android View 绘制过程及与Window的关联

Window、WindowManger

window

Window对象代表一个窗口,这是一块矩形的图像绘制区域。WindowManagerService不关心各种View,只管理和调度Window对象,Activity的View树不管有多么复杂,最后输出的也只是一张由各个View合成的图像而已。

Window是一个抽象的概念,每一个Window都对应着一个View和一个ViewRootImpl,Window又通过ViewRootImpl与View建立联系,View才是Window的实体。

对Window的访问必须通过WindowManager,其实就是对view的操作(添加,更新,删除),这些操作又都是经过ViewRootImpl实现的。 WindowManager->Window->ViewRootImpl->View

java 复制代码
interface WindowManager extends ViewManager

public interface ViewManager {
    public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
    public void updateViewLayout(View view, ViewGroup.LayoutParams params);
    public void removeView(View view);
}

WMS/WindowManager/WindowManagerGlobal 关系

在每个Android应用中,都存在一个唯一的WindowManagerGlobal对象,这个对象中包含了能和WMS进行双向Binder通信的通道。如上图所示;

java 复制代码
public final class WindowManagerGlobal {
    private static final String TAG = "WindowManager";
    private static WindowManagerGlobal sDefaultWindowManager;
    //窗口服务WindowManagerService的引用类
    private static IWindowManager sWindowManagerService;
    private static IWindowSession sWindowSession;
    private final Object mLock = new Object();

    private final ArrayList<View> mViews = new ArrayList<View>();
    private final ArrayList<ViewRootImpl> mRoots = new ArrayList<ViewRootImpl>();
    private final ArrayList<WindowManager.LayoutParams> mParams =
    new ArrayList<WindowManager.LayoutParams>();
    private final ArraySet<View> mDyingViews = new ArraySet<View>();

    private WindowManagerGlobal() {
    }
}

这三个集合,保存了应用中所有顶层View相关信息。

  • mViews:保存的是所有顶层View的对象,(实际上是DecorView对象)。
  • mRoots:保存的是和顶层View关联的ViewRootImpl对象。
  • mParams保存的是创建顶层View的layout参数;

Window 类型

总的来说Window分为三大类型,每个大类型中又分很多小类型,通过LayoutParams.type设置。

  • 应用窗口,对应于一个Activity。加载Activity由AmS完成,创建一个应用窗口只能在Activity内部完成(层级1~99)。
  • 子窗口,必须依附于任何类型的父窗口,比如对话框等(层级1000~1999)。
  • 系统窗口,不需要对应任何Activity,比如输入法,Toast,墙纸等,普通应用程序不能创建系统窗口,必须要有系统应用权限.(层级2000~2999)。

WindowManager为这个三类进行了细化,把每一种类型都有int常量标识,WmS进行窗口叠加的时候会按照该int常量的大小分配不同层,int值越大层位置越靠上面。层级在 2000(FIRST_SYSTEM_WINDOW)以下的是不需要申请弹窗权限的。

Dialog的Window创建过程

  • 创建Window------同样是通过PolicyManager的makeNewWindow方法完成,与Activity创建过程一致
  • 初始化DecorView并将Dialog的视图添加到DecorView中------和Activity一致(setContentView)
  • 将DecorView添加到Window中并显示------在Dialog的show方法中,通过WindowManager将DecorView添加到Window中(mWindowManager.addView(mDecor, 1))
  • Dialog关闭时会通过WindowManager来移除DecorView:mWindowManager.removeViewImmediate(mDecor)
  • Dialog可以采用Activity的Context,也可以将Dialog的Window通过type设置为系统Window(SYSTEM_ALERT,需要申请权限)。

Dialog和PopupWindow的区别

Dialog在创建时会新建一个PhoneWindow,和activity的window是相互独立的,同时也会创建DecorView作为根View,然后在调用show方法时使用ViewRootImpl来管理DecroView,简直和Activity一毛一样。

