Android中View和ViewGroup關(guān)系大揭密
1. 概念
Android中的View與我們以前理解的“視圖”不同。在Android中，View比視圖具有更廣的含義，它包含了用戶交互和顯示，更像Windows操作系統(tǒng)中的window。
ViewGroup是View的子類，所以它也具有View的特性，但它主要用來充當(dāng)View的容器，將其中的View視作自己的孩子，對它的子View進(jìn)行管理，當(dāng)然它的孩子也可以是ViewGroup類型。
ViewGroup(樹根)和它的孩子們(View和ViewGroup)以樹形結(jié)構(gòu)形成了一個層次結(jié)構(gòu)，View類有接受和處理消息的功能，android系統(tǒng)所產(chǎn)生的消息會在這些ViewGroup和 View之間傳遞。
2. Android的窗口系統(tǒng)
Android的窗口系統(tǒng)是Client/Server模式的，我在這里只講窗口系統(tǒng)的客戶端（圖1）。? ? 我們所提到的概念：View，ViewGroup，DecorView，ViewRoot都是存在于窗口系統(tǒng)的Client端。
Android中的Window是表示Top Level等頂級窗口的概念。DecorView是Window的Top-Level View，這個View可以稱之為主View，DecorView會缺省的attach到Activity的主窗口中。
ViewRoot建立了主View(DecorView)與窗口系統(tǒng)Server端的通訊橋梁, ViewRoot是 Handler的子類，即它其實(shí)是個Handler，它接受窗口系統(tǒng)服務(wù)器端的消息并將消息投遞到窗口系統(tǒng)的客戶端(圖1)，然后消息就從客戶端的主View往其下面的子View傳遞，直到消息被完全處理掉為止。
DecorView實(shí)際上是一個ViewGroup。在依存關(guān)系上來講，對單個主窗口來講，DecorView是Top-Level View。View并不是關(guān)注的重點(diǎn)，重要的是我們需要知道消息分發(fā)路徑是建立在什么關(guān)系上的。View的成員變量mParent用來管理View上級關(guān)系的。而ViewGroup顧名思義就是一組View的管理，于是在ViewGroup構(gòu)建了焦點(diǎn)管理和子View節(jié)點(diǎn)數(shù)組。這樣通過View的mParent和ViewGroup的mChildren構(gòu)建了Android中View直接的關(guān)系網(wǎng)。
3. View的介紹
(1) ?事件和繪制
繪制流程：
繪制按照視圖樹的順序執(zhí)行。視圖繪制時會先繪制子控件。如果視圖的背景可見，視圖會在調(diào)用onDraw函數(shù)之前繪制背景。強(qiáng)制重繪，可以使用invalidate()。
事件的基本流程如下：
1、事件分配給相應(yīng)視圖，視圖處理它，并通知相關(guān)監(jiān)聽器。
2、操作過程中如果發(fā)生視圖的尺寸變化，則該視圖用調(diào)用requestLayout()方法，向父控件請求再次布局。
3、操作過程中如果發(fā)生視圖的外觀變化，則該視圖用調(diào)用invalidate()方法，請求重繪。
4、如果requestLayout()或invalidate()有一個被調(diào)用，框架會對視圖樹進(jìn)行相關(guān)的測量、布局和繪制。
注意，視圖樹是單線程操作，直接調(diào)用其它視圖的方法必須要在UI線程里。跨線程的操作必須使用句柄Handler。
焦點(diǎn)處理：
框架處理焦點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，來響應(yīng)用戶輸入。isFocusable()函數(shù)表示視圖是否能接受焦點(diǎn)。setFocusable(boolean)函數(shù)可以改變視圖能否接受焦點(diǎn)。觸摸屏模式(Touch Mode)的相關(guān)函數(shù)是isFocusableInTouchMode()和setFocusableInTouchMode(boolean)。
焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移按照就近算法。按哪個方向就近可以在XML布局文件中配置。
nextFocusDown
nextFocusLeft
nextFocusRight
nextFocusUp
視圖請求焦點(diǎn)可以使用requestFocus()。
(2) 成員介紹
protected ViewParent mParent;
mParent用于記錄它的父親，就是我們前面提到的ViewGroup。
protected OnClickListener mOnClickListener;
mOnClickListener是click事件的回調(diào)接口.
