View 繪制機制
1. View 樹的繪圖流程
當 Activity 接收到焦點的時候，它會被請求繪制布局,該請求由 Android framework 處理.繪制是從根節(jié)點開始，對布局樹進行 measure 和 draw。整個 View 樹的繪圖流程在ViewRoot.java類的performTraversals()函數(shù)展開，該函數(shù)所做 的工作可簡單概況為是否需要重新計算視圖大小(measure)、是否需要重新安置視圖的位置(layout)、以及是否需要重繪(draw)，流程圖如下：
2. 概念
measure 和 layout
從整體上來看 Measure 和 Layout 兩個步驟的執(zhí)行：
樹的遍歷是有序的，由父視圖到子視圖，每一個 ViewGroup 負責測繪它所有的子視圖，而最底層的 View 會負責測繪自身。
具體分析
measure 過程由measure(int, int)方法發(fā)起，從上到下有序的測量 View，在 measure 過程的最后，每個視圖存儲了自己的尺寸大小和測量規(guī)格。layout 過程由layout(int, int, int, int)方法發(fā)起，也是自上而下進行遍歷。在該過程中，每個父視圖會根據(jù) measure 過程得到的尺寸來擺放自己的子視圖。
measure 過程會為一個 View 及所有子節(jié)點的 mMeasuredWidth 和 mMeasuredHeight 變量賦值，該值可以通過getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法獲得。而且這兩個值必須在父視圖約束范圍之內(nèi)，這樣才可以保證所有的父視圖都接收所有子視圖的測量。如果子視圖對于 Measure 得到的大小不滿意的時候，父視圖會介入并設置測量規(guī)則進行第二次 measure。比如，父視圖可以先根據(jù)未給定的 dimension 去測量每一個子視圖，如果最終子視圖的未約束尺寸太大或者太小的時候，父視圖就會使用一個確切的大小再次對子視圖進行 measure。
measure 過程傳遞尺寸的兩個類
1.ViewGroup.LayoutParams （View 自身的布局參數(shù)）
2.MeasureSpecs 類（父視圖對子視圖的測量要求）
一：ViewGroup.LayoutParams
這個類我們很常見，就是用來指定視圖的高度和寬度等參數(shù)。對于每個視圖的 height 和 width，你有以下選擇：
具體值?
MATCH_PARENT 表示子視圖希望和父視圖一樣大(不包含 padding 值)?
WRAP_CONTENT 表示視圖為正好能包裹其內(nèi)容大小(包含 padding 值)? ?
ViewGroup 的子類有其對應的 ViewGroup.LayoutParams 的子類。比如 RelativeLayout 擁有的 ViewGroup.LayoutParams 的子類 RelativeLayoutParams。
有時我們需要使用 view.getLayoutParams() 方法獲取一個視圖 LayoutParams，然后進行強轉(zhuǎn)，但由于不知道其具體類型，可能會導致強轉(zhuǎn)錯誤。其實該方法得到的就是其所在父視圖類型的 LayoutParams，比如 View 的父控件為 RelativeLayout，那么得到的 LayoutParams 類型就為 RelativeLayoutParams。
MeasureSpecs
測量規(guī)格，包含測量要求和尺寸的信息，有三種模式:
1、UNSPECIFIED
父視圖不對子視圖有任何約束，它可以達到所期望的任意尺寸。比如 ListView、ScrollView，一般自定義 View 中用不到，
2、EXACTLY
父視圖為子視圖指定一個確切的尺寸，而且無論子視圖期望多大，它都必須在該指定大小的邊界內(nèi)，對應的屬性為 match_parent 或具體值，比如 100dp，父控件可以通過MeasureSpec.getSize(measureSpec)直接得到子控件的尺寸。
3、AT_MOST
父視圖為子視圖指定一個最大尺寸。子視圖必須確保它自己所有子視圖可以適應在該尺寸范圍內(nèi)，對應的屬性為 wrap_content，這種模式下，父控件無法確定子 View 的尺寸，只能由子控件自己根據(jù)需求去計算自己的尺寸，這種模式就是我們自定義視圖需要實現(xiàn)測量邏輯的情況。
measure 核心方法
measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
該方法定義在View.java類中，為 final 類型，不可被復寫，但 measure 調(diào)用鏈最終會回調(diào) View/ViewGroup 對象的onMeasure()方法，因此自定義視圖時，只需要復寫onMeasure()方法即可。
onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
該方法就是我們自定義視圖中實現(xiàn)測量邏輯的方法，該方法的參數(shù)是父視圖對子視圖的 width 和 height 的測量要求。在我們自身的自定義視圖中，要做的就是根據(jù)該 widthMeasureSpec 和 heightMeasureSpec 計算視圖的 width 和 height，不同的模式處理方式不同。
setMeasuredDimension()
測量階段終極方法，在onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)方法中調(diào)用，將計算得到的尺寸，傳遞給該方法，測量階段即結束。該方法也是必須要調(diào)用的方法，否則會報異常。在我們在自定義視圖的時候，不需要關心系統(tǒng)復雜的 Measure 過程的，只需調(diào)用setMeasuredDimension()設置根據(jù) MeasureSpec 計算得到的尺寸即可，你可以參考ViewPagerIndicator的 onMeasure 方法。
