視圖樹形結(jié)構(gòu)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)均有Java層DisplayListCanvas和底層DisplayListCanvas。在Java層，調(diào)用Canvas#drawXxx方法，如drawPoint，drawPath，drawRect，DisplayListCanvas或Canvas中有JNI#方法，根據(jù)mNativeCanvasWrapper指針獲取底層DisplayListCanvas。底層DisplayListCanvas繼承底層Canvas。頭文件定義在/frameworks/base/libs/hwui/Canvas.h。
此外，除了繪制方法drawXxx，還有變換方法，如translate，scale等，以及save和restore方法，下面會(huì)通過一個(gè)繪圖實(shí)例具體分析這些方法實(shí)現(xiàn)的操作。
前面已經(jīng)介紹過，從頂層視圖DecorView#updateDisplayListIfDirty方法開始繪制樹形視圖結(jié)構(gòu)，為了分析簡(jiǎn)單，截取一小段樹分支(虛線框內(nèi))，通過下面視圖結(jié)構(gòu)，分析繪制時(shí)具體操作。
容器視圖繪制
虛線框的樹形結(jié)構(gòu)截取如圖。
父視圖0是LinearLayout，三個(gè)子視圖分別是自定義CanvasView和兩個(gè)TextView。
當(dāng)遍歷到達(dá)LinearLayout節(jié)點(diǎn)#updateDisplayListIfDirty方法時(shí)，再看一下此方法代碼，如下。
public RenderNode updateDisplayListIfDirty() {
final RenderNode renderNode = mRenderNode;
// ThreadedRenderer是空，直接返回節(jié)點(diǎn)
if ((mPrivateFlags & PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) == 0
|| !renderNode.isValid()//false，還未記錄繪制
|| (mRecreateDisplayList)) {//重建Canvas
...//省略掉不需要重建Canvas的部分代碼
//第一次進(jìn)來肯定需要建立Canvas，renderNode也還未記錄。
mRecreateDisplayList = true;//重建Canvas
int width = mRight - mLeft;
int height = mBottom - mTop;
int layerType = getLayerType();
//創(chuàng)建DisplayListCanvas
final DisplayListCanvas canvas = renderNode.start(width, height);
//判斷LayerType，以及獲取HardwareLayer的部分代碼省略掉，LinearLayout不需要。
try {
// 一般視圖走硬件渲染都執(zhí)行下面程序
computeScroll();
canvas.translate(-mScrollX, -mScrollY);
mPrivateFlags |= PFLAG_DRAWN | PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID;
mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;
if ((mPrivateFlags & PFLAG_SKIP_DRAW) == PFLAG_SKIP_DRAW) {
//LinearLayout視圖會(huì)跳過繪制，則直接派發(fā)給子視圖
dispatchDraw(canvas);
} else {
draw(canvas);//繪制，包括繪制自身，修飾，以及派發(fā)，共六個(gè)步驟，此處不執(zhí)行。
}
} finally {
renderNode.end(canvas);//繪制結(jié)束，保存canvas記錄內(nèi)容
setDisplayListProperties(renderNode);
}
} else {
mPrivateFlags |= PFLAG_DRAWN | PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID;
mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;
}
return renderNode;
}
LinearLayout視圖創(chuàng)建畫布DisplayListCanvas后，因有PFLAG_SKIP_DRAW標(biāo)志，選擇跳過繪制，它沒有設(shè)置Background，在View框架源碼中會(huì)設(shè)置此標(biāo)志。跳過繪制，即不會(huì)走LinearLayout的onDraw方法，另外四個(gè)步驟都不會(huì)觸發(fā)，僅僅觸發(fā)父類ViewGroup的dispatchDraw方法。繪制直接向子視圖派發(fā)。
ViewGroup#dispatchDraw方法。
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
...
boolean more = false;
final long drawingTime = getDrawingTime();
//LinearLayout的畫布寫入Reorder柵欄
if (usingRenderNodeProperties) canvas.insertReorderBarrier();
...
//繪制子視圖
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);
}
}
...
//LinearLayout的畫布寫入Inorder柵欄
if (usingRenderNodeProperties) canvas.insertInorderBarrier();
...
