View工做流程-相关学习
学习笔记android
1、Android的UI层级绘制体系
Android中的Activity是做为应用程序的载体存在的，它表明一个完整的用户界面并提供了窗口进行视图绘制。canvas
- 在这里，咱们这里所说的视图绘制，实质上就是在对View及其子类进行操做。而View做为视图控件的顶层父类，在本文中会对其进行详细分析。咱们以Android的UI层级绘制体系为切入点对View进行探究。
图1 View的层级结构
Android的UI层级绘制体系如图1所示bash
| 绘制体系中作了这些事情 |
|---|
| ①当调用 Activity 的setContentView 方法后会调用PhoneWindow 类的setContentView方法（PhoneWindow是抽象类Windiw的实现类，Window用来描述Activity视图最顶端的窗口的显示内容和行为动做）。 |
| ②PhoneWindow类的setContentView方法中最终会生成一个DecorView对象（DectorView是是PhoneWindow的内部类，继承自FrameLayout）。 |
| ③DecorView容器中包含根布局，根布局中包含一个id为content的FrameLayout布局，Activity加载布局的xml最后经过LayoutInflater将xml文件中的内容解析成View层级体系，最后填加到id为content的FrameLayout布局中。 |
至此，View最终就会显示到手机屏幕上。app
2、View的视图绘制流程剖析
一、DecorView被加载到Window中less
DecorView被加载到Window的过程当中，WindowManager起到了关键性的做用，最后交给ViewRootImpl作详细处理，经过以下的局部ActivityThread的源码分析这一点能够获得印证(在这里我只展现核心源码，详细源码能够在代码中查看)。ide
final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) {
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
...
//在这里执行performResumeActivity的方法中会执行Activity的onResume()方法
r = performResumeActivity(token, clearHide, reason);
...
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
//PhoneWindow在这里获取到
r.window = r.activity.getWindow();
//DecorView在这里获取到
View decor = r.window.getDecorView();
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
//获取ViewManager对象，在这里getWindowManager()实质上获取的是ViewManager的子类对象WindowManager
ViewManager wm = a.getWindowManager();
...
if (r.mPreserveWindow) {
...
//获取ViewRootImpl对象
ViewRootImpl impl = decor.getViewRootImpl();
...
}
if (a.mVisibleFromClient) {
if (!a.mWindowAdded) {
a.mWindowAdded = true;
//在这里WindowManager将DecorView添加到PhoneWindow中
wm.addView(decor, l);
}
...
}
...
}
复制代码
WindowManager将DecorView添加到PhoneWindow中，即addView()方法执行时将视图添加的动做交给了ViewRoot，ViewRoot做为接口，其实现类ViewRootImpl具体实现了addView()方法，最后，视图的具体绘制在performTraversals()中展开，以下图2.1所示：函数
图2.1 View绘制的代码层级分析
二、ViewRootImpl的performTraversals()方法完成具体的视图绘制流程oop
在源码中ViewRootImpl中视图具体绘制的流程以下：源码分析
private void performTraversals() {
// cache mView since it is used so much below...
//mView就是DecorView根布局
final View host = mView;
//在Step3 成员变量mAdded赋值为true，所以条件不成立
if (host == null || !mAdded)
return;
//是否正在遍历
mIsInTraversal = true;
//是否立刻绘制View
mWillDrawSoon = true;
...
//顶层视图DecorView所须要窗口的宽度和高度
int desiredWindowWidth;
int desiredWindowHeight;
...
//在构造方法中mFirst已经设置为true，表示是不是第一次绘制DecorView
if (mFirst) {
mFullRedrawNeeded = true;
mLayoutRequested = true;
//若是窗口的类型是有状态栏的，那么顶层视图DecorView所须要窗口的宽度和高度就是除了状态栏
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 {//不然顶层视图DecorView所须要窗口的宽度和高度就是整个屏幕的宽高 DisplayMetrics packageMetrics = mView.getContext().getResources().getDisplayMetrics(); desiredWindowWidth = packageMetrics.widthPixels; desiredWindowHeight = packageMetrics.heightPixels; } } ... //得到view宽高的测量规格，mWidth和mHeight表示窗口的宽高，lp.width//he和lp.height表示DecorView根布局宽和高 int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width); int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height); // Ask host how big it wants to be //执行测量操做 performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); ... //执行布局操做 performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight); ... //执行绘制操做 performDraw(); } 复制代码
该方法主要流程就体现了View绘制渲染的三个主要步骤，分别是测量，摆放，绘制三个阶段。流程图以下图2.2所示：布局
图2.2 View的绘制流程
接下来，咱们对于 performMeasure()、performLayout()、 performDraw()完成具体拆解分析。实质上最后就须要定位到View的onMeasure()、onLayout()、onDraw()方法中。
3、MeasureSpec在View体系中的做用
一、MeasureSpec的做用
首先咱们从performMeasure()入手分析，在上面的内容中，咱们经过源码能够看到 performMeasure()方法中传入了childWidthMeasureSpec、childHeightMeasureSpec两个int类型的值，performMeasure方法的源码以下所示：
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);
}
}
复制代码
这两个值又传递到mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec)方法中，其中measure方法的核心源码以下：
boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
Insets insets = getOpticalInsets();
int oWidth = insets.left + insets.right;
int oHeight = insets.top + insets.bottom;
//根据原有宽高计算获取不一样模式下的具体宽高值
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
//在该方法中子控件完成具体的测量
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
...