大家經(jīng)常使用的setOnClickListener(OnClickListener listener)：
public void setOnClickListener(OnClickListener I) {
if (!isClickable()) {
setClickable(true);
}
mOnClickListener =I;
}
可以看出，mOnClickListener其實(shí)就是保存我們在應(yīng)用程序中定義的OnClickListener接口的。
public void draw(Canvas canvas)
這個函數(shù)用于渲染View和它的孩子，我們不應(yīng)該在子類對它進(jìn)行override。
protected void onDraw(Canvas canvas)
我們一般override此函數(shù)來實(shí)現(xiàn)自己的繪制操作。
IWindowSession getWindowSession() {
return mAttachInfo != null ? mAttachInfo.mSession : null;
}
函數(shù)getWindowSession()用戶得到窗口系統(tǒng)Client端和服務(wù)器端通訊的接口IWindowSession。這是一個AIDL接口，android系統(tǒng)中的跨進(jìn)程通訊就是用AIDL接口實(shí)現(xiàn)的。
public final void layout(int l, int t, int r, int b)
此函數(shù)用于確定View和其子View的尺寸和位置，它的調(diào)用發(fā)生在onMeasure之后。
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom)
此函數(shù)在layout調(diào)用完成后執(zhí)行，View的子類一般override此函數(shù)，并在函數(shù)中對其每個孩子調(diào)用layout方法。
public View getRootView()
此函數(shù)用于得到View層次結(jié)構(gòu)的top-level View，即上文中提到的DecorView。
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
此函數(shù)用戶找出View的大小，它的參數(shù)widthMeasureSpec、heightMeasureSpec是其父親傳遞給它的，這2個參數(shù)是View找出其大小時的限制條件，其實(shí)真正的精確大小確定是由onMeasure()完成的，onMeasure由measure函數(shù)調(diào)用。
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
此函數(shù)測量View并根據(jù)其內(nèi)容來決定View的高和寬，它應(yīng)該被子類override以實(shí)現(xiàn)大小的精確測量。在onMeasure中我們必須調(diào)用View.setMeasuredDimension(int, int)來保存測量得到的大小,高和寬分別被保存在View.mMeasuredHeight和View.mMeasureWidth中。
public boolean onKeyUp(int keyCode, KeyEvent event)
此函數(shù)會在鍵盤按鍵釋放后被調(diào)用，但前提是View必須獲得焦點(diǎn)。
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event)
此函數(shù)用于響應(yīng)觸摸屏事件。
public void invalidate()
此函數(shù)將調(diào)用onDraw，強(qiáng)制重繪。
public void requestLayout()
當(dāng)某些東西發(fā)生改變后，當(dāng)前View層次結(jié)構(gòu)無效了，調(diào)用此函數(shù)對View的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新布局。
4.ViewGroup介紹
ViewGroup繼承于View，它可以包含其他的View，就像一個View的容器，我們可以調(diào)用其成員函數(shù)addView()將View當(dāng)作孩子放到ViewGroup中。
我們經(jīng)常使用的LinearLayout、relativeLayout等都是ViewGroup的子類，ViewGroup類中有一個內(nèi)部類ViewGroup.LayoutParams，我們經(jīng)常使用LayoutParams的子類來構(gòu)造布局參數(shù)。
我們也可以自定義自己的布局，以方便日后使用和維護(hù)，這時我們就需要繼承ViewGroup類并在派生類中重寫ViewGroup的一些方法，下面是一個簡單的例子：
public class MyViewGroup extends ViewGroup {
public MyViewGroup(Context context) {
super(context);
initChilren(context);? //向容器中添加孩子
}
private void initChilren (Context context) {
Button aBtn = new Button(context);
this.addView(aBtn);
Button bBtn = new Button(context);
this.addView(bBtn);
}
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b)
{
//對容器的孩子進(jìn)行布局。
