View工做流程-相關學習
學習筆記android
1、Android的UI層級繪製體系
Android中的Activity是做爲應用程序的載體存在的，它表明一個完整的用戶界面並提供了窗口進行視圖繪製。canvas
- 在這裏，咱們這裏所說的視圖繪製，實質上就是在對View及其子類進行操做。而View做爲視圖控件的頂層父類，在本文中會對其進行詳細分析。咱們以Android的UI層級繪製體系爲切入點對View進行探究。
圖1 View的層級結構
Android的UI層級繪製體系如圖1所示bash
| 繪製體系中作了這些事情 |
|---|
| ①當調用 Activity 的setContentView 方法後會調用PhoneWindow 類的setContentView方法（PhoneWindow是抽象類Windiw的實現類，Window用來描述Activity視圖最頂端的窗口的顯示內容和行爲動做）。 |
| ②PhoneWindow類的setContentView方法中最終會生成一個DecorView對象（DectorView是是PhoneWindow的內部類，繼承自FrameLayout）。 |
| ③DecorView容器中包含根佈局，根佈局中包含一個id爲content的FrameLayout佈局，Activity加載佈局的xml最後經過LayoutInflater將xml文件中的內容解析成View層級體系，最後填加到id爲content的FrameLayout佈局中。 |
至此，View最終就會顯示到手機屏幕上。app
2、View的視圖繪製流程剖析
一、DecorView被加載到Window中less
DecorView被加載到Window的過程當中，WindowManager起到了關鍵性的做用，最後交給ViewRootImpl作詳細處理，經過以下的局部ActivityThread的源碼分析這一點能夠獲得印證(在這裏我只展現核心源碼，詳細源碼能夠在代碼中查看)。ide
final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) {
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
...
//在這裏執行performResumeActivity的方法中會執行Activity的onResume()方法
r = performResumeActivity(token, clearHide, reason);
...
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
//PhoneWindow在這裏獲取到
r.window = r.activity.getWindow();
//DecorView在這裏獲取到
View decor = r.window.getDecorView();
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
//獲取ViewManager對象，在這裏getWindowManager()實質上獲取的是ViewManager的子類對象WindowManager
ViewManager wm = a.getWindowManager();
...
if (r.mPreserveWindow) {
...
//獲取ViewRootImpl對象
ViewRootImpl impl = decor.getViewRootImpl();
...
}
if (a.mVisibleFromClient) {
if (!a.mWindowAdded) {
a.mWindowAdded = true;
//在這裏WindowManager將DecorView添加到PhoneWindow中
wm.addView(decor, l);
}
...
}
...
}
複製代碼
WindowManager將DecorView添加到PhoneWindow中，即addView()方法執行時將視圖添加的動做交給了ViewRoot，ViewRoot做爲接口，其實現類ViewRootImpl具體實現了addView()方法，最後，視圖的具體繪製在performTraversals()中展開，以下圖2.1所示：函數
圖2.1 View繪製的代碼層級分析
二、ViewRootImpl的performTraversals()方法完成具體的視圖繪製流程oop
在源碼中ViewRootImpl中視圖具體繪製的流程以下：源碼分析
private void performTraversals() {
// cache mView since it is used so much below...
//mView就是DecorView根佈局
final View host = mView;
//在Step3 成員變量mAdded賦值爲true，所以條件不成立
if (host == null || !mAdded)
return;
//是否正在遍歷
mIsInTraversal = true;
//是否立刻繪製View
mWillDrawSoon = true;
...
//頂層視圖DecorView所須要窗口的寬度和高度
int desiredWindowWidth;
int desiredWindowHeight;
...