}
//drawChild方法
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}
dispatchDraw源碼比較多，主要功能是派發(fā)子視圖繪制。觸發(fā)每個(gè)子視圖三個(gè)參數(shù)的draw重載方法。在遍歷子視圖前后，有兩個(gè)方法，LinearLayout畫布的insertReorderBarrier和insertInorderBarrier方法。
他們?cè)谟|發(fā)底層DisplayListCanvas的方法一樣，只是enableReorder標(biāo)志不同，insertReorderBarrier支持重排。
void DisplayListCanvas::insertReorderBarrier(bool enableReorder) {
flushRestoreToCount();
flushTranslate();
mDeferredBarrierType = enableReorder ? kBarrier_OutOfOrder : kBarrier_InOrder;
}
柵欄設(shè)置成kBarrier_OutOfOrder或kBarrier_InOrder類型，kBarrier_OutOfOrder用于標(biāo)記Chunk的一個(gè)變量值reorderChildren。DisplayListCanvas的prepareDirty方法初始化值默認(rèn)是kBarrier_InOrder，這個(gè)值后續(xù)addOpAndUpdateChunk方法會(huì)用到，在繪制子視圖之前，已經(jīng)創(chuàng)建過第一個(gè)Chunk。
在繪制子視圖前，插入一個(gè)kBarrier_OutOfOrder柵欄，LinearLayout畫布drawXxx方法繪制會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新Chunk，該Chunk索引LinearLayout畫布繪制的子視圖節(jié)點(diǎn)。繪制子視圖結(jié)束后，再次插入一個(gè)kBarrier_InOrder柵欄，再次新建一個(gè)Chunk塊，索引LinearLayout畫布后續(xù)繪制的內(nèi)容。
LinearLayout子視圖是葉子節(jié)點(diǎn)，子視圖繪制，三個(gè)參數(shù)的draw重載方法。
View#draw方法。
boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) {
final boolean hardwareAcceleratedCanvas = canvas.isHardwareAccelerated();
boolean drawingWithRenderNode = mAttachInfo != null
&& mAttachInfo.mHardwareAccelerated
&& hardwareAcceleratedCanvas;
boolean more = false;
...
RenderNode renderNode = null;
Bitmap cache = null;
...
//硬件渲染
if (drawingWithRenderNode) {
//在這里觸發(fā)子視圖渲染方法。
renderNode = updateDisplayListIfDirty();
if (!renderNode.isValid()) {
renderNode = null;
drawingWithRenderNode = false;
}
}
...
if (!drawingWithDrawingCache) {
if (drawingWithRenderNode) {
mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;
//父視圖畫布繪制子視圖RenderNode節(jié)點(diǎn)
((DisplayListCanvas) canvas).drawRenderNode(renderNode);
} else {
...
}
} else if (cache != null) {
...
}
if (restoreTo >= 0) {
canvas.restoreToCount(restoreTo);
}
..
mRecreateDisplayList = false;
return more;
}
draw方法很長，這里指摘取硬件渲染相關(guān)的。關(guān)注兩個(gè)點(diǎn)。
1：子視圖#updateDisplayListIfDirty方法，重建Canvas，傳遞給一個(gè)參數(shù)的draw重載方法，繪制，返回子視圖RenderNode節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)相關(guān)畫布已經(jīng)完成繪制內(nèi)容記錄。
2：LinearLayout畫布drawRenderNode繪制子視圖RenderNode節(jié)點(diǎn)。
void DisplayListCanvas::drawRenderNode(RenderNode* renderNode) {
DrawRenderNodeOp* op = new (alloc()) DrawRenderNodeOp(
renderNode,
*mState.currentTransform(),
mState.clipIsSimple());
addRenderNodeOp(op);
}
創(chuàng)建一個(gè)DrawRenderNodeOp，DrawRenderNodeOp繼承DrawBoundedOp，DrawBoundedOp繼承DrawOp，基類是DisplayListOp。
size_t DisplayListCanvas::addRenderNodeOp(DrawRenderNodeOp* op) {
//增加一個(gè)繪制操作到mDisplayListData的displayListOps數(shù)組。
int opIndex = addDrawOp(op);
