild和measureChildWithMargins的区别就是是否把margin和padding也作为子视图的大小。如下我们以ViewGroup中稍微复杂的measureChildWithMargins方法来分析：
/**
* 使子view对自己进行测量，并且将padding和margin都计算在内，所以子view必须有 MarginLayoutParams
*/
protected void measureChildWithMargins(View child,
int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
//获取子视图的LayoutParams
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
//调整MeasureSpec
//通过这两个参数以及子视图本身的LayoutParams来共同决定子视图的测量规格
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
+ widthUsed, lp.width);
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin
+ heightUsed, lp.height);
//调运子View的measure方法，子View的measure中会回调子View的onMeasure方法
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
measure原理总结
通过上面分析可以看出measure过程主要就是从顶层父View向子View递归调用view.measure方法（measure中又回调onMeasure方法）的过程。具体measure核心主要有如下几点：
MeasureSpec（View的内部类）测量规格为int型，值由高2位规格模式specMode和低30位具体尺寸specSize组成。其中specMode只有三种值：
MeasureSpec.EXACTLY //确定模式，父View希望子View的大小是确定的，由specSize决定；
MeasureSpec.AT_MOST //最多模式，父View希望子View的大小最多是specSize指定的值；
MeasureSpec.UNSPECIFIED //未指定模式，父View完全依据子View的设计值来决定；
-
View的measure方法是final的，不允许重载，View子类只能重载onMeasure来完成自己的测量逻辑。
-
最顶层DecorView测量时的MeasureSpec是由ViewRootImpl中getRootMeasureSpec方法确定的（LayoutParams宽高参数均为MATCH_PARENT，specMode是EXACTLY，specSize为物理屏幕大小）。
-
ViewGroup类提供了measureChild，measureChild和measureChildWithMargins方法，简化了父子View的尺寸计算。
-
只要是ViewGroup的子类就必须要求LayoutParams继承子MarginLayoutParams，否则无法使用layout_margin参数。
-
View的布局大小由父View和子View共同决定。
-
使用View的getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法来获取View测量的宽高，必须保证这两个方法在onMeasure流程之后被调用才能返回有效值。
View绘制流程第二步：递归layout源码分析
当ViewRootImpl的performTraversals中measure执行完成以后会接着执行mView.layout
private void performTraversals() {
......
mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());
......
}
可以看见layout方法接收四个参数，这四个参数分别代表相对Parent的左、上、右、下坐标。而且还可以看见左上都为0，右下分别为上面刚刚测量的width和height。
整个View树的layout递归流程图如下：
Paste_Image.png
layout源码分析
layout既然也是递归结构，那我们先看下ViewGroup的layout方法，如下：
@Override
public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
......
super.layout(l, t, r, b);
......
}
ViewGroup的layout方法实质还是调运了View父类的layout方法，所以我们看下View的layout源码，如下：
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
......
//实质都是调用setFrame方法把参数分别赋值给mLeft、mTop、mRight和mBottom这几个变量
//判断View的位置是否发生过变化，以确定有没有必要对当前的View进行重新layout
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
//需要重新layout
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
//回调onLayout
onLayout(changed, l, t, r, b);
......
}
......
}
@Override
protected abstract void onLayout(boolean changed,
int l, int t, int r, int b);
ViewGroup的onLayout()方法: 是一个抽象方法！就是说所有的ViewGroup子类都要重写这个方法，在自定义ViewGroup控件中，onLayout配合onMeasure方法一起使用可以实现自定义View的复杂布局。自定义View首先调用onMeasure进行测量，然后调用onLayout方法动态获取子View和子View的测量大小，然后进行layout布局。重载onLayout的目的就是安排其children在父View的具体位置，重载onLayout通常做法就是写一个for循环调用每一个子视图的layout(l, t, r, b)函数，传入不同的参数l, t, r, b来确定每个子视图在父视图中的显示位置。
再看下View的onLayout方法源码，如下：时空的
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
}
layout原理总结：
整个layout过程比较容易理解，从上面分析可以看出layout也是从顶层父View向子View的递归调用view.layout方法的过程，即父View根据上一步measure子View所得到的布局大小和布局参数，将子View放在合适的位置上。具体layout核心主要有以下几点：
-
View.layout方法可被重载，ViewGroup.layout为final的不可重载，ViewGroup.onLayout为abstract的，子类必须重载实现自己的位置逻辑。
-
measure操作完成后得到的是对每个View经测量过的measuredWidth和measuredHeight，layout操作完成之后得到的是对每个View进行位置分配后的mLeft、mTop、mRight、mBottom，这些值都是相对于父View来说的。
-
凡是layout_XXX的布局属性基本都针对的是包含子View的ViewGroup的，当对一个没有父容器的View设置相关layout_XXX属性是没有任何意义的（前面《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》也有提到过）。
-
使用View的getWidth()和getHeight()方法来获取View测量的宽高，必须保证这两个方法在onLayout流程之后被调用才能返回有效值。
View绘制流程第三步：递归draw源码分析
先来看下View树的递归draw流程图，如下：
Paste_Image.png
draw源码分析
由于ViewGroup没有重写View的draw方法，所以如下直接从View的draw方法开始分析：
public void draw(Canvas canvas) {
......
