Android View系統解析(下)

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Android View系統解析系列：

Android View系統解析(上)

介紹View的基礎知識、View的滑動、彈性滑動、滑動衝突解決方式、事件分發等

Android View系統解析(下)

介紹View的Framework層原理、View的measure / layout / draw三大流程和一些高級技巧

本次主要介紹下半部分，提綱以下

View的繪製過程

measure/layout/draw 工做流程

識別 MeasureSpec 並可以 make 合適的 MeasureSpec

在渲染前獲取 View 的寬高

構造特殊的 View

自定義View

自定義View分類

自定義 View 須知

一 View的繪製過程

初識 ViewRoot

ViewRoot
對應於 ViewRootImpl 類，是鏈接 WindowManager 和 DecorView 的紐帶。
ActivityThread 中當 activity 對象被建立好後，會將 DecorView 加入到 Window中同時完成 ViewRootImpl 的建立並創建和 DecorView 的聯繫。
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
root.setView(view, wparams, panelParentView);
view 的繪製流程從 ViewRoot 的 performTraversals 開始，代碼流程是這樣的：
performMeasure -> measure -> onMeasure
performLayout -> layout -> onLayout
performDraw -> draw -> onDraw

activity 界面的組成

由下圖可知，DecorView做爲頂級View，通常狀況下它有上下兩部分組成（具體狀況會和api版本以及Theme有關），上面是title，下面是content，在activity中咱們調用setContentView所設置的view其實就是被加到content中，而如何獲得content呢，能夠這樣：ViewGroup group = findViewById(R.android.id.content)，如何獲得咱們所設置的view呢，能夠這樣：group.getChildAt(0)。同時，經過源碼咱們能夠知道，DecorView實際上是一個FrameLayout。這裏要說明的一點是View層的大部分事件都是從DecorView傳遞到咱們的view中的。

MeasureSpec

MeasureSpec 
封裝了父容器對 view 的佈局上的限制，內部提供了寬高的信息（ SpecMode 、 SpecSize ），SpecSize是指在某種SpecMode下的參考尺寸，其中SpecMode 有以下三種：
UNSPECIFIED
父容器不對 view 有任何限制，要多大給多大
EXACTLY
父容器已經檢測出 view 所須要的大小
AT_MOST
父容器指定了一個大小， view 的大小不能大於這個值
MeasureSpecs 的意義
經過將 SpecMode 和 SpecSize 打包成一個 int 值能夠避免過多的對象內存分配，爲了方便操做，其提供了打包 / 解包方法

MeasureSpec 的實現

MeasureSpec

表明一個 32 位 int 值
高 2 位表明 SpecMode ，低 30 位表明 SpecSize

下面先看一下MeasureSpec 內部的一些常量的定義，經過下面的代碼，應該不難理解MeasureSpec的工做原理

private static final int MODE_SHIFT = 30;
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;

public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
	if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
		return size + mode;
	} else {
		return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
	}
}

public static int getMode(int measureSpec) {
	return (measureSpec & MODE_MASK);
}

public static int getSize(int measureSpec) {
	return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}

MeasureSpec 與 LayoutParams

對於 DecorView ，其 MeasureSpec 由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams 來共同肯定
對於應用層 View ，其 MeasureSpec 由父容器的 MeasureSpec 和自身的 LayoutParams 來共同決定
MeasureSpec 一旦肯定後， onMeasure 中就能夠肯定自身的寬高

MeasureSpec-DecorView

這裏分析下頂級容器DecorView的MeasureSpec的產生過程

childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(baseSize, lp.width);
childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

上述代碼描述了DecorView的MeasureSpec的產生過程，爲了更清晰地瞭解，咱們繼續看下去

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;
	case ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT:
	  // Window can resize. Set max size for root view.
	  measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.AT_MOST);
	  break;
	default:
	  // Window wants to be an exact size. Force root view to be that size.
	  measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension, MeasureSpec.EXACTLY);
	  break;
	}
	return measureSpec;
}

經過上述代碼，頂級容器DecorView的MeasureSpec的產生過程就很明確了，具體來講其遵照以下規則：

根據它的LayoutParams中的寬高的參數來分，

LayoutParams.MATCH_PARENT：其模式爲精確模式，大小就是窗口的大小

LayoutParams.WRAP_CONTENT：其模式爲最大模式，大小不定，可是不能超過窗口的大小

固定大小（好比100dp）：其模式爲精確模式，大小爲LayoutParams中指定的大小

MeasureSpec- 應用層 View

關於應用層View，這裏是指咱們佈局中的view，其MeasureSpec的建立遵循下表中的規則

針對上表，這裏再作一下具體的說明。前面已經提到，對於應用層 View ，其 MeasureSpec 由父容器的 MeasureSpec 和自
身的 LayoutParams 來共同決定，那麼針對不一樣的父容器和view自己不一樣的LayoutParams，view就能夠有多種MeasureSpec。這裏簡單說下，當view採用固定寬高的時候，無論父容器的MeasureSpec是什麼，view的MeasureSpec都是精確模式而且其大小遵循Layoutparams中的大小；當view的寬高是match_parent時，這個時候若是父容器的模式是精準模式，那麼view也是精準模式而且其大小是父容器的剩餘空間，若是父容器是最大模式，那麼view也是最大模式而且其大小不會超過父容器的剩餘空間；當view的寬高是wrap_content時，無論父容器的模式是精準仍是最大化，view的模式老是最大化而且大小不能超過父容器的剩餘空間。可能你們會發現，在咱們的分析中漏掉了Unspecified模式，這個模式主要用於系統內部屢次measure的狀況下，通常來講，咱們不須要關注此模式。