//mDisplayListData是LinearLayout底層存儲(chǔ)繪制數(shù)據(jù)的對(duì)象
//增加操作到DisplayListData的mChildren數(shù)組，代表子視圖
int childIndex = mDisplayListData->addChild(op);
//寫入了一個(gè)繪制子節(jié)點(diǎn)的操作，告訴Chunk的endChildIndex自增。
DisplayListData::Chunk& chunk = mDisplayListData->chunks.editTop();
chunk.endChildIndex = childIndex + 1;
if (op->renderNode()->stagingProperties().isProjectionReceiver()) {
mDisplayListData->projectionReceiveIndex = opIndex;
}
return opIndex;
}
addDrawOp方法增加一個(gè)繪制Op，后面會(huì)詳細(xì)介紹，總之，將DrawRenderNodeOp加入到DisplayListData的displayListOps數(shù)組中。
addChild方法將操作加入到DisplayListData的mChildren數(shù)組中。
注意，因前期插入一個(gè)kBarrier_OutOfOrder柵欄，因此在addDrawOp觸發(fā)的addOpAndUpdateChunk中，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新Chunk塊，寫入DrawRenderNodeOp后，更新該Chunk中指向mChildren數(shù)組的endChildIndex 索引。
三個(gè)葉子RenderNode節(jié)點(diǎn)操作寫入LinearLayout底層數(shù)據(jù)數(shù)組中，他們?cè)谝粋€(gè)Chunk塊中。子視圖繪制完畢，再次插入一個(gè)kBarrier_InOrder柵欄，創(chuàng)建一個(gè)新Chunk。
葉子節(jié)點(diǎn)視圖繪制
葉子節(jié)點(diǎn)繪制主要關(guān)注onDraw方法，CanvasView的onDraw方法，繪制三個(gè)矩形區(qū)域。
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
canvas.drawColor(Color.parseColor("#ffffcc")); //畫布顏色
Paint paint = new Paint();
paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//設(shè)置非填充風(fēng)格
Rect rect1 = new Rect(20, 20, 180, 180);
canvas.drawRect(rect1, paint);//繪制一個(gè)正方形
/************************第一層*****************************/
canvas.save();//當(dāng)前狀態(tài)保存
/***********************第二層*****************************/
canvas.translate(180, 180);
Rect rect2 = new Rect(20, 20, 180, 180);
canvas.drawRect(rect2, paint);//再次繪制一個(gè)正方形
/************************第二層***************************/
canvas.restore();//恢復(fù)到第一層狀態(tài)
/************************第一層**************************/
Rect rect3 = new Rect(20, 200, 180, 360);
canvas.drawRect(rect3, paint);//再次繪制一個(gè)正方形
}
四個(gè)Canvas方法
drawRect，繪制一個(gè)矩形區(qū)域。
save，保存當(dāng)前圖層狀態(tài)。
restore，恢復(fù)上一個(gè)圖層狀態(tài)。
translate，兩個(gè)方向x和y，偏移一定距離。
先繪制一個(gè)矩形，然后保存狀態(tài)，進(jìn)行偏移，繪制第二個(gè)矩形，第二個(gè)矩形受到偏移影響，恢復(fù)狀態(tài)，繪制第三個(gè)矩形，第三個(gè)矩形不受偏移影響。
詳細(xì)分析
執(zhí)行順序
drawRect（1）
save
translate
drawRect（2）
restore
drawRect（3）
1，drawRect：觸發(fā)底層DisplayListCanvas的drawRect方法。該方法是
在DisplayListCanvas的頭文件中定義虛函數(shù)，在Canvas的頭文件中也有定義。
底層 DisplayListCanvas#drawRect方法。
void DisplayListCanvas::drawRect(float left, float top, float right, float bottom,
const SkPaint& paint) {
addDrawOp(new (alloc()) DrawRectOp(left, top, right, bottom, refPaint(&paint)));
}
addDrawOp增加一個(gè)繪制Op，DrawRectOp類型，不同的繪制Op不同，如其drawPoints繪制增加的Op是DrawPointsOp類型，總之，他們都繼承DrawOp類。
addDrawOp增加一個(gè)繪制操作DrawOp。DrawOp繼承DisplayListOp類。
底層DisplayListCanvas#addDrawOp方法。
size_t DisplayListCanvas::addDrawOp(DrawOp* op) {
Rect localBounds;
...