//在構造方法中mFirst已經設置爲true，表示是不是第一次繪製DecorView
if (mFirst) {
mFullRedrawNeeded = true;
mLayoutRequested = true;
//若是窗口的類型是有狀態欄的，那麼頂層視圖DecorView所須要窗口的寬度和高度就是除了狀態欄
if (lp.type == WindowManager.LayoutParams.TYPE_STATUS_BAR_PANEL
|| lp.type == WindowManager.LayoutParams.TYPE_INPUT_METHOD) {
// NOTE -- system code, won't try to do compat mode. Point size = new Point(); mDisplay.getRealSize(size); desiredWindowWidth = size.x; desiredWindowHeight = size.y; } else {//不然頂層視圖DecorView所須要窗口的寬度和高度就是整個屏幕的寬高 DisplayMetrics packageMetrics = mView.getContext().getResources().getDisplayMetrics(); desiredWindowWidth = packageMetrics.widthPixels; desiredWindowHeight = packageMetrics.heightPixels; } } ... //得到view寬高的測量規格，mWidth和mHeight表示窗口的寬高，lp.width//he和lp.height表示DecorView根佈局寬和高 int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width); int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height); // Ask host how big it wants to be //執行測量操做 performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); ... //執行佈局操做 performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight); ... //執行繪製操做 performDraw(); } 複製代碼
該方法主要流程就體現了View繪製渲染的三個主要步驟，分別是測量，擺放，繪製三個階段。流程圖以下圖2.2所示：佈局
圖2.2 View的繪製流程
接下來，咱們對於 performMeasure()、performLayout()、 performDraw()完成具體拆解分析。實質上最後就須要定位到View的onMeasure()、onLayout()、onDraw()方法中。
3、MeasureSpec在View體系中的做用
一、MeasureSpec的做用
首先咱們從performMeasure()入手分析，在上面的內容中，咱們經過源碼能夠看到 performMeasure()方法中傳入了childWidthMeasureSpec、childHeightMeasureSpec兩個int類型的值，performMeasure方法的源碼以下所示：
private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure");
try {
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
}
}
複製代碼
這兩個值又傳遞到mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec)方法中，其中measure方法的核心源碼以下：
boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
Insets insets = getOpticalInsets();
int oWidth = insets.left + insets.right;
int oHeight = insets.top + insets.bottom;
//根據原有寬高計算獲取不一樣模式下的具體寬高值
widthMeasureSpec = MeasureSpec.adjust(widthMeasureSpec, optical ? -oWidth : oWidth);
heightMeasureSpec = MeasureSpec.adjust(heightMeasureSpec, optical ? -oHeight : oHeight);
}
...
if (forceLayout || needsLayout) {
// first clears the measured dimension flag
mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
resolveRtlPropertiesIfNeeded();
int cacheIndex = forceLayout ? -1 : mMeasureCache.indexOfKey(key);
if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
// measure ourselves, this should set the measured dimension flag back
//在該方法中子控件完成具體的測量
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
...
}
...
}
複製代碼
到這裏咱們應該明確，childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec是MeasureSpec根據原有寬高計算獲取不一樣模式下的具體寬高值。
二、MeasureSpec剖析
MeasureSpec是View的內部類，內部封裝了View的規格尺寸，以及View的寬高信息。在Measure的流程中，系統會將View的LayoutParams根據父容器是施加的規則轉換爲MeasureSpec，而後在onMeasure()方法中具體肯定控件的寬高信息。源碼及分析以下所示：
public static class MeasureSpec {
//int類型佔4個字節，其中高2位表示尺寸測量模式，低30位表示具體的寬高信息
private static final int MODE_SHIFT = 30;
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
/** @hide */
@IntDef({UNSPECIFIED, EXACTLY, AT_MOST})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface MeasureSpecMode {}
//以下所示是MeasureSpec中的三種模式：UNSPECIFIED、EXACTLY、AT_MOST
/**
* Measure specification mode: The parent has not imposed any constraint
* on the child. It can be whatever size it wants.
*/
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
/**
* Measure specification mode: The parent has determined an exact size
* for the child. The child is going to be given those bounds regardless
* of how big it wants to be.
*/
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
/**
* Measure specification mode: The child can be as large as it wants up
* to the specified size.