下面我們?nèi)?ViewGroup 的measureChildren（int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)方法對復合 View 的 Measure 流程做一個分析：MeasureChild 的方法調(diào)用流程圖：
源碼分析：
/**
? ? * 請求所有子 View 去 measure 自己，要考慮的部分有對子 View 的測繪要求 MeasureSpec 以及其自身的 padding
? ? * 這里跳過所有為 GONE 狀態(tài)的子 View，最繁重的工作是在 getChildMeasureSpec 方法中處理的
? ? *
? ? * @param widthMeasureSpec? 對該 View 的 width 測繪要求
? ? * @param heightMeasureSpec 對該 View 的 height 測繪要求
? ? */
? ? protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
? ? ? ? final int size = mChildrenCount;
? ? ? ? final View[] children = mChildren;
? ? ? ? for (int i = 0; i < size; ++i) {
? ? ? ? ? ? final View child = children[i];
? ? ? ? ? ? if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
? ? ? ? ? ? ? ? measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
? ? protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
? ? ? ? ? ? int parentHeightMeasureSpec) {
? ? ? ? final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();//獲取 Child 的 LayoutParams
? ? ? ? final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,// 獲取 ChildView 的 widthMeasureSpec
? ? ? ? ? ? ? ? mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
? ? ? ? final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,// 獲取 ChildView 的 heightMeasureSpec
? ? ? ? ? ? ? ? mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);
? ? ? ? child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
? ? }
? /**
? ? * 該方法是 measureChildren 中最繁重的部分，為每一個 ChildView 計算出自己的 MeasureSpec。
? ? * 目標是將 ChildView 的 MeasureSpec 和 LayoutParams 結合起來去得到一個最合適的結果。
? ? *
? ? * @param spec 對該 View 的測繪要求
? ? * @param padding 當前 View 在當前唯獨上的 paddingand，也有可能含有 margins
? ? *
? ? * @param childDimension 在當前維度上（height 或 width）的具體指
? ? * @return 子視圖的 MeasureSpec
? ? */
? ? public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
? ? ? ? ? ? .........
? ? ? ? // 根據(jù)獲取到的子視圖的測量要求和大小創(chuàng)建子視圖的 MeasureSpec
? ? ? ? return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);?
? ? }
? /**
? ? *
? ? * 用于獲取 View 最終的大小，父視圖提供了寬、高的約束信息
? ? * 一個 View 的真正的測量工作是在 onMeasure(int, int) 中，由該方法調(diào)用。
? ? * 因此，只有 onMeasure(int, int) 可以而且必須被子類復寫
? ? *
? ? * @param widthMeasureSpec 在水平方向上，父視圖指定的的 Measure 要求
? ? * @param heightMeasureSpec 在豎直方向上，控件上父視圖指定的 Measure 要求
? ? *
? ? */
? ? public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
? ? ? ...
? ? ? onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
? ? ? ...
? ? }
? ? protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
? ? ? ? setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
? ? ? ? ? ? ? ? getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
? ? }
4. layout 相關概念及核心方法
首先要明確的是，子視圖的具體位置都是相對于父視圖而言的。View 的 onLayout 方法為空實現(xiàn)，而 ViewGroup 的 onLayout 為 abstract 的，因此，如果自定義的 View 要繼承 ViewGroup 時，必須實現(xiàn) onLayout 函數(shù)。?