}
...
}
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到这里咱们应该明确，childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec是MeasureSpec根据原有宽高计算获取不一样模式下的具体宽高值。
二、MeasureSpec剖析
MeasureSpec是View的内部类，内部封装了View的规格尺寸，以及View的宽高信息。在Measure的流程中，系统会将View的LayoutParams根据父容器是施加的规则转换为MeasureSpec，而后在onMeasure()方法中具体肯定控件的宽高信息。源码及分析以下所示：
public static class MeasureSpec {
//int类型占4个字节，其中高2位表示尺寸测量模式，低30位表示具体的宽高信息
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中的三种模式：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;
//根据尺寸测量模式跟宽高具体肯定控件的具体宽高
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);
}
//获取尺寸模式
/**
* 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);
}
//获取宽高信息
/**
* 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);
}
//将控件的尺寸模式、宽高信息进行拆解查看，并对不一样模式下的宽高信息进行不一样的处理
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();
}
}
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MeasureSpec的常量中指定了两种内容，一种为尺寸模式，一种为具体的宽高信息。其中高2位表示尺寸测量模式，低30位表示具体的宽高信息。
尺寸测量模式有以下三种：
| 尺寸测量模式的3种类型 |
|---|
| ①UNSPECIFIED：未指定模式，父容器不限制View的大小，通常用于系统内部的测量 |
| ②AT_MOST：最大模式，对应于在xml文件中指定控件大小为wrap_content属性，子View的最终大小是父View指定的大小值，而且子View的大小不能大于这个值 |
| ③EXACTLY ：精确模式，对应于在xml文件中指定控件为match_parent属性或者是具体的数值，父容器测量出View所需的具体大小 |
对于每个View，都持有一个MeasureSpec，MeasureSpec保存了该View的尺寸测量模式以及具体的宽高信息，MeasureSpec受自身的LayoutParams和父容器的MeasureSpec共同影响。
4、View的Measure流程分析
一、View树的Measure测量流程逻辑图
二、View的Measure流程分析
那么在上文3.1的分析中，咱们可以明确在measure方法中最后调用onMeasure()方法完成子View的具体测量，onMeasure()方法的源码以下所示：
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
复制代码
setMeasuredDimension()方法在onMeasure()中被调用，被用于存储测绘的宽度、高度，而不这样作的话会触发测绘时的异常。
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);
}
复制代码
在setMeasuredDimension()方法中传入的是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;
}
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经过上文对MeasureSpec的分析，在这里咱们就能明确，getDefaultSize实质上就是根据测绘模式肯定子View的具体大小，而对于自定义View而言，子View的宽高信息不只由自身决定，若是它被包裹在ViewGroup中就须要具体测量获得其精确值。
三、View的Measure过程当中遇到的问题以及解决方案
View 的measure过程和Activity的生命周期方法不是同步执行的，所以没法保证Activity执行了onCreate、onStart、onResume时某个View已经测量完毕了。若是View尚未测量完毕，那么得到的宽和高都是0。下面是3种解决该问题的方法：
①Activity/View的onWindowsChanged()方法
onWindowFocusChanged()方法表示 View 已经初始化完毕了，宽高已经准备好了，这个时候去获取是没问题的。这个方法会被调用屡次，当Activity继续执行或者暂停执行的时候，这个方法都会被调用，代码以下：
public void onWindowFocusChanged(boolean hasWindowFocus) {
super.onWindowFocusChanged(hasWindowFocus);
if(hasWindowFocus){
int width=view.getMeasuredWidth();
int height=view.getMeasuredHeight();
}
}
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②View.post(runnable)方法
经过post将一个 Runnable投递到消息队列的尾部，而后等待Looper调用此runnable的时候View也已经初始化好了
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
view.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int width=view.getMeasuredWidth();
int height=view.getMeasuredHeight();
}
});
}
复制代码
③ViewTreeObsever 使用 ViewTreeObserver 的众多回调方法能够完成这个功能，好比使用onGlobalLayoutListener 接口，当 View树的状态发生改变或者View树内部的View的可见性发生改变时，onGlobalLayout 方法将被回调。伴随着View树的变化，这个方法也会被屡次调用。
@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();
}
});
}
复制代码
固然，在这里你能够经过setMeasuredDimension()方法对子View的具体宽高以及测量模式进行指定。
5、View的layout流程分析
一、View树的layout摆放流程逻辑图
二、View的layout流程分析
layout 的做用是ViewGroup来肯定子元素的位置，当 ViewGroup 的位置被肯定后，在layout中会调用onLayout ，在onLayout中会遍历全部的子元素并调用子元素的 layout 方法。
在代码中设置View的成员变量 mLeft，mTop，mRight，mBottom 的值，这几个值是在屏幕上构成矩形区域的四个坐标点，就是该View显示的位置，不过这里的具体位置都是相对与父视图的位置而言，而 onLayout 方法则会肯定全部子元素位置，ViewGroup在onLayout函数中经过调用其children的layout函数来设置子视图相对与父视图中的位置，具体位置由函数 layout 的参数决定。下面咱们先看View的layout 方法(只展现关键性代码)以下：
/*
*@param l view 左边缘相对于父布局左边缘距离
*@param t view 上边缘相对于父布局上边缘位置
*@param r view 右边缘相对于父布局左边缘距离
*@param b view 下边缘相对于父布局上边缘距离
*/
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
...