*/
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;
//根據尺寸測量模式跟寬高具體肯定控件的具體寬高
public static int makeMeasureSpec(@IntRange(from = 0, to = (1 << MeasureSpec.MODE_SHIFT) - 1) int size,
@MeasureSpecMode int mode) {
if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
return size + mode;
} else {
return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
}
}
/**
* Like {@link #makeMeasureSpec(int, int)}, but any spec with a mode of UNSPECIFIED
* will automatically get a size of 0. Older apps expect this.
*
* @hide internal use only for compatibility with system widgets and older apps
*/
public static int makeSafeMeasureSpec(int size, int mode) {
if (sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec && mode == UNSPECIFIED) {
return 0;
}
return makeMeasureSpec(size, mode);
}
//獲取尺寸模式
/**
* Extracts the mode from the supplied measure specification.
*
* @param measureSpec the measure specification to extract the mode from
* @return {@link android.view.View.MeasureSpec#UNSPECIFIED},
* {@link android.view.View.MeasureSpec#AT_MOST} or
* {@link android.view.View.MeasureSpec#EXACTLY}
*/
@MeasureSpecMode
public static int getMode(int measureSpec) {
//noinspection ResourceType
return (measureSpec & MODE_MASK);
}
//獲取寬高信息
/**
* Extracts the size from the supplied measure specification.
*
* @param measureSpec the measure specification to extract the size from
* @return the size in pixels defined in the supplied measure specification
*/
public static int getSize(int measureSpec) {
return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}
//將控件的尺寸模式、寬高信息進行拆解查看，並對不一樣模式下的寬高信息進行不一樣的處理
static int adjust(int measureSpec, int delta) {
final int mode = getMode(measureSpec);
int size = getSize(measureSpec);
if (mode == UNSPECIFIED) {
// No need to adjust size for UNSPECIFIED mode.
return makeMeasureSpec(size, UNSPECIFIED);
}
size += delta;
if (size < 0) {
Log.e(VIEW_LOG_TAG, "MeasureSpec.adjust: new size would be negative! (" + size +
") spec: " + toString(measureSpec) + " delta: " + delta);
size = 0;
}
return makeMeasureSpec(size, mode);
}
/**
* Returns a String representation of the specified measure
* specification.
*
* @param measureSpec the measure specification to convert to a String
* @return a String with the following format: "MeasureSpec: MODE SIZE"
*/
public static String toString(int measureSpec) {
int mode = getMode(measureSpec);
int size = getSize(measureSpec);
StringBuilder sb = new StringBuilder("MeasureSpec: ");
if (mode == UNSPECIFIED)
sb.append("UNSPECIFIED ");
else if (mode == EXACTLY)
sb.append("EXACTLY ");
else if (mode == AT_MOST)
sb.append("AT_MOST ");
else
sb.append(mode).append(" ");
sb.append(size);
return sb.toString();
}
}
複製代碼
MeasureSpec的常量中指定了兩種內容，一種爲尺寸模式，一種爲具體的寬高信息。其中高2位表示尺寸測量模式，低30位表示具體的寬高信息。
尺寸測量模式有以下三種：
| 尺寸測量模式的3種類型 |
|---|
| ①UNSPECIFIED：未指定模式，父容器不限制View的大小，通常用於系統內部的測量 |
| ②AT_MOST：最大模式，對應於在xml文件中指定控件大小爲wrap_content屬性，子View的最終大小是父View指定的大小值，而且子View的大小不能大於這個值 |
| ③EXACTLY ：精確模式，對應於在xml文件中指定控件爲match_parent屬性或者是具體的數值，父容器測量出View所需的具體大小 |