但是PopupWindow就不一样了,不会创建新的window。PopupWindow的DecorView是PopupDecorView,PopupDecorView是继承FrameLayout,所以本质上PopupWindow就是一个View,使用WindowManager将PopupView添加到当前界面的DecorView里。

Activity、view绑定

activity 在创建、启动时,主要会经历如下流程:

  1. 调用Activity.attach():创建Window,window关联WindowManager。
  2. 调用Activity.onCreate():setContentView
  3. 调用Activity的onResume():处理View的呈现。performResumeActivity()处理Activity的onRestart onResume的生命周期,通过wm.addView 时才创建 ViewRootImpl,且关联 ViewRootImpl、DecorView。

attach

在Activity.attach()方法执行时会创建PhoneWindow,并为Window关联WindowManager。

scss 复制代码
final void attach(Context context, ActivityThread aThread,
        CharSequence title, Activity parent, String id,) {
    attachBaseContext(context);
    //创建Window
    mWindow = new PhoneWindow(this);
    mWindow.setCallback(this);
    mWindow.setOnWindowDismissedCallback(this);
    mWindow.getLayoutInflater().setPrivateFactory(this);
    //设置UI线程
    mUiThread = Thread.currentThread();
    mMainThread = aThread;
    //关联WindowManager
    mWindow.setWindowManager(
            (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
            mToken, mComponent.flattenToString(),
            (info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
    if (mParent != null) {
        mWindow.setContainer(mParent.getWindow());
    }
    mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
}

setContentView

Activity.setContentView()内又直接调用了 PhoneWindow.setContentView(),主要是DecorView的创建。DecorView的布局虽然不同,但它们都一个Id为R.id.content的FrameLayout。Activity.setContentView()就是在这个FrameLayout中添加子View。

执行到这里,Activity、Window、DecorView都已创建完成,接下来就是他们之间的逻辑交互了。

scss 复制代码
private DecorView mDecor;
//setContentView传过来的View会被add到mContentParent中。mContentParent的Id是R.id.content。
private ViewGroup mContentParent;

@Override
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
    if (mContentParent == null) {
        installDecor();
    } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
        mContentParent.removeAllViews();
    }
}

private void installDecor() {
    if (mDecor == null) {
        //初始化DecorView
        mDecor = generateDecor();//new DecorView(context, featureId, this, getAttributes())
        mDecor.setIsRootNamespace(true);
        if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
            mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
        }
    }
    if (mContentParent == null) {
        mContentParent = generateLayout(mDecor);
        //省略代码。。。
    }
}

handleResumeActivity

handleResumeActivity()处理的事情比较多:

  1. performResumeActivity()处理Activity的onRestart onResume的生命周期。
  2. 将DecorView设置为InVisible。
  3. 通过WindowManager.addView()将DecorView绘制完成。
  4. 将DecorView设置为Visiable。
  5. 通知AMS Activity启动完成。
ini 复制代码
final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume) {
    //处理Activity的onRestart onResume生命周期。
    ActivityClientRecord r = performResumeActivity(token, clearHide);

    if (r != null) {
        if (r.window == null && !a.mFinished) {
            r.window = r.activity.getWindow();
            View decor = r.window.getDecorView();
            //设置DecorView不可见
            decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
           
            ViewManager wm = a.getWindowManager();
            WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
          
            if (a.mVisibleFromClient) {
                a.mWindowAdded = true;
                //利用WindowManager添加DecorView。
                wm.addView(decor, l);
            }
        }
        if (!r.activity.mFinished && r.activity.mDecor != null) {
            if (r.activity.mVisibleFromClient) {
                //设置DecorView可见。
                r.activity.makeVisible();
            }
        }

        //IPC调用,通知AMS Activity启动完成。
        ActivityManagerNative.getDefault().activityResumed(token);
        
    } else {
        ActivityManagerNative.getDefault().finishActivity(token, Activity.RESULT_CANCELED, null, false);
    }
}

WindowManger.addView()

