【Android】View的工作流程

前言

DecorView

他是一个真正的View（FrameLayout子类），整个页面最顶层的布局。

我们写的setContentView(R.layout.xxx)，只是把写的xml布局塞到了DecorView内部的一块内容区域里面。

DecorView还包含状态栏、标题栏这些系统UI。

ViewRootImpl

它不是View，并不继承于View，只是一个调度控制器：

• 每一个Activity窗口，就对应一个ViewRootImpI对象。
• 手里持有DecorView的引用。
• 负责接收屏幕刷新信号（VSync），驱动整棵View树执行measure测量→layout布局→draw绘制。
• 触摸事件也是它分发给各个View。

创建时机：onCreate的setContentView()仅仅把xml解析成一堆View对象，此时ViewRootImpI还没有被创建，屏幕还什么都没画。

等到onResume()之后，系统把DecorView交给WindowManager，这时才new出ViewRootImpI，开始工作。

Canvas画布

Canvas就是绘图画板。

系统提前准备好一块画板，传给各个View。所有绘制操作draw图形、draw文字、draw图片，全部在这块画板上。

画板全部画完之后，系统把整块画板的内容渲染到手机屏幕。

当启动一个Activity时，ActivityThread.performLaunchActivity()创建了Activity实例，调用onCreate()方法，在onCreate()中我们调用了setContentView()，此时仅仅只是把布局xml解析成View树，但是View还没有执行measure、layout、draw，屏幕上什么都还没有画出来，那他是怎么画出UI的呢？我们接下来来看一下。

整个View树的调度入口是ViewRootImpl.performTraversals() 。

而performTraversals()就是整个View体系的总调度方法，内部执行三大流程：

1. performMeasure()测量流程
2. performLayout()布局流程
3. performDraw()绘制流程

三大流程全部是递归执行：从根View（DecorView）开始，一层一层遍历所有子View。

Measure测量过程

作用：测量每一个View期望的宽、高，得到mMeasuredWidth、mMeasuredHeight。

注意：测量出来的只是期望尺寸，不一定等于最终屏幕显示尺寸

ViewRootImpI#performMeasure

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

mView就是DecorView（整个窗口的根布局），从根开始发起测量

需要注意的是，在performMeasure方法中需要传入两个参数childWidthMeasureSpec、heightMeasureSpec；要了解这两个参数，需要先了解MeasureSpec。

MeasureSpec 规则

MeasureSpec是View的内部类，封装了View的尺寸规格，代表了32位的int值：高2位代表mode模式（specMode，测量模式），低30位代表size尺寸（specSize，测量大小）。每一个View都持有一个MeasureSpec；specMode有三种模式：

• EXACTLY：对应match_parent、具体dp数值。父容器已经确定的View的大小，View直接使用size。
• AT_MOST：对应wrap_content。View最大不能超过size，View自己计算合适的大小。
• UNSPECIFIED：父容器不做限制，子View可以任意大小，多用于ScrollView。

View#measure()

public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    //处理缓存、是否需要重新测量标记
    onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}

• measure()被final修饰，子类不能重写
• measure是对外的入口，真正留给我们自定义的是onMeasure()

View#onMeasure()

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

1. getSuggestedMinimumWidth()：返回View最小宽度，来源于android:minWidth或者drawable背景的最小宽度。
2. getDefaultSize()：根据父容器传入的MeasureSpec模式，计算出View尺寸。
3. setMeasuredDimension()：必须调用，把计算好的宽高保存到成员变量mMeasuredWidth，mMeasuredHeight。

ViewGroup的测量逻辑

ViewGroup没有提供统一的onMeasure实现，不同子类（LinearLayout、RelativeLayout）各自重写。

ViewGroup测量两件事：

1. 遍历所有子View，调用child.measure(childWidthSpec, childHeightSpec)，让子View完成测量，得到子View的measuredWidth/measuredHeight。
2. 根据所有子View的测量结果，计算ViewGroup自身需要多大，调用setMeasuredDimension保存自己的测量宽高。

小结：

• View：onMeasure -> setMeasuredDimension，确定自己大小
• ViewGroup：先全部子View measure，再计算自己大小。

Layout布局过程

作用：确定View在父容器当中的位置，给View赋值mLeft、mTop、mRight、mBottom四个坐标。

measure只管大小，layout管放在哪里。

ViewRootImpI#performLayout

private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth, int desiredWindowHeight) {
    mView.layout(0, 0, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
}

从DecorView开始递归布局

View#layout

public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
    boolean changed = setFrame(l, t, r, b);
    if(changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
        onLayout(changed, l, t, r, b);
    }
}

1. layout同样是final，不能重写。
2. setFrame(l, t, r, b)：核心方法，把传入的左上右下四个坐标保存给成员变量mLeft、mTop、mRight、mBottom，标记这个View在父容器中的矩形位置。返回值changed代表位置是否发生改变。
3. 如果位置发生变化，调用onLayout()。