在 layout 過程中，子視圖會調(diào)用getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法獲取到 measure 過程得到的 mMeasuredWidth 和 mMeasuredHeight，作為自己的 width 和 height。然后調(diào)用每一個子視圖的layout(l, t, r, b)函數(shù)，來確定每個子視圖在父視圖中的位置。
LinearLayout 的 onLayout 源碼分析LinearLayout 的 onLayout 源碼分析
@Override
? ? protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
? ? ? ? if (mOrientation == VERTICAL) {
? ? ? ? ? ? layoutVertical(l, t, r, b);
? ? ? ? } else {
? ? ? ? ? ? layoutHorizontal(l, t, r, b);
? ? ? ? }
? ? }
? ? /**
? ? * 遍歷所有的子 View，為其設置相對父視圖的坐標
? ? */
? ? void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
? ? for (int i = 0; i < count; i++) {
? ? ? ? ? ? ? ? final View child = getVirtualChildAt(i);
? ? ? ? ? ? ? ? if (child == null) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? childTop += measureNullChild(i);
? ? ? ? ? ? ? ? } else if (child.getVisibility() != GONE) {//不需要立即展示的 View 設置為 GONE 可加快繪制
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? final int childWidth = child.getMeasuredWidth();//measure 過程確定的 Width
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? final int childHeight = child.getMeasuredHeight();//measure 過程確定的 height
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ...確定 childLeft、childTop 的值
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? childWidth, childHeight);
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? }
? ? private void setChildFrame(View child, int left, int top, int width, int height) {? ? ? ?
? ? ? ? child.layout(left, top, left + width, top + height);
? ? }? ?
? ? View.java
? ? public void layout(int l, int t, int r, int b) {
? ? ? ? ...
? ? ? ? setFrame(l, t, r, b)
? ? }
? ? /**
? ? * 為該子 View 設置相對其父視圖上的坐標
? ? */
? ? protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
? ? ? ? ...
? ? }
5. 繪制流程相關概念及核心方法
先來看下與 draw 過程相關的函數(shù)：?
View.draw(Canvas canvas)：由于 ViewGroup 并沒有復寫此方法，因此，所有的視圖最終都是調(diào)用 View 的 draw 方法進行繪制的。在自定義的視圖中，也不應該復寫該方法，而是復寫onDraw(Canvas)方法進行繪制，如果自定義的視圖確實要復寫該方法，那么請先調(diào)用super.draw(canvas)完成系統(tǒng)的繪制，然后再進行自定義的繪制。
View.onDraw()：
View 的onDraw（Canvas）默認是空實現(xiàn)，自定義繪制過程需要復寫的方法，繪制自身的內(nèi)容。
dispatchDraw()發(fā)起對子視圖的繪制。View 中默認是空實現(xiàn)，ViewGroup 復寫了dispatchDraw()來對其子視圖進行繪制。該方法我們不用去管，自定義的 ViewGroup 不應該對dispatchDraw()進行復寫。
繪制流程圖
- View.draw(Canvas) 源碼分析
/**
? ? * Manually render this view (and all of its children) to the given Canvas.
? ? * The view must have already done a full layout before this function is
? ? * called.? When implementing a view, implement
? ? * {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} instead of overriding this method.
? ? * If you do need to override this method, call the superclass version.
? ? *
? ? * @param canvas The Canvas to which the View is rendered.?
? ? *
? ? * 根據(jù)給定的 Canvas 自動渲染 View（包括其所有子 View）。在調(diào)用該方法之前必須要完成 layout。當你自定義 view 的時候，
? ? * 應該去是實現(xiàn) onDraw(Canvas) 方法，而不是 draw(canvas) 方法。如果你確實需要復寫該方法，請記得先調(diào)用父類的方法。
? ? */
? ? public void draw(Canvas canvas) {
? ? ? ? / * Draw traversal performs several drawing steps which must be executed
? ? ? ? * in the appropriate order:
? ? ? ? *
? ? ? ? *? ? ? 1. Draw the background if need
? ? ? ? *? ? ? 2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading
? ? ? ? *? ? ? 3. Draw view's content
? ? ? ? *? ? ? 4. Draw children (dispatchDraw)
? ? ? ? *? ? ? 5. If necessary, draw the fading edges and restore layers
? ? ? ? *? ? ? 6. Draw decorations (scrollbars for instance)
? ? ? ? */
? ? // Step 1, draw the background, if needed
? ? ? ? if (!dirtyOpaque) {
? ? ? ? ? ? drawBackground(canvas);
? ? ? ? }
? ? ? ? // skip step 2 & 5 if possible (common case)
? ? ? ? final int viewFlags = mViewFlags;
? ? ? ? if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
? ? ? ? ? ? // Step 3, draw the content
? ? ? ? ? ? if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
? ? ? ? ? ? // Step 4, draw the children
? ? ? ? ? ? dispatchDraw(canvas);
? ? ? ? ? ? // Step 6, draw decorations (scrollbars)
? ? ? ? ? ? onDrawScrollBars(canvas);
? ? ? ? ? ? if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) {
? ? ? ? ? ? ? ? mOverlay.getOverlayView().dispatchDraw(canvas);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? // we're done...