支持 View 的 wrap_content

view#onMeasure 的默認實現
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), 
    widthMeasureSpec),getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

注意：
經過 onDraw 派生的 View ，須要重寫 onMeasure 並設置 wrap_content 時的自
身大小，不然使用 wrap_content 就至關於用 match_parent 。
緣由分析：見上面的表格

那麼如何重寫onMeasure從而讓view支持wrap_content呢？請參看下面的典型代碼，須要注意的是，代碼中的mWidth和mHeight指的是view在wrap_content下的內部規格，而這一規格（寬高）應該由自定義view內部來指定。

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
	super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
	int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
	int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
	int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
	int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
	if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
		setMeasuredDimension(mWidth, mHeight);
	} else if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
		setMeasuredDimension(mWidth, heightSpecSize);
	} else if (heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
		setMeasuredDimension(widthSpecSize, mHeight);
	}
}

View的measure 流程

view 的 measure 流程
簡單，直接完成
ViewGroup 的 measure 流程
除了完成本身的 measure ，還會遍歷去調用全部 child 的measure 方法，各個 child 再遞歸去執行這個流程
measure 的直接結果：
getMeasuredWidth/Height 能夠正確地獲取到
注：某些狀況下，系統可能須要屢次 measure 才能肯定大小

在渲染前獲取 View 的寬高

這是一個比較有意義的問題，或者說有難度的問題，問題的背景爲：有時候咱們須要在view渲染前去獲取其寬高，典型的情形是，咱們想在onCreate、onStart、onResume中去獲取view的寬高。若是你們嘗試過，會發現，這個時候view尚未measure好，寬高都爲0，那到底該怎麼作才能正確獲取其寬高呢，下面給出三種方法

Activity/View#onWindowFocusChanged ：這個方法代表，view已經初始化完畢了，寬高已經準備好了
view.post(runnable) ：經過post能夠將一個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
view.measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) ：經過手動去measure來視圖獲得view的寬高

前兩種方法都比較好理解也比較簡單，這裏主要介紹下第三種方法的詳細用法：

採用 view.measure 去提早獲取 view 的寬高，根據 view 的 layoutParams 來分
match_parent
直接放棄，沒法 measure 出具體的寬高
具體的數值（ dp/px ）
好比寬高都是 100px ，以下 measure ：
    int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100, MeasureSpec.EXACTLY);
    int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100, MeasureSpec.EXACTLY);
    view.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
wrap_content
以下 measure ：
    int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec( (1 << 30) - 1, MeasureSpec.AT_MOST);
    int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec( (1 << 30) - 1, MeasureSpec.AT_MOST);
    view.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

注意到(1 << 30) - 1，經過分析MeasureSpec的實現能夠知道，view的尺寸使用30位二進制表示的，也就是說最大是30個1即 2^30 - 1，也就是(1 << 30) - 1，在最大化模式下，咱們用view理論上能支持的最大值去構造MeasureSpec是合理的。

關於view的measure，網絡上有兩個錯誤的用法，以下，爲何說是錯誤的，首先違背了系統的內部實現規範（由於沒法經過錯誤的MeasureSpec去得出合法的SpecMode從而致使measure出錯），其次不能保證必定能 measure 出正確的結果。

第一種錯誤用法
int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(-1, MeasureSpec.UNSPECIFIED);
int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(-1, MeasureSpec.UNSPECIFIED);
view.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

第二種錯誤用法
view.measure(LayoutParams.WRAP_CONTENT, LayoutParams.WRAP_CONTENT)

View 的 layout 過程

layout 的主要做用
ViewGroup 用來肯定子元素的位置。
流程
當 viewgroup 的位置被肯定後，它在 onLayout 會遍歷全部的 child 並調用其 layout 。在 layout 中 onLayout 會被調用。
關鍵方法
public void layout(int l, int t, int r, int b) 
onLayout(changed, l, t, r, b)

構造特殊的 View

問題：如何讓 getWidth 和 getMeasuredWidth 返回的值不同？
private void setChildFrame(View child, int left, int top, int measuredWidth, int measureHeight) { 
child.layout(left, top, left + measuredWidth, top + measureHeight);
}
int width = right - left;
int height = bottom - top
方法
在父容器的 onLayout 中經過 child.layout 來放置 view 到任意位置
在本身的 onLayout 中修改 mLeft/mRight/mTop/mBottom

View 的 draw 過程

draw 的大體流程
a. 畫背景  background.draw(canvas)
b. 繪製本身（ onDraw ）
c. 繪製 children （ dispatchDraw ）
d. 繪製裝飾（ onDrawScrollBars ）
備註：
dispatchDraw 會遍歷調用全部 child 的 draw ，如此 draw 事件就一層層地傳遞了下去

二 自定義 View

自定義View類型

繼承 View 重寫 onDraw
繼承 ViewGroup 派生特定的 Layout
繼承特定的 View （好比 TextView ， ListView ）
繼承特定的 Layout （好比 LinearLayout ）

自定義View須知

讓 view 支持 wrap_content
若是有必要，讓你的 view 支持 padding
儘可能不要在 view 中使用 Handler ，不必
view 中若是有線程或者動畫，須要及時中止，參考View#onDetachedFromWindow
view 帶有滑動嵌套情形時，須要處理好滑動衝突

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