對於每個View，都持有一個MeasureSpec，MeasureSpec保存了該View的尺寸測量模式以及具體的寬高信息，MeasureSpec受自身的LayoutParams和父容器的MeasureSpec共同影響。
4、View的Measure流程分析
一、View樹的Measure測量流程邏輯圖
二、View的Measure流程分析
那麼在上文3.1的分析中，咱們可以明確在measure方法中最後調用onMeasure()方法完成子View的具體測量，onMeasure()方法的源碼以下所示：
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
複製代碼
setMeasuredDimension()方法在onMeasure()中被調用，被用於存儲測繪的寬度、高度，而不這樣作的話會觸發測繪時的異常。
protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
Insets insets = getOpticalInsets();
int opticalWidth = insets.left + insets.right;
int opticalHeight = insets.top + insets.bottom;
measuredWidth += optical ? opticalWidth : -opticalWidth;
measuredHeight += optical ? opticalHeight : -opticalHeight;
}
setMeasuredDimensionRaw(measuredWidth, measuredHeight);
}
複製代碼
在setMeasuredDimension()方法中傳入的是getDefaultSize()，接着分析getDefaultSize()中作了哪些操做：
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;
}
複製代碼
經過上文對MeasureSpec的分析，在這裏咱們就能明確，getDefaultSize實質上就是根據測繪模式肯定子View的具體大小，而對於自定義View而言，子View的寬高信息不只由自身決定，若是它被包裹在ViewGroup中就須要具體測量獲得其精確值。
三、View的Measure過程當中遇到的問題以及解決方案
View 的measure過程和Activity的生命週期方法不是同步執行的，所以沒法保證Activity執行了onCreate、onStart、onResume時某個View已經測量完畢了。若是View尚未測量完畢，那麼得到的寬和高都是0。下面是3種解決該問題的方法：
①Activity/View的onWindowsChanged()方法
onWindowFocusChanged()方法表示 View 已經初始化完畢了，寬高已經準備好了，這個時候去獲取是沒問題的。這個方法會被調用屢次，當Activity繼續執行或者暫停執行的時候，這個方法都會被調用，代碼以下：
public void onWindowFocusChanged(boolean hasWindowFocus) {
super.onWindowFocusChanged(hasWindowFocus);
if(hasWindowFocus){
int width=view.getMeasuredWidth();
int height=view.getMeasuredHeight();
}
}
複製代碼
②View.post(runnable)方法
經過post將一個 Runnable投遞到消息隊列的尾部，而後等待Looper調用此runnable的時候View也已經初始化好了
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
view.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int width=view.getMeasuredWidth();
int height=view.getMeasuredHeight();
}
});
}
複製代碼
③ViewTreeObsever 使用 ViewTreeObserver 的衆多回調方法能夠完成這個功能，好比使用onGlobalLayoutListener 接口，當 View樹的狀態發生改變或者View樹內部的View的可見性發生改變時，onGlobalLayout 方法將被回調。伴隨着View樹的變化，這個方法也會被屢次調用。
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
ViewTreeObserver viewTreeObserver=view.getViewTreeObserver();
viewTreeObserver.addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
@Override
public void onGlobalLayout() {
view.getViewTreeObserver().removeOnGlobalLayoutListener(this);
int width=view.getMeasuredWidth();
int height=view.getMeasuredHeight();
}
});
}
複製代碼
固然，在這裏你能夠經過setMeasuredDimension()方法對子View的具體寬高以及測量模式進行指定。
5、View的layout流程分析
一、View樹的layout擺放流程邏輯圖
二、View的layout流程分析
layout 的做用是ViewGroup來肯定子元素的位置，當 ViewGroup 的位置被肯定後，在layout中會調用onLayout ，在onLayout中會遍歷全部的子元素並調用子元素的 layout 方法。
在代碼中設置View的成員變量 mLeft，mTop，mRight，mBottom 的值，這幾個值是在屏幕上構成矩形區域的四個座標點，就是該View顯示的位置，不過這裏的具體位置都是相對與父視圖的位置而言，而 onLayout 方法則會肯定全部子元素位置，ViewGroup在onLayout函數中經過調用其children的layout函數來設置子視圖相對與父視圖中的位置，具體位置由函數 layout 的參數決定。下面咱們先看View的layout 方法(只展現關鍵性代碼)以下：
/*
*@param l view 左邊緣相對於父佈局左邊緣距離
*@param t view 上邊緣相對於父佈局上邊緣位置
*@param r view 右邊緣相對於父佈局左邊緣距離
*@param b view 下邊緣相對於父佈局上邊緣距離
*/
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
...
