公共技术点之 View 绘制流程

View 绘制机制

1. View 树的绘图流程

2. 概念

measure 和 layout

从整体上来看 Measure 和 Layout 两个步骤的执行： 树的遍历是有序的，由父视图到子视图，每一个 ViewGroup 负责测绘它所有的子视图，而最底层的 View 会负责测绘自身。

measure 过程会为一个 View 及所有子节点的 mMeasuredWidth 和 mMeasuredHeight 变量赋值，该值可以通过 getMeasuredWidth() 和 getMeasuredHeight() 方法获得。而且这两个值必须在父视图约束范围之内，这样才可以保证所有的父视图都接收所有子视图的测量。如果子视图对于 Measure 得到的大小不满意的时候，父视图会介入并设置测量规则进行第二次 measure。比如，父视图可以先根据未给定的 dimension 去测量每一个子视图，如果最终子视图的未约束尺寸太大或者太小的时候，父视图就会使用一个确切的大小再次对子视图进行 measure。

measure 过程传递尺寸的两个类

• ViewGroup.LayoutParams （View 自身的布局参数）
• MeasureSpecs 类（父视图对子视图的测量要求）

ViewGroup.LayoutParams这个类我们很常见，就是用来指定视图的高度和宽度等参数。对于每个视图的 height 和 width，你有以下选择：

• 具体值
• MATCH_PARENT 表示子视图希望和父视图一样大(不包含 padding 值)
• WRAP_CONTENT 表示视图为正好能包裹其内容大小(包含 padding 值)

ViewGroup 的子类有其对应的 ViewGroup.LayoutParams 的子类。比如 RelativeLayout 拥有的 ViewGroup.LayoutParams 的子类 RelativeLayoutParams。有时我们需要使用 view.getLayoutParams() 方法获取一个视图 LayoutParams，然后进行强转，但由于不知道其具体类型，可能会导致强转错误。其实该方法得到的就是其所在父视图类型的 LayoutParams，比如 View 的父控件为 RelativeLayout，那么得到的 LayoutParams 类型就为 RelativeLayoutParams。

MeasureSpecs测量规格，包含测量要求和尺寸的信息，有三种模式:

• UNSPECIFIED父视图不对子视图有任何约束，它可以达到所期望的任意尺寸。比如 ListView、ScrollView，一般自定义 View 中用不到，

• EXACTLY

  父视图为子视图指定一个确切的尺寸，而且无论子视图期望多大，它都必须在该指定大小的边界内，对应的属性为 match_parent 或具体值，比如 100dp，父控件可以通过 MeasureSpec.getSize(measureSpec) 直接得到子控件的尺寸。

• AT_MOST父视图为子视图指定一个最大尺寸。子视图必须确保它自己所有子视图可以适应在该尺寸范围内，对应的属性为 wrap_content，这种模式下，父控件无法确定子 View 的尺寸，只能由子控件自己根据需求去计算自己的尺寸，这种模式就是我们自定义视图需要实现测量逻辑的情况。

3. measure 核心方法

• measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)

  该方法定义在 View.java 类中，为 final 类型，不可被复写，但 measure 调用链最终会回调 View/ViewGroup 对象的 onMeasure() 方法，因此自定义视图时，只需要复写 onMeasure() 方法即可。

• onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)该方法就是我们自定义视图中实现测量逻辑的方法，该方法的参数是父视图对子视图的 width 和 height 的测量要求。在我们自身的自定义视图中，要做的就是根据该 widthMeasureSpec 和 heightMeasureSpec 计算视图的 width 和 height，不同的模式处理方式不同。

• setMeasuredDimension()

  测量阶段终极方法，在 onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) 方法中调用，将计算得到的尺寸，传递给该方法，测量阶段即结束。该方法也是必须要调用的方法，否则会报异常。在我们在自定义视图的时候，不需要关心系统复杂的 Measure 过程的，只需调用 setMeasuredDimension() 设置根据 MeasureSpec 计算得到的尺寸即可，你可以参考 ViewPagerIndicator 的 onMeasure 方法。

源码分析

    /**      * 请求所有子 View 去 measure 自己，要考虑的部分有对子 View 的测绘要求 MeasureSpec 以及其自身的 padding      * 这里跳过所有为 GONE 状态的子 View，最繁重的工作是在 getChildMeasureSpec 方法中处理的      *      * @param widthMeasureSpec  对该 View 的 width 测绘要求      * @param heightMeasureSpec 对该 View 的 height 测绘要求      */     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();//获取 Child 的 LayoutParams          final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,// 获取 ChildView 的 widthMeasureSpec                 mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);         final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,// 获取 ChildView 的 heightMeasureSpec                 mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);          child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);     }     /**       * 该方法是 measureChildren 中最繁重的部分，为每一个 ChildView 计算出自己的 MeasureSpec。      * 目标是将 ChildView 的 MeasureSpec 和 LayoutParams 结合起来去得到一个最合适的结果。      *      * @param spec 对该 View 的测绘要求      * @param padding 当前 View 在当前唯独上的 paddingand，也有可能含有 margins      *      * @param childDimension 在当前维度上（height 或 width）的具体指      * @return 子视图的 MeasureSpec       */     public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {              .........          // 根据获取到的子视图的测量要求和大小创建子视图的 MeasureSpec         return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);       }     /**      *      * 用于获取 View 最终的大小，父视图提供了宽、高的约束信息      * 一个 View 的真正的测量工作是在 onMeasure(int, int) 中，由该方法调用。      * 因此，只有 onMeasure(int, int) 可以而且必须被子类复写      *      * @param widthMeasureSpec 在水平方向上，父视图指定的的 Measure 要求      * @param heightMeasureSpec 在竖直方向上，控件上父视图指定的 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 相关概念及核心方法