mDisplayListData->hasDrawOps = true;
return flushAndAddOp(op);
}
觸發(fā)flushAndAddOp方法。
2，save：觸發(fā)底層DisplayListCanvas的save方法。注意：save和restore一般是成對(duì)出現(xiàn)的。
底層DisplayListCanvas#save方法。
int DisplayListCanvas::save(SkCanvas::SaveFlags flags) {
addStateOp(new (alloc()) SaveOp((int) flags));
return mState.save((int) flags);
}
addStateOp增加狀態(tài)操作StateOp，前面的是增加DrawOp，而現(xiàn)在是StateOp
和DrawOp一樣，狀態(tài)StateOp也繼承DisplayListOp類。
底層DisplayListCanvas#addStateOp方法。
size_t DisplayListCanvas::addStateOp(StateOp* op) {
return flushAndAddOp(op);
}
觸發(fā)flushAndAddOp方法。
除了flushAndAddOp保存，還會(huì)觸發(fā)CanvasState保存。
總結(jié)：
DisplayListCanvas的save方法，addStateOp增加一個(gè)SaveOp，addStateOp方法和addDrawOp類似，都觸發(fā)flushAndAddOp方法，入?yún)⑹峭粋€(gè)基類DisplayListOp。
CanvasState#save方法。
int CanvasState::save(int flags) {
return saveSnapshot(flags);
}
int CanvasState::saveSnapshot(int flags) {
mSnapshot = new Snapshot(mSnapshot, flags);
return mSaveCount++;
}
在CanvasState類save操作中，創(chuàng)建一個(gè)Snapshot對(duì)象，封裝當(dāng)前對(duì)象，新建的Snapshot放到鏈表最前面，mSaveCount自增，mSaveCount代表當(dāng)前操作的是位于第幾層次，若上層調(diào)用了restore，則觸發(fā)CanvasState的restore方法，回退到上一層。
可以看出，每一個(gè)層次狀態(tài)的save都保存在Snapshot中。save之后的改變?cè)谛陆ǖ腟napshot保存，restore后回到之前的Snapshot。
3，translate：觸發(fā)底層DisplayListCanvas的translate方法，x和y軸方向上的偏移。
底層DisplayListCanvas#translate方法
void DisplayListCanvas::translate(float dx, float dy) {
if (dx == 0.0f && dy == 0.0f) return;
mHasDeferredTranslate = true;
mTranslateX += dx;
mTranslateY += dy;
flushRestoreToCount();
mState.translate(dx, dy, 0.0f);
}
增加偏移量dx和dy。
flushRestoreToCount方法，在mRestoreSaveCount>=0時(shí)才起作用，即執(zhí)行過restore或restoreToCount。
寫入一個(gè)RestoreToCountOp操作。
CanvasState的translate方法，當(dāng)前mSnapshot的transform觸發(fā)translate偏移。因前面觸發(fā)過一個(gè)save方法，因此有兩個(gè)Snapshot，當(dāng)前mSnapshot是表頭第一個(gè)。
4，restore：觸發(fā)底層DisplayListCanvas的restore方法，恢復(fù)到上一個(gè)繪制狀態(tài)。
底層DisplayListCanvas#restore方法。
void DisplayListCanvas::restore() {
if (mRestoreSaveCount < 0) {
restoreToCount(getSaveCount() - 1);
return;
}
mRestoreSaveCount--;
flushTranslate();
mState.restore();
}
若mRestoreSaveCount已經(jīng)>=0，則直接自減。每次restore只能回退一層。同時(shí)CanvasState回退，內(nèi)部mSaveCount保存層級(jí)。
若mRestoreSaveCount小于0，即有可能是初始值-1，則觸發(fā)restoreToCount方法，getSaveCount獲取當(dāng)前層級(jí)。若執(zhí)行過一個(gè)save，restore時(shí)，getSaveCount得到2，那么restoreToCount恢復(fù)的值就是1，mRestoreSaveCount設(shè)置成1。
總結(jié)：restore回退一層。
上層直接調(diào)用restoreToCount方法時(shí)，直接回退saveCount層，這個(gè)方法中會(huì)設(shè)置mRestoreSaveCount值。
底層DisplayListCanvas#restoreToCount方法。
void DisplayListCanvas::restoreToCount(int saveCount) {
mRestoreSaveCount = saveCount;
flushTranslate();
mState.restoreToCount(saveCount);
}
save和restore成對(duì)出現(xiàn)，多個(gè)save后，第一次restore時(shí)，mRestoreSaveCount將會(huì)是初始值-1，restoreToCount方法會(huì)第一次設(shè)置其值，設(shè)置成restore回退后的層級(jí)。
即mRestoreSaveCount存儲(chǔ)當(dāng)前層級(jí)。
例如，3個(gè)save后，第一次restore后，則mRestoreSaveCount變?yōu)?。
總結(jié)：
在上層一次save，將當(dāng)前的狀態(tài)保存下來，包括偏移，縮放等狀態(tài)，后續(xù)的改變?nèi)匀辉诖嘶A(chǔ)上，偏移，繪制等，若執(zhí)行restore，則回到上一個(gè)save保存的狀態(tài)中，中間的改變忽略掉。