//記錄 view 原始位置
int oldL = mLeft;
int oldT = mTop;
int oldB = mBottom;
int oldR = mRight;
//調用 setFrame 方法 設置新的 mLeft、mTop、mBottom、mRight 值，
//設置 View 自己四個頂點位置
//並返回 changed 用於判斷 view 佈局是否改變
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
//第二步，若是 view 位置改變那麼調用 onLayout 方法設置子 view 位置
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
//調用 onLayout
onLayout(changed, l, t, r, b);
...
}
...
}
複製代碼
6、View的draw流程分析
一、View樹的draw繪製流程邏輯圖
二、View的draw流程分析
在View的draw()方法的註釋中，說明了繪製流程中具體每一步的做用，源碼中對於draw()方法的註釋以下，咱們在這裏重點分析註釋中除第二、第5步外的其餘步驟。
/*
* Draw traversal performs several drawing steps which must be executed
* in the appropriate order:
*
* 1. Draw the background（繪製背景）
* 2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading（若是須要的話，保存畫布背景以展現漸變效果） * 3. Draw view's content（繪製View的內容）
* 4. Draw children（繪製子View）
* 5. If necessary, draw the fading edges and restore layers（若是須要的話，繪製漸變邊緣並恢復畫布圖層。）
* 6. Draw decorations (scrollbars for instance)（繪製裝飾（例如滾動條scrollbar））
*/
複製代碼
①View中的drawBackground()繪製背景
核心源碼以下：
private void drawBackground(Canvas canvas) {
final Drawable background = mBackground;
if (background == null) {
return;
}
...
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);
}
}
複製代碼
若是背景有偏移，實質上對畫布首先作偏移處理，而後在其上進行繪製。
②View內容的繪製
View內容的繪製源碼以下所示：
protected void onDraw(Canvas canvas) {
}
複製代碼
該方法是空實現，就根據不一樣的內容進行不一樣的設置，自定義View中就須要重寫該方法加入咱們本身的業務邏輯。
③子View的繪製
子View的繪製源碼以下所示：
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
}
複製代碼
該方法一樣爲空實現，而對於ViewGroup而言對子View進行遍歷，並最終調用子View的onDraw方法進行繪製。
④裝飾繪製
裝飾繪製的源碼以下所示(只展現核心源碼)：
public void onDrawForeground(Canvas canvas) {
//繪製前景裝飾
onDrawScrollIndicators(canvas);
onDrawScrollBars(canvas);
...
foreground.draw(canvas);
}
複製代碼
很明顯，在這裏onDrawForeground()方法用於繪製例如ScrollBar等其餘裝飾，並將它們顯示在視圖的最上層。
7、視圖重繪
一、requestLayout從新繪製視圖
子View調用requestLayout方法，會標記當前View及父容器，同時逐層向上提交，直到ViewRootImpl處理該事件，ViewRootImpl會調用三大流程，從measure開始，對於每個含有標記位的view及其子View都會進行測量、佈局、繪製。
二、invalidate在UI線程中從新繪製視圖
當子View調用了invalidate方法後，會爲該View添加一個標記位，同時不斷向父容器請求刷新，父容器經過計算得出自身須要重繪的區域，直到傳遞到ViewRootImpl中，最終觸發performTraversals方法，進行開始View樹重繪流程(只繪製須要重繪的視圖)。
三、postInvalidate在非UI線程中從新繪製視圖
這個方法與invalidate方法的做用是同樣的，都是使View樹重繪，但二者的使用條件不一樣，postInvalidate是在非UI線程中調用，invalidate則是在UI線程中調用。
- 總結一下 通常來講，若是View肯定自身再也不適合當前區域，好比說它的LayoutParams發生了改變，須要父佈局對其進行從新測量、擺放、繪製這三個流程，每每使用requestLayout。而invalidate則是刷新當前View，使當前View進行重繪，不會進行測量、佈局流程，所以若是View只須要重繪而不須要測量，佈局的時候，使用invalidate方法每每比requestLayout方法更高效。
參考文章:連接：https://www.jianshu.com/p/af266ff378c6
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