  • WindowManagerImpl.addView会调用WindowManagerGlobal.addView()。
  • addView 时首先会创建ViewRootImpl且绑定DecorView,调用ViewRootImpl.setView()方法。
less 复制代码
public final class WindowManagerImpl implements WindowManager {
    private IBinder mDefaultToken;

    @Override
    //这里的View是PhoneWindow内创建的DecorView。
    public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) {
        applyDefaultToken(params);
        mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);
    }
}

addView 时才创建 ViewRootImpl 且关联 DecorView:

scss 复制代码
//这里的View是PhoneWindow内创建的DecorView。
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params, Display display, Window parentWindow) {
    final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams) params;
    //省略代码....
    root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);

    mViews.add(view);
    mRoots.add(root);
    mParams.add(wparams);
    
    root.setView(view, wparams, panelParentView); //关联 decorView
}

ViewRootImpl

先看下 ViewRootImpl 的功能

Android2.2以后用ViewRootImpl代替ViewRoot,ViewRootImpl 实现了 ViewParent,但它却不是 View。主要作用如下:

  • 链接WindowManager和DecorView的纽带,实现了View与WindowManager之间的通信协议。
  • 完成View的绘制过程,包括measure、layout、draw过程。
  • 向DecorView分发收到的用户发起的event事件,如按键,触屏等事件。

一个Activity有多少个ViewRootImpl

ViewRootImpl是管理这window中一个View链的所有View,当Activity调用一次mWindowManager.addView时,就有创建一个新的ViewRootImpl。比如我在一个界面,添加了3个悬浮框,那就有4个ViewRootImpl,UI刷新互不干扰。

上段中 addView 时 调用 ViewRootImpl.setView,继续看。

  1. ViewRootImpl.setView() 将DecorView设置到了ViewRootImpl。
  2. 检查 ui 绘制线程是在此处,并且开始scheduleTraversals,发送一个异步消息。
  3. 因为mWindowSession.addToDisplay()就是通过IPC通知WMS去渲染。

scheduleTraversals会把本次请求封装成一个TraversalRunnable对象,这个对象最后会交给Handler去处理。最后ViewRootImpl.performTraversals()被调用。performTraversals()主要是处理View树的measure、layout、draw等流程。

scss 复制代码
public class ViewRootImpl{
    View mView; //PhoneWindow内创建的DecorView
  
    public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
        synchronized (this) {
            if (mView == null) {
                mView = view;
                //省略代码。。。
                requestLayout();
                //IPC通信,通知WMS渲染。
                mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes);
            }
        }
    }
  
    @Override
    public void requestLayout() {
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
            //检查当前执行的线程是不是UI线程
            checkThread();
            //处理DecorView的measure、layout、draw。
            scheduleTraversals();
        }
    }
    
    void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
            //省略代码。。。
        }
    }
}

从以上分析可以看出,应用UI线程的绘制最终是通过往Choreographer中放入一个CALLBACK_TRAVERSAL类型的绘制任务而触发,Choreographer会先向系统申请Vsync信号,待Vsync信号到来后,向应用主线程MessageQueue发送一个异步消息,触发在主线程中执行ViewRootImpl#doTraversal绘制任务动作。我们接着看看ViewRootImpl的doTraversal函数执行绘制流程的简化代码流程:

scss 复制代码
/*frameworks/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java*/
void doTraversal() {
     if (mTraversalScheduled) {
         mTraversalScheduled = false;
         // 调用removeSyncBarrier及时移除主线程MessageQueue中的Barrier同步栏删,以避免主线程发生"假死"
         mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
         ...
         // 执行具体的绘制任务
         performTraversals();
         ...
    }
}

private void performTraversals() {
     ...
     windowSizeMayChange |= measureHierarchy(...);
     ...
     if (mFirst...) {
         relayoutResult = relayoutWindow(params, viewVisibility, insetsPending);
     }
     ...
     performLayout(lp, mWidth, mHeight);
     ...
     performDraw();
     ...
}

