Android View 繪制流程
本文為 Android 開源項目源碼解析 公共技術點中的 View 繪制流程 部分
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分析者：lightSkyView 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()函數展開，該函數所做 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：
View 繪制流程函數調用鏈
圖片來自 https://plus.google.com/+ArpitMathur/posts/cT1EuBbxEgN
需要說明的是，用戶主動調用request，只會出發 measure 和 layout 過程，而不會執行 draw 過程2. 概念
measure 和 layout
從整體上來看 Measure 和 Layout 兩個步驟的執行：
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格。 layout 過程由layout(int, int, int, int)方法發起，也是自上而下進行遍歷。在該過程中，每個父視圖會根據 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，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則進行第二次 measure。比如，父視圖可以先根據未給定的 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
- ViewGroup.LayoutParams （View 自身的布局參數）
- MeasureSpecs 類（父視圖對子視圖的測量要求）
</ul>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。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容大小(包含padding值)
</ul>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，但由于不知道其具體類型，可能會導致強轉錯誤。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
測量規格，包含測量要求和尺寸的信息，有三種模式:
UNSPECIFIED
</li>
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，EXACTLY
</li>
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，對應的屬性為 match_parent 或具體指，比如 100dp，父控件可以通過MeasureSpec.getSize(measureSpec)直接得到子控件的尺寸。AT_MOST
</li> </ul>
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，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測量邏輯的情況。3. measure 核心方法
measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
</li>
該方法定義在View.java類中，為final類型，不可被復寫，但 measure 調用鏈最終會回調 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)
</li>
該方法就是我們 自定義視圖中實現測量邏輯的方法，該方法的參數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，要做的就是根據該 widthMeasureSpec 和 heightMeasureSpec 計算視圖的 width 和 height，不同的模式處理方式不同。setMeasuredDimension()
</li> </ul>
測量階段終極方法，在onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)方法中調用，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，不需要關心系統復雜的 Measure 過程的，只需調用setMeasuredDimension()設置根據 MeasureSpec 計算得到的尺寸即可，你可以參考 ViewPagerIndicator 的onMeasure方法。下面我們取 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) { ......... // 根據獲取到的子視圖的測量要求和大小創建子視圖的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)); }</pre> <h5>4. layout 相關概念及核心方法 </h5>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，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 onLayout 函數。
在layout過程中，子視圖會調用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。然后調用每一個子視圖的layout(l, t, r, b)函數，來確定每個子視圖在父視圖中的位置。
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) { ... }</pre> <h5>5. 繪制流程相關概念及核心方法 </h5>先來看下與 draw 過程相關的函數：
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，那么請先調用super.draw(canvas)完成系統的繪制，然后再進行自定義的繪制。
</li>View.onDraw()：
</li>
View的onDraw（Canvas）默認是空實現，自定義繪制過程需要復寫的方法，繪制自身的內容。dispatchDraw() 發起對子視圖的繪制。View中默認是空實現，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。
</li> </ul>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. * * 根據給定的 Canvas 自動渲染 View（包括其所有子 View）。在調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 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); }</pre> <p>由上面的處理過程，我們也可以得出一些優化的小技巧：當不需要繪制 Layer 的時候第二步和第五步會跳過。<strong>因此在繪制的時候，能省的 layer 盡可省，可以提高繪制效率</strong> </p>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) { ... }</pre> <ul>drawChild(canvas, this, drawingTime)
</li>
直接調用了 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。invalidate()
</li>
請求重繪 View 樹，即 draw 過程，假如視圖發生大小沒有變化就不會調用layout()過程，并且只繪制那些調用了invalidate()方法的 View。requestLayout()
</li> </ul>
當布局變化的時候，比如方向變化，尺寸的變化，會調用該方法，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，應該手動去調用該方法，它會觸發measure()和layout()過程，但不會進行 draw。參考資料
來自：http://www.codekk.com/open-source-project-analysis/detail/Android/lightSky/%E5%85%AC%E5%85%B1%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%82%B9%E4%B9%8BView%20%E7%BB%98%E5%88%B6%E6%B5%81%E7%A8%8B
how-android-draws
http://blog.csdn.net/wangjinyu501/article/details/9008271
http://blog.csdn.net/qinjuning/article/details/7110211
http://blog.csdn.net/qinjuning/article/details/8074262