………………
………………
child.measure(r - l, b - t);
child.layout(0, 50, child.getMeasuredWidth(), child .getMeasuredHeight() + 50);
………………
………………
}
}
5. 不管是View還是ViewGroup，最重要一點(diǎn)他們的繪制原理如下：此函數(shù)將調(diào)用onDraw，強(qiáng)制重繪。
public void requestLayout()
當(dāng)某些東西發(fā)生改變后，當(dāng)前View層次結(jié)構(gòu)無效了，調(diào)用此函數(shù)對View的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新布局。
從上圖，我們可以理出大致的顯示過程如下：
【1】ActivityManagerService創(chuàng)建Activity線程，激活一個activity
【2】系統(tǒng)調(diào)用Instrumentation.newActivity創(chuàng)建一個activity
【3】Activity創(chuàng)建后，attach到一個新創(chuàng)建的phonewindow中。這樣Activity獲取一個唯一的WindowManager服務(wù)的實(shí)例
【4】Activity創(chuàng)建過程中使用setcontentView設(shè)置用用戶UI，這些VIEW被加入到PhoneWindow的ContentParent中。
【5】Activity線程繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行到Activity.makeVisible是將根view DecoView加入到WindowManger中，WindowManger實(shí)全會為每個DecoView創(chuàng)建對應(yīng)的ViewRoot
【6】每個ViewRoot擁有一個Surface，每個Surface將會調(diào)用底層庫創(chuàng)建圖形繪制的內(nèi)存空間。這個底層庫就是SurfaceFlinger。SurfaceFlinger同時也負(fù)責(zé)將個View繪制的圖形合到一塊（按照Z軸）顯示到用戶屏幕。
【7】如果用戶直接在Canvas上繪制，實(shí)際上它直接操作Surface。但對每個View的變更，它是要通知到ViewRoot，然后 ViewRoot獲取Canvas。如果繪制完成，surfaceFlinger得到通知，合并Surface成一個Surface到設(shè)備屏幕。
從上面的圖形輸出過程分析，我們可以知道真正顯示圖形的實(shí)際上跟Activity沒有關(guān)系，完全由WindowManager來決定。 WindowManager是一個系統(tǒng)服務(wù)，因此可以直接調(diào)用這個服務(wù)來創(chuàng)建界面，并且更絕的是Dialog、Menu也是有WindowManager 來管理的。另外一個我們也可以看到，最底層都是Surface來，因此，常見開發(fā)游戲的人都推薦你使用SurfaceView來創(chuàng)建界面。
詳細(xì)繪制流程如下：
整個View樹的繪圖流程是在ViewRoot.Java類的performTraversals()函數(shù)展開的，該函數(shù)做的執(zhí)行過程可簡單概況為
根據(jù)之前設(shè)置的狀態(tài)，判斷是否需要重新計(jì)算視圖大小(measure)、是否重新需要安置視圖的位置(layout)、以及是否需要重繪
(draw)，其框架過程如下：
步驟其實(shí)為host.layout()
接下來溫習(xí)一下整個View樹的結(jié)構(gòu)，對每個具體View對象的操作，其實(shí)就是個遞歸的實(shí)現(xiàn)。
流程一：? ? ? mesarue()過程
主要作用：為整個View樹計(jì)算實(shí)際的大小，即設(shè)置實(shí)際的高(對應(yīng)屬性:mMeasuredHeight)和寬(對應(yīng)屬性:
mMeasureWidth)，每個View的控件的實(shí)際寬高都是由父視圖和本身視圖決定的。
具體的調(diào)用鏈如下：
ViewRoot根對象地屬性mView(其類型一般為ViewGroup類型)調(diào)用measure()方法去計(jì)算View樹的大小，回調(diào)
View/ViewGroup對象的onMeasure()方法，該方法實(shí)現(xiàn)的功能如下：
1、設(shè)置本View視圖的最終大小，該功能的實(shí)現(xiàn)通過調(diào)用setMeasuredDimension()方法去設(shè)置實(shí)際的高(對應(yīng)屬性：
mMeasuredHeight)和寬(對應(yīng)屬性：mMeasureWidth)? ；
2 、如果該View對象是個ViewGroup類型，需要重寫該onMeasure()方法，對其子視圖進(jìn)行遍歷的measure()過程。
2.1? 對每個子視圖的measure()過程，是通過調(diào)用父類ViewGroup.java類里的measureChildWithMargins()方法去
實(shí)現(xiàn)，該方法內(nèi)部只是簡單地調(diào)用了View對象的measure()方法。(由于measureChildWithMargins()方法只是一個過渡
層更簡單的做法是直接調(diào)用View對象的measure()方法)。
整個measure調(diào)用流程就是個樹形的遞歸過程
measure函數(shù)原型為 View.java 該函數(shù)不能被重載
流程二、 layout布局過程：