View 绘制流程

scss 复制代码
private void performTraversals() {
    ...
    //mWidth 屏幕尺寸, lp.width: match_parent
    int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
    int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
    ...
    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    ...
    performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
    ...
    performDraw();
}

父子执行顺序

1、测量过程是先测量子View,再测量父View(当前View),因为父View的宽高需要用到子View的测量结果。

2、View布局的核心方法是View#layout方法,先对父View(当前View)进行布局,然后调用onLayout方法对子View进行布局定位。

3、View绘制的核心方法是View#draw方法,先对父View(当前View)进行绘制,然后调用dispatchDraw方法对子View进行绘制。

measure

基本概念

MeasureSpec

MeasureSpec是一个32位的整形值,高2位表示测量模式SpecMode,低30位表示某种测量模式下的规格大小SpecSize。

  • UNSPECIFIED: 不指定测量模式, 父视图没有限制子视图的大小,子视图可以是想要的任何尺寸,如ScrollView
  • EXACTLY: 精确测量模式,视图宽高(LayoutParam)指定为match_parent或具体数值时生效,表示父视图已经决定了子视图的精确大小,这种模式下View的测量值就是SpecSize的值。
  • AT_MOST: 最大值测量模式,当视图宽高(LayoutParam)指定为wrap_content时生效,此时子视图的尺寸可以是不超过父视图允许的最大尺寸的任何尺寸。

measureSpec从哪来的

每个View 的spec是从父view测量时传递下来的,父view根据子View的layoutParam、父view尺寸来确定最终的mode、size再传递给子View( 见 下文)。而顶层DecorView的跟activity 跟屏幕尺寸有关,dialog可能是wrap content.

measure与onMeasure关系

  1. measure 入口即 measure()方法是View中定义的final类型,子类不能重写此方法,所以无论是 View 还是 ViewGroup 最终逻辑都是在 onMeasure 方法。
  2. setMeasuredDimension():存储测量后的View宽 / 高, 保存在mMeasuredWidth/mMeasuredHeight,父View获取子View的测量尺寸时获取的就是这些值。
arduino 复制代码
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
    mMeasureCache.indexOfKey(key);

    if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
        onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }
}

ViewGroup onMeasure

不同的ViewGroup(如LinearLayout、RelativeLayout、自定义ViewGroup子类等)具备不同的布局特性,这导致它们测量方法各有不同,所以onMeasure()的实现也会有所不同。复写onMeasure()的步骤主要分为三步:

  1. 遍历所有子View及测量:measureChildren()

  2. 合并所有子View的尺寸大小,最终得到ViewGroup父视图的测量值:需自定义实现

  3. 存储测量后View宽/高的值:setMeasuredDimension()

根据不同的父容器的模式及子View的layoutParams来决定子View的规格尺寸模式,父容器的MeasureSpec和子View的LayoutParams的共同影响了子View的MeasureSpec,见getChildMeasureSpec。接着会调用View#measure,child.measure方法,则继续调用onMeasure方法,直到它的所有子view的大小都测量完成为止,这在上面说过了,这里不再赘述

看下FrameLayout的测量

ini 复制代码
@Override  
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
    //获取布局内子View数量  
    int count = getChildCount();  

    final boolean measureMatchParentChildren =  
            MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY ||  
            MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY;  
    mMatchParentChildren.clear();  

    int maxHeight = 0;  
    int maxWidth = 0;  
    int childState = 0;  
    //遍历所有子View中可见的View,也就不为GONE的View;  
    for (int i = 0; i < count; i++) {  
        final View child = getChildAt(i);  
        if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {  
           // 测量子view  
            measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);  
            // 获取子view的布局参数  
            final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();  
            // 记录子view的最大宽度和高度
            maxWidth = Math.max(maxWidth,  
                child.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin);  
            maxHeight = Math.max(maxHeight,  
                child.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin);  
            childState = combineMeasuredStates(childState, child.getMeasuredState());  
            // 记录所有跟父布局有着相同宽或高的子view  
            if (measureMatchParentChildren) {  
                if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT || lp.height == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
                    mMatchParentChildren.add(child);  
                }  
            }  
        }  
    }  