1：drawRect，繪制正方形，第一層，寫入DrawRectOp，mRestoreSaveCount是-1，flushRestoreCount無作用，無偏移，flushTranslate無作用。
addOpAndUpdateChunk寫入繪制。
2：save，保存當(dāng)前層級(jí)狀態(tài)，mRestoreSaveCount是-1，flushRestoreCount無作用，無偏移，flushTranslate無作用。
addOpAndUpdateChunk寫入狀態(tài)。
3：translate，偏移，第二層，mRestoreSaveCount是-1，flushRestoreCount無作用，設(shè)置偏移值mTranslateX與mTranslateY，當(dāng)前Snapshot(第二層)偏移。
4：drawRect，繪制正方形，第二層，寫入DrawRectOp，mRestoreSaveCount是-1，flushRestoreCount無作用，有偏移，
addOpAndUpdateChunk寫入TranslateOp，并恢復(fù)偏移值。
addOpAndUpdateChunk寫入繪制。
5：restore，恢復(fù)上一個(gè)層級(jí)，前面僅有一個(gè)save，因此mRestoreSaveCount是-1，觸發(fā)restoreToCount方法，設(shè)置mRestoreSaveCount=1。無偏移，flushTranslate無作用。
6：drawRect，繪制正方形，第一層，寫入DrawRectOp，mRestoreSaveCount是1，無偏移，flushTranslate無作用，
addOpAndUpdateChunk寫入RestoreToCountOp。并恢復(fù)mRestoreSaveCount為-1。
addOpAndUpdateChunk寫入繪制。
flushAndAddOp方法在上層寫入DrawOp或StateOp時(shí)觸發(fā)。
最終目的是addOpAndUpdateChunk。
若當(dāng)前存在mRestoreSaveCount>=0或偏移，首先寫入相應(yīng)Op，即RestoreToCountOp與TranslateOp。
底層DisplayListCanvas#flushAndAddOp方法。
size_t DisplayListCanvas::flushAndAddOp(DisplayListOp* op) { //
flushRestoreToCount();
flushTranslate();
return addOpAndUpdateChunk(op);
}
三個(gè)方法。
flushRestoreToCount：寫入RestoreToCountOp。
flushTranslate：寫入TranslateOp。
addOpAndUpdateChunk：執(zhí)行寫入。
DisplayListCanvas#flushRestoreToCount方法。
void DisplayListCanvas::flushRestoreToCount() {
if (mRestoreSaveCount >= 0) {
addOpAndUpdateChunk(new (alloc()) RestoreToCountOp(mRestoreSaveCount));
mRestoreSaveCount = -1;
}
}
若mRestoreSaveCount>=0，增加一個(gè)RestoreToCountOp操作。mRestoreSaveCount在剛初始化時(shí)prepareDirty，設(shè)置成-1。
DisplayListCanvas#flushTranslate方法。
void DisplayListCanvas::flushTranslate() {
if (mHasDeferredTranslate) {
if (mTranslateX != 0.0f || mTranslateY != 0.0f) {
addOpAndUpdateChunk(new (alloc()) TranslateOp(mTranslateX, mTranslateY));
mTranslateX = mTranslateY = 0.0f;
}
mHasDeferredTranslate = false;
}
}
mTranslateX或mTranslateY不是0時(shí)寫入TranslateOp。
addOpAndUpdateChunk方法負(fù)責(zé)增加Op，不僅包括RestoreToCountOp和TranslateOp。
DisplayListCanvas#addOpAndUpdateChunk方法。
size_t DisplayListCanvas::addOpAndUpdateChunk(DisplayListOp* op) {//增加op,更新chunk
int insertIndex = mDisplayListData->displayListOps.add(op);
if (mDeferredBarrierType != kBarrier_None) {
// op is first in new chunk
mDisplayListData->chunks.push();
DisplayListData::Chunk& newChunk = mDisplayListData->chunks.editTop();//新Chunk
newChunk.beginOpIndex = insertIndex;
newChunk.endOpIndex = insertIndex + 1;
newChunk.reorderChildren = (mDeferredBarrierType == kBarrier_OutOfOrder);
int nextChildIndex = mDisplayListData->children().size();
newChunk.beginChildIndex = newChunk.endChildIndex = nextChildIndex;
mDeferredBarrierType = kBarrier_None;
} else {
// standard case - append to existing chunk
mDisplayListData->chunks.editTop().endOpIndex = insertIndex + 1;//最上面Chunk修改
}
return insertIndex;
}
將操作DisplayListOp加入DisplayListData的內(nèi)部數(shù)組，類型全部都是DisplayListOp，返回插入的索引。
DisplayListData在底層Canvas的prepareDirty時(shí)創(chuàng)建，不管是繪制操作還是狀態(tài)操作，都屬于DisplayListOp類型，按照順序放到相同數(shù)組。
依次是DrawRectOp，SaveOp，TranslateOp，DrawRectOp，RestoreToCountOp，DrawRectOp。
任重而道遠(yuǎn)