//记录 view 原始位置
int oldL = mLeft;
int oldT = mTop;
int oldB = mBottom;
int oldR = mRight;
//调用 setFrame 方法 设置新的 mLeft、mTop、mBottom、mRight 值，
//设置 View 自己四个顶点位置
//并返回 changed 用于判断 view 布局是否改变
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
//第二步，若是 view 位置改变那么调用 onLayout 方法设置子 view 位置
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
//调用 onLayout
onLayout(changed, l, t, r, b);
...
}
...
}
复制代码
6、View的draw流程分析
一、View树的draw绘制流程逻辑图
二、View的draw流程分析
在View的draw()方法的注释中，说明了绘制流程中具体每一步的做用，源码中对于draw()方法的注释以下，咱们在这里重点分析注释中除第二、第5步外的其余步骤。
/*
* Draw traversal performs several drawing steps which must be executed
* in the appropriate order:
*
* 1. Draw the background（绘制背景）
* 2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading（若是须要的话，保存画布背景以展现渐变效果） * 3. Draw view's content（绘制View的内容）
* 4. Draw children（绘制子View）
* 5. If necessary, draw the fading edges and restore layers（若是须要的话，绘制渐变边缘并恢复画布图层。）
* 6. Draw decorations (scrollbars for instance)（绘制装饰（例如滚动条scrollbar））
*/
复制代码
①View中的drawBackground()绘制背景
核心源码以下：
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);
}
}
复制代码
若是背景有偏移，实质上对画布首先作偏移处理，而后在其上进行绘制。
②View内容的绘制
View内容的绘制源码以下所示：
protected void onDraw(Canvas canvas) {
}
复制代码
该方法是空实现，就根据不一样的内容进行不一样的设置，自定义View中就须要重写该方法加入咱们本身的业务逻辑。
③子View的绘制
子View的绘制源码以下所示：
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
}
复制代码
该方法一样为空实现，而对于ViewGroup而言对子View进行遍历，并最终调用子View的onDraw方法进行绘制。
④装饰绘制
装饰绘制的源码以下所示(只展现核心源码)：
public void onDrawForeground(Canvas canvas) {
//绘制前景装饰
onDrawScrollIndicators(canvas);
onDrawScrollBars(canvas);
...
foreground.draw(canvas);
}
复制代码
很明显，在这里onDrawForeground()方法用于绘制例如ScrollBar等其余装饰，并将它们显示在视图的最上层。
7、视图重绘
一、requestLayout从新绘制视图
子View调用requestLayout方法，会标记当前View及父容器，同时逐层向上提交，直到ViewRootImpl处理该事件，ViewRootImpl会调用三大流程，从measure开始，对于每个含有标记位的view及其子View都会进行测量、布局、绘制。
二、invalidate在UI线程中从新绘制视图
当子View调用了invalidate方法后，会为该View添加一个标记位，同时不断向父容器请求刷新，父容器经过计算得出自身须要重绘的区域，直到传递到ViewRootImpl中，最终触发performTraversals方法，进行开始View树重绘流程(只绘制须要重绘的视图)。
三、postInvalidate在非UI线程中从新绘制视图
这个方法与invalidate方法的做用是同样的，都是使View树重绘，但二者的使用条件不一样，postInvalidate是在非UI线程中调用，invalidate则是在UI线程中调用。
- 总结一下 通常来讲，若是View肯定自身再也不适合当前区域，好比说它的LayoutParams发生了改变，须要父布局对其进行从新测量、摆放、绘制这三个流程，每每使用requestLayout。而invalidate则是刷新当前View，使当前View进行重绘，不会进行测量、布局流程，所以若是View只须要重绘而不须要测量，布局的时候，使用invalidate方法每每比requestLayout方法更高效。
参考文章:连接：https://www.jianshu.com/p/af266ff378c6
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