    // 子view的最大宽高计算出来后,还要加上父View自身的padding  
    maxWidth += getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground();  
    maxHeight += getPaddingTopWithForeground() + getPaddingBottomWithForeground();  
...  
     //保存测量结果  
    setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),  
            resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec,  
                    childState << MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));  
    //从子View中获取match_parent的个数  
    count = mMatchParentChildren.size();  
    if (count > 1) {  
        for (int i = 0; i < count; i++) {  
            final View child = mMatchParentChildren.get(i);  
            final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();  

            final int childWidthMeasureSpec;  
            // 如果子view的宽是MATCH_PARENT,那么宽度 = 父view的宽 - 父Padding - 子Margin  
            if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
                final int width = Math.max(0, getMeasuredWidth()  
                        - getPaddingLeftWithForeground() - getPaddingRightWithForeground()  
                        - lp.leftMargin - lp.rightMargin);  
                childWidthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(  
                        width, MeasureSpec.EXACTLY);  
            } else {  
                childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(widthMeasureSpec,  
                        getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground() +  
                        lp.leftMargin + lp.rightMargin,  
                        lp.width);  
            }  

...  
            //对于这部分的子View,重新执行measure  
            child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);  
        }  
    }  
}  

onMeasure中有个measureChildWithMargin:它主要作用是测量子View,根据父/子View的状态生成子View的 MeasureSpec,那么我们直接看这个方法,ViewGroup#measureChildWithMargins。

ini 复制代码
protected void measureChildWithMargins(View child,
        int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
        int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
    // 这里对应的是 child 自己想要的尺寸
    final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();

    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);

    child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
    int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);//本view
    int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);//与子View无关
    //size 表示子View可用空间:父容器尺寸减去padding
    int size = Math.max(0, specSize - padding);
    
    int resultSize = 0;
    int resultMode = 0;
    
    switch (specMode) {
        // 父容器给子View确切的size,(具体数值或MATCH_PARENT)的情况下
        case MeasureSpec.EXACTLY:
          if (childDimension >= 0) {
              resultSize = childDimension;
              resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
          } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
              // 子view想成为父容器的大小
              resultSize = size;
              resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
          } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
              //子View确定自己的的size,但是不能超过父容器
              resultSize = size;//注意这里给的是child最大可用,至于child怎么用看child本身实现
              resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
          }
          break;
        
        //  父容器对子View施加了最大的限制(即父容器大小赋值为WRAP_CONTENT)的情况下
        case MeasureSpec.AT_MOST:
         ...
          break;
        // 父容器不限制子View大小,子View需要多大就多
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        ...
         break;
    }
    //noinspection ResourceType
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}

View onMeasure

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

//作用:存储测量后的View宽 / 高
protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {  
    mMeasuredWidth = measuredWidth;  
    mMeasuredHeight = measuredHeight;  

    mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;  
} 

public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {  
    // 设置默认大小
    int result = size; 

    // 获取宽/高测量规格的模式 & 测量大小
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);  
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);  

    switch (specMode) {  
            // 模式为UNSPECIFIED时,使用提供的默认大小 = 参数Size
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:  
            result = size;  
            break;  

            // 模式为AT_MOST,EXACTLY时,使用View测量后的宽/高值 = measureSpec中的Size
            //view的测量在父类中实现,见下文
        case MeasureSpec.AT_MOST:  
        case MeasureSpec.EXACTLY:  
            result = specSize;  
            break;  
    }  