? ? ? ? ? ? return;
? ? ? ? }
? ? ? ? // Step 2, save the canvas' layers
? ? ? ? ...
? ? ? ? // Step 3, draw the content
? ? ? ? if (!dirtyOpaque)
? ? ? ? ? ? onDraw(canvas);
? ? ? ? // Step 4, draw the children
? ? ? ? dispatchDraw(canvas);
? ? ? ? // Step 5, draw the fade effect and restore layers
? ? ? ? // Step 6, draw decorations (scrollbars)
? ? ? ? onDrawScrollBars(canvas);
? ? }
由上面的處理過程，我們也可以得出一些優(yōu)化的小技巧：當不需要繪制 Layer 的時候第二步和第五步會跳過。因此在繪制的時候，能省的 layer 盡可省，可以提高繪制效率
ViewGroup.dispatchDraw() 源碼分析
dispatchDraw(Canvas canvas){
...
if ((flags & FLAG_RUN_ANIMATION) != 0 && canAnimate()) {//處理 ChildView 的動畫
? ? final boolean buildCache = !isHardwareAccelerated();
? ? ? ? ? ? for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
? ? ? ? ? ? ? ? final View child = children[i];
? ? ? ? ? ? ? ? if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE) {//只繪制 Visible 狀態(tài)的布局，因此可以通過延時加載來提高效率
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? final LayoutParams params = child.getLayoutParams();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? attachLayoutAnimationParameters(child, params, i, childrenCount);// 添加布局變化的動畫
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? bindLayoutAnimation(child);//為 Child 綁定動畫
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (cache) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? child.setDrawingCacheEnabled(true);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (buildCache) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? child.buildDrawingCache(true);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? final LayoutAnimationController controller = mLayoutAnimationController;
? ? ? ? ? ? if (controller.willOverlap()) {
? ? ? ? ? ? ? ? mGroupFlags |= FLAG_OPTIMIZE_INVALIDATE;
? ? ? ? ? ? }
? ? controller.start();// 啟動 View 的動畫
}
// 繪制 ChildView
for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
? ? ? ? ? ? int childIndex = customOrder ? getChildDrawingOrder(childrenCount, i) : i;
? ? ? ? ? ? final View child = (preorderedList == null)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? children[childIndex] : preorderedList.get(childIndex);
? ? ? ? ? ? if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
? ? ? ? ? ? ? ? more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
...
}
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
? ? ? ? return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}
/**
? ? * This method is called by ViewGroup.drawChild() to have each child view draw itself.
? ? * This draw() method is an implementation detail and is not intended to be overridden or
? ? * to be called from anywhere else other than ViewGroup.drawChild().
? ? */
? ? boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) {
? ? ? ? ...
? ? }
1、drawChild(canvas, this, drawingTime)
直接調(diào)用了 View 的child.draw(canvas, this,drawingTime)方法，文檔中也說明了，除了被ViewGroup.drawChild()方法外，你不應該在其它任何地方去復寫或調(diào)用該方法，它屬于 ViewGroup。而View.draw(Canvas)方法是我們自定義控件中可以復寫的方法，具體可以參考上述對view.draw(Canvas)的說明。從參數(shù)中可以看到，child.draw(canvas, this, drawingTime)肯定是處理了和父視圖相關的邏輯，但 View 的最終繪制，還是View.draw(Canvas)方法。
2、invalidate()
請求重繪 View 樹，即 draw 過程，假如視圖發(fā)生大小沒有變化就不會調(diào)用layout()過程，并且只繪制那些調(diào)用了invalidate()方法的 View。
3、requestLayout()
當布局變化的時候，比如方向變化，尺寸的變化，會調(diào)用該方法，在自定義的視圖中，如果某些情況下希望重新測量尺寸大小，應該手動去調(diào)用該方法，它會觸發(fā)measure()和layout()過程，但不會進行 draw。