View#onLayout

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

• 普通View：onLayout是空实现，没有子View，不需要摆放子元素。
• ViewGroup必须重写onLayout ：循环遍历子View，调用child.layout(l, t, r, b)，把计算好的子View坐标传递过去，完成子View的位置摆放。

重要区分

• getMeasuredWidth()：measure阶段得到的测量宽高
• getWidth()：return right-left，layout之后，由left、right计算出来的实际显示宽度。

两者大多数情况相等，但layout阶段可以人为修改坐标，二者可以不相等。

scrollX、scrollY：不会修改left、top、right、bottom这四个坐标，仅仅是绘制阶段画布偏移，只影响draw流程

Draw绘制过程

作用：把View绘制到屏幕画布Canvas上。

入口：ViewRootImpl.performDraw ()，触发DecorView的draw方法，递归绘制整棵View树。

两个易混淆的的方法

1. boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime)：绘制总入口；
2. protected void onDraw(Canvas canvas)：空实现，自定义View重写，绘制自己的内容。

draw方法内部完整6步流程

1. 绘制背景drawBackground()；
2. 保存画布（可选，可跳过）；
3. 绘制View自身内容onDraw()；
4. 绘制子View dispatchDraw()；
5. 绘制褪色边缘阴影效果（可选，可跳过）；
6. 绘制前景装饰 onDrawForefround()；

绘制顺序规则：后绘制的内容，会覆盖先绘制的内容。

1. drawBackground 绘制背景

private void drawBackground(Canvas canvas) {
    final Drawable background = mBackground;
    if (background == null) {
        return;
    }
    setBackgroundBounds();

    final int scrollX = mScrollX;
    final int scrollY = mScrollY;
    if ((scrollX | scrollY) == 0) {
        background.draw(canvas);
    } else {
        canvas.translate(scrollX, scrollY);
        background.draw(canvas);
        canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
    }
}

1. mBackground对应xml中android:background设置的Drawable。

2. setBackgroundBounds()设置背景Drawable的绘制边界。

3. 判断scrollX、scrollY滚动偏移：

   • 如果没有滚动，直接background(canvas)绘制背景
   • 如果存在滚动，先canvas.translate(scrollX,scrollY)平移画布，绘制背景，绘制完成再把画布平移复原。

   scrollX/scrollY 在这里生效，仅仅改变画布，不会改变 View 的位置坐标。

3. onDraw()绘制View自身内容

protected void onDraw(Canvas canvas) {
}

系统是空实现，由我们自定义View重写，在这里绘制图形、文字。

ViewGroup默认开启WILL_NOT_DRAW标记，标记自己不需要绘制自身，onDraw不会被回调。

如果希望ViewGroup绘制自己，调用setWillNotDraw(false)关闭标记。

4. dispatchDraw()绘制子View

protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
}

• 普通View：空实现，没有子View，什么都不执行。
• ViewGroup重写dispatchDraw，遍历所有子View：

// ViewGroup.dispatchDraw核心逻辑
for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
    View child = getChildAt(i);
    drawChild(canvas, child, drawingTime);
}

protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
    return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}

drawChild内部调用dhild.draw()，开启递归，每一个子View完整执行整套draw六步流程：绘制背景→onDraw→dispatchDraw→前景。

递归链条：

ViewGroup.draw()
    → drawBackground()
    → onDraw()
    → dispatchDraw()
        → drawChild(child1) → child1.draw()【子View完整6步】
        → drawChild(child2) → child2.draw()【子View完整6步】
    → onDrawForeground()

6. onDrawForeground()绘制前景装饰

public void onDrawForeground(Canvas canvas) {
    onDrawScrollIndicators(canvas);
    onDrawScrollBars(canvas);
    //绘制foreground前景Drawable
}

负责绘制：android:foreground前景Drawable、滚动条、滚动指示器。

这一步在绘制流程的最后，绘制内容会覆盖背景、自身内容、所有子View，显示在最顶层。

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整体流程

ViewRootImpl.performTraversals()
├─ performMeasure() 测量阶段
│   └─ DecorView.measure()
│       └─ onMeasure()
│           └─ ViewGroup循环调用child.measure()，递归测量全部子View
├─ performLayout() 布局阶段
│   └─ DecorView.layout()
│       └─ onLayout()
│           └─ ViewGroup循环调用child.layout()，递归摆放全部子View
└─ performDraw() 绘制阶段
    └─ DecorView.draw(canvas)
        ├─ drawBackground()       绘制背景
        ├─ onDraw()               绘制自己的内容
        ├─ dispatchDraw()         遍历子View
        │   └─ child.draw() 每一个子View完整执行draw全部6步（递归）
        └─ onDrawForeground()     绘制前景、滚动条