    // 返回View的宽/高值
    return result;  
}    

可以看到测试规格的模式(mode)是UNSPECIFIED时,使用的是提供的默认大小(即getDefaultSize()的第一个参数size)即:getSuggestedMinimumWidth() / getSuggestedMinimumHeight()。

csharp 复制代码
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
    return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth,mBackground.getMinimumWidth());
}
// 逻辑说明
// 1. 若View无设置背景,那么View的宽度 = mMinWidth
// 即android:minWidth属性所指定的值,若无指定则为0.
// 2. 若View设置了背景,View的宽度为mMinWidth和mBackground.getMinimumWidth()中的最大值
// mBackground.getMinimumWidth()的大小 = 背景图Drawable的原始宽度

getWidth/getMeasuredWidth 区别

getMeasuredWidth: 获得 View测量的宽 / 高 是onMeasure 以后拿到的值,获得的值是setMeasuredDimension方法设置的值

getWidth: 获得View最终的宽 / 高 是onLayout 以后拿到的值,获得是layout方法中传递的四个参数中的mRight-mLeft

arduino 复制代码
// 获得View测量的宽 / 高
public final int getMeasuredWidth() {  
    return mMeasuredWidth & MEASURED_SIZE_MASK;  	
    // measure过程中返回的mMeasuredWidth
}  

// 获得View最终的宽 / 高
public final int getWidth() {  
    return mRight - mLeft;  
    // View最终的宽 = 子View的右边界 - 子view的左边界。
}  

一般情况下,二者获取的宽 / 高是相等的。那么,"非一般"情况是什么?通过重写View的 layout或者 viewgroup的onLayout 强行设置

java 复制代码
@Override
public void layout( int l , int t, int r , int b){
   // 改变传入的顶点位置参数
   super.layout(l,t,r+100,b+100);
}

layout

  1. layout()中对自身View进行了位置计算:setFrame() / setOpticalFrame(),都是设置 left/right/top/bottom 值
  2. view的layout可重写,viewgroup final修饰不可以重写,两者都有 layout/onLayout
  1. onLayout 调用子View的 layout,单一View是没有子View的,故onLayout()是一个空实现
  2. ViewGroup 先在layout()中设置自己的位置(即setFrame),再在onLayout中调用子view的layout。

View的layout过程

ini 复制代码
//确定View本身的位置,即设置View本身的四个顶点位置
public void layout(int l, int t, int r, int b) {  

    // 当前视图的四个顶点
    int oldL = mLeft;  
    int oldT = mTop;  
    int oldB = mBottom;  
    int oldR = mRight;  

    // 1. 确定View的位置:setFrame() / setOpticalFrame(),两者逻辑相似
    boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ? setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
    // 2. 若视图的大小 & 位置发生变化会重新确定该View所有的子View在父容器的位置:onLayout()
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {  
        onLayout(changed, l, t, r, b);
    }  
}

protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    // 通过以下赋值语句记录下了视图的位置信息,从而确定了视图的位置
    if (mLeft != left || mRight != right || mTop != top || mBottom != bottom) {
        changed = true;
        mLeft = left;
        mTop = top;
        mRight = right;
        mBottom = bottom;

        mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
    }
    return changed;
}

protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
}  

ViewGroup layout过程

在自定义ViewGroup时必须复写onLayout()!

遍历子View 、计算当前子View的四个位置值 ,下面是 LinearLayout 的 布局实现:

java 复制代码
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    // 根据自身方向属性,而选择不同的处理方式
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        layoutVertical(l, t, r, b);
    } else {
        layoutHorizontal(l, t, r, b);
    }
}
// 此处仅分析垂直方向(Vertical)
void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
    // 子View的数量
    final int count = getVirtualChildCount();

    // 1. 遍历子View
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        final View child = getVirtualChildAt(i);
        if (child == null) {
            childTop += measureNullChild(i);
        } else if (child.getVisibility() != GONE) {
            // 2. 计算子View的测量宽 / 高值
            final int childWidth = child.getMeasuredWidth();
            final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
            // 3. 确定子View的位置
            setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),childWidth, childHeight);

            // childTop逐渐增大,即后面的子元素会被放置在靠下的位置
            // 这符合垂直方向的LinearLayout的特性
            childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);
            i += getChildrenSkipCount(child, i);
        }
    }
}

// setChildFrame()仅仅只是调用了子View的layout()而已
private void setChildFrame( View child, int left, int top, int width, int height){
    child.layout(left, top, left ++ width, top + height);
}

draw

draw 也可以重写,但一般建议重写 onDraw.