// Step 1, 如果需要，绘制背景
......
if (!dirtyOpaque) {
drawBackground(canvas);
}
// 2和5步都是一些基本操作可以跳过不看
......
// Step 2, 保存画布图层
......
if (drawTop) {
canvas.saveLayer(left, top, right, top + length, null, flags);
}
......
// Step 3, 绘制内容
if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
// Step 4, 绘制子view
dispatchDraw(canvas);
// Step 5, draw the fade effect and restore layers
......
if (drawTop) {
matrix.setScale(1, fadeHeight * topFadeStrength);
matrix.postTranslate(left, top);
fade.setLocalMatrix(matrix);
p.setShader(fade);
canvas.drawRect(left, top, right, top + length, p);
}
......
// Step 6, 绘制进度条
onDrawScrollBars(canvas);
......
}
第三步，对View的内容进行绘制。没有子View就不需要进行绘制
这里去调用了一下View的onDraw()方法，然而view的onDraw()方法是空的，需要个子类自己去实现，ViewGroup也继承了View的onDraw()方法。
第四步，对当前View的所有子View进行绘制。(使用dispatchDraw()方法)
View类的dispatchDraw方法是空的，而且注释说明了如果View包含子类需要重写他，所以我们有必要看下ViewGroup的dispatchDraw方法源码（这也就是刚刚说的对当前View的所有子View进行绘制，如果当前的View没有子View就不需要进行绘制的原因，因为如果是View调运该方法是空的，而ViewGroup才有实现），如下：
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
......
final int childrenCount = mChildrenCount;
final View[] children = mChildren;
......
for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
......
if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
}
}
......
// Draw any disappearing views that have animations
if (mDisappearingChildren != null) {
......
for (int i = disappearingCount; i >= 0; i--) {
......
more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
}
}
......
}
ViewGroup确实重写了View的dispatchDraw()方法，该方法内部会遍历每个子View，然后调用drawChild()方法，我们可以看下ViewGroup的drawChild方法，如下：
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}
可以看见drawChild()方法调运了子View的draw()方法。所以说ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw()的功能实现，我们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。
draw原理总结
可以看见，绘制过程就是把View对象绘制到屏幕上，整个draw过程需要注意如下细节：
-
如果该View是一个ViewGroup，则需要递归绘制其所包含的所有子View。
-
View默认不会绘制任何内容，真正的绘制都需要自己在子类中实现。
-
View的绘制是借助onDraw方法传入的Canvas类来进行的。
-
区分View动画和ViewGroup布局动画，前者指的是View自身的动画，可以通过setAnimation添加，后者是专门针对ViewGroup显示内部子视图时设置的动画，可以在xml布局文件中对ViewGroup设置layoutAnimation属性（譬如对LinearLayout设置子View在显示时出现逐行、随机、下等显示等不同动画效果）。
-
在获取画布剪切区（每个View的draw中传入的Canvas）时会自动处理掉padding，子View获取Canvas不用关注这些逻辑，只用关心如何绘制即可。
-
默认情况下子View的ViewGroup.drawChild绘制顺序和子View被添加的顺序一致，但是你也可以重载ViewGroup.getChildDrawingOrder()方法提供不同顺序。