主要作用 ：為將整個根據(jù)子視圖的大小以及布局參數(shù)將View樹放到合適的位置上。
具體的調(diào)用鏈如下：
host.layout()開始View樹的布局，繼而回調(diào)給View/ViewGroup類中的layout()方法。具體流程如下
1 、layout方法會設(shè)置該View視圖位于父視圖的坐標(biāo)軸，即mLeft，mTop，mLeft，mBottom(調(diào)用setFrame()函數(shù)去實(shí)現(xiàn))
接下來回調(diào)onLayout()方法(如果該View是ViewGroup對象，需要實(shí)現(xiàn)該方法，對每個子視圖進(jìn)行布局) ；
2、如果該View是個ViewGroup類型，需要遍歷每個子視圖chiildView，調(diào)用該子視圖的layout()方法去設(shè)置它的坐標(biāo)值。
layout函數(shù)原型為 ，位于View.java
流程三、 draw()繪圖過程
由ViewRoot對象的performTraversals()方法調(diào)用draw()方法發(fā)起繪制該View樹，值得注意的是每次發(fā)起繪圖時，并不
會重新繪制每個View樹的視圖，而只會重新繪制那些“需要重繪”的視圖，View類內(nèi)部變量包含了一個標(biāo)志位DRAWN，當(dāng)該
視圖需要重繪時，就會為該View添加該標(biāo)志位。
調(diào)用流程 ：
mView.draw()開始繪制，draw()方法實(shí)現(xiàn)的功能如下：
1 、繪制該View的背景
2 、為顯示漸變框做一些準(zhǔn)備操作(見5，大多數(shù)情況下，不需要改漸變框)
3、調(diào)用onDraw()方法繪制視圖本身?? (每個View都需要重載該方法，ViewGroup不需要實(shí)現(xiàn)該方法)
4、調(diào)用dispatchDraw ()方法繪制子視圖(如果該View類型不為ViewGroup，即不包含子視圖，不需要重載該方法)
值得說明的是，ViewGroup類已經(jīng)為我們重寫了dispatchDraw ()的功能實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用程序一般不需要重寫該方法，但可以重載父類
函數(shù)實(shí)現(xiàn)具體的功能。
4.1 dispatchDraw()方法內(nèi)部會遍歷每個子視圖，調(diào)用drawChild()去重新回調(diào)每個子視圖的draw()方法(注意，這個
地方“需要重繪”的視圖才會調(diào)用draw()方法)。值得說明的是，ViewGroup類已經(jīng)為我們重寫了dispatchDraw()的功能
實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用程序一般不需要重寫該方法，但可以重載父類函數(shù)實(shí)現(xiàn)具體的功能。
強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的就是，在這三個流程中，Google已經(jīng)幫我們把draw()過程框架已經(jīng)寫好了，自定義的ViewGroup只需要實(shí)現(xiàn)
measure()過程和layout()過程即可 。
這三種情況，最終會直接或間接調(diào)用到三個函數(shù)，分別為invalidate()，requsetLaytout()以及requestFocus() ，接著
這三個函數(shù)最終會調(diào)用到ViewRoot中的schedulTraversale()方法，該函數(shù)然后發(fā)起一個異步消息，消息處理中調(diào)用
performTraverser()方法對整個View進(jìn)行遍歷。
invalidate()方法 ：
說明：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“需要重繪的”
視圖，即誰(View的話，只繪制該View ；ViewGroup，則繪制整個ViewGroup)請求invalidate()方法，就繪制該視圖。
一般引起invalidate()操作的函數(shù)如下：
1、直接調(diào)用invalidate()方法，請求重新draw()，但只會繪制調(diào)用者本身。
2、setSelection()方法 ：請求重新draw()，但只會繪制調(diào)用者本身。
3、setVisibility()方法 ： 當(dāng)View可視狀態(tài)在INVISIBLE轉(zhuǎn)換VISIBLE時，會間接調(diào)用invalidate()方法，
繼而繪制該View。
4 、setEnabled()方法 ： 請求重新draw()，但不會重新繪制任何視圖包括該調(diào)用者本身。
requestLayout()方法：會導(dǎo)致調(diào)用measure()過程 和 layout()過程 。
說明：只是對View樹重新布局layout過程包括measure()和layout()過程，不會調(diào)用draw()過程，但不會重新繪制
任何視圖包括該調(diào)用者本身。
一般引起invalidate()操作的函數(shù)如下：
1、setVisibility()方法：
當(dāng)View的可視狀態(tài)在INVISIBLE/ VISIBLE 轉(zhuǎn)換為GONE狀態(tài)時，會間接調(diào)用requestLayout() 和invalidate方法。
同時，由于整個個View樹大小發(fā)生了變化，會請求measure()過程以及draw()過程，同樣地，只繪制需要“重新繪制”的視圖。
requestFocus()函數(shù)說明：
說明：請求View樹的draw()過程，但只繪制“需要重繪”的視圖