View的draw过程

scss 复制代码
public void draw(Canvas canvas) {
    ...
    if (!dirtyOpaque) {//这里 view/viewgroup 值会不一样
        drawBackground(canvas); 
    }

    final int viewFlags = mViewFlags;
    if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
        if (!dirtyOpaque) //这里 view/viewgroup 值会不一样
            onDraw(canvas);
        
        //绘制子View View中:默认为空实现
        dispatchDraw(canvas);

        //绘制装饰,如滑动条、前景色等等
        onDrawScrollBars(canvas);
        return;
    }
    ...    
}

ViewGroup的draw过程

draw/onDraw 方法调用的是View里的,覆写了 dispatchDraw

java 复制代码
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
    ......

    // 1. 遍历子View
    final int childrenCount = mChildrenCount;
    ......
    for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
       ......
       if ((transientChild.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || transientChild.getAnimation() != null) {
            // 2. 绘制子View视图 ->>分析1
            more |= drawChild(canvas, transientChild, drawingTime);
        }
       ....
    }
}

protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
    // 最终还是调用了子 View 的 draw ()进行子View的绘制
    return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}

onDraw() 和dispatchDraw()的区别

  • 绘制View本身的内容,通过调用View.onDraw(canvas)函数实现
  • 绘制自己的孩子通过dispatchDraw(canvas)实现

draw过程会调用onDraw(Canvas canvas)方法,然后就是dispatchDraw(Canvas canvas)方法, dispatchDraw()主要是分发给子组件进行绘制

默认状态下,ViewGroup为什么不走onDraw()

在默认状态下,ViewGroup的背景为透明的,而在View中的draw方法中表示只有不透明才执行onDraw,这也就导致后续ViewGroup的onDraw失效。

解决办法

  • 可将onDraw中的处理移至到dispatchDraw()中。
  • setWillNotDraw(false); 默认情况下:View 不启用该标记位(设置为false);ViewGroup 默认启用(设置为true)
  • 直接在ViewGroup的xml下添加一个背景。

为什么View没有限制

在View的初始化中对于Flag的设置就与ViewGroup相反,也就导致在默认情况下View是不受影响的。

常用Layout measure性能对比

FrameLayout会measure一次或两次,见上面viewGroup measure源码。两次测量的情况:

  1. FrameLayout 有宽或高不是MeasureSpec.EXACTLY。
  2. child中有宽或者高是LayoutParams.MATCH_PARENT的
  3. 2中child数量超过>1个。

RelativeLayout的child 大多数情况下会做两次measure。这是由于RelativeLayout是基于相对位置的,需要在横向和纵向分别进行一次measure过程。

LinearLayout 无weight情况下会进行一次测量,有weight情况下会做两次测量;在有weight情况下,且有类似 FrameLayout 两次测量那种场景下是会有三次测量的。

ConstraintLayout针对测量次数做了大量优化,尽可能的降低了绘制次数。child大部分情况下是一次,即使它支持的特性很多,更重要的是它在降低层级上有绝对的优势。

invalide/requestLayout 区别

  • view的invalidate不会导致ViewRootImpl的invalidate被调用,而是递归调用父view的invalidateChildInParent,直到ViewRootImpl的peformTraversals,会导致当前view被重绘。由于mLayoutRequested为false,不会导致onMeasure和onLayout被调用,而OnDraw会被调用
  • requestLayout会直接递归调用父窗口的requestLayout,直到ViewRootImpl,然后触发peformTraversals,由于mLayoutRequested为true,会导致onMeasure和onLayout被调用。不一定会触发OnDraw,requestLayout触发onDraw可能是因为在在layout过程中发现l,t,r,b和以前不一样,那就会触发一次invalidate
  • 一般来说,只要刷新的时候就调用invalidate,需要重新measure就调用requestLayout。
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