首先要明确的是，子视图的具体位置都是相对于父视图而言的。View 的 onLayout 方法为空实现，而 ViewGroup 的 onLayout 为 abstract 的，因此，如果自定义的 View 要继承 ViewGroup 时，必须实现 onLayout 函数。

在 layout 过程中，子视图会调用 getMeasuredWidth() 和 getMeasuredHeight() 方法获取到 measure 过程得到的 mMeasuredWidth 和 mMeasuredHeight，作为自己的 width 和 height。然后调用每一个子视图的 layout(l, t, r, b) 函数，来确定每个子视图在父视图中的位置。

LinearLayout 的 onLayout 源码分析

  @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);   }  }  /**   * 遍历所有的子 View，为其设置相对父视图的坐标   */  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 设置为 GONE 可加快绘制      final int childWidth = child.getMeasuredWidth();//measure 过程确定的 Width      final int childHeight = child.getMeasuredHeight();//measure 过程确定的 height      ...确定 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)  }  /**   * 为该子 View 设置相对其父视图上的坐标   */   protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {    ...   }  

5. 绘制流程相关概念及核心方法

先来看下与 draw 过程相关的函数：

• View.draw(Canvas canvas)： 由于 ViewGroup 并没有复写此方法，因此，所有的视图最终都是调用 View 的 draw 方法进行绘制的。在自定义的视图中，也不应该复写该方法，而是复写 onDraw(Canvas) 方法进行绘制，如果自定义的视图确实要复写该方法，那么请先调用 super.draw(canvas) 完成系统的绘制，然后再进行自定义的绘制。

• View.onDraw()：

  View 的 onDraw（Canvas） 默认是空实现，自定义绘制过程需要复写的方法，绘制自身的内容。

• dispatchDraw() 发起对子视图的绘制。View 中默认是空实现，ViewGroup 复写了 dispatchDraw() 来对其子视图进行绘制。该方法我们不用去管，自定义的 ViewGroup 不应该对 dispatchDraw() 进行复写。

- View.draw(Canvas) 源码分析

 /**  * 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.    *  * 根据给定的 Canvas 自动渲染 View（包括其所有子 View）。在调用该方法之前必须要完成 layout。当你自定义 view 的时候，  * 应该去是实现 onDraw(Canvas) 方法，而不是 draw(canvas) 方法。如果你确实需要复写该方法，请记得先调用父类的方法。  */     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);     }  

由上面的处理过程，我们也可以得出一些优化的小技巧：当不需要绘制 Layer 的时候第二步和第五步会跳过。 因此在绘制的时候，能省的 layer 尽可省，可以提高绘制效率

ViewGroup.dispatchDraw() 源码分析

dispatchDraw(Canvas canvas){ ...  if ((flags & FLAG_RUN_ANIMATION) != 0 && canAnimate()) {//处理 ChildView 的动画   final boolean buildCache = !isHardwareAccelerated();    for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {     final View child = children[i];     if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE) {//只绘制 Visible 状态的布局，因此可以通过延时加载来提高效率      final LayoutParams params = child.getLayoutParams();      attachLayoutAnimationParameters(child, params, i, childrenCount);// 添加布局变化的动画      bindLayoutAnimation(child);//为 Child 绑定动画      if (cache) {       child.setDrawingCacheEnabled(true);       if (buildCache) {        child.buildDrawingCache(true);       }      }     }    }   final LayoutAnimationController controller = mLayoutAnimationController;    if (controller.willOverlap()) {     mGroupFlags |= FLAG_OPTIMIZE_INVALIDATE;    }  controller.start();// 启动 View 的动画 }  // 绘制 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) {   ...  }  

• drawChild(canvas, this, drawingTime)

  直接调用了 View 的 child.draw(canvas, this,drawingTime) 方法，文档中也说明了，除了被 ViewGroup.drawChild() 方法外，你不应该在其它任何地方去复写或调用该方法，它属于 ViewGroup。而 View.draw(Canvas) 方法是我们自定义控件中可以复写的方法，具体可以参考上述对 view.draw(Canvas) 的说明。从参数中可以看到， child.draw(canvas, this, drawingTime) 肯定是处理了和父视图相关的逻辑，但 View 的最终绘制，还是 View.draw(Canvas) 方法。

• invalidate()

  请求重绘 View 树，即 draw 过程，假如视图发生大小没有变化就不会调用 layout() 过程，并且只绘制那些调用了 invalidate() 方法的 View。

• requestLayout()

  当布局变化的时候，比如方向变化，尺寸的变化，会调用该方法，在自定义的视图中，如果某些情况下希望重新测量尺寸大小，应该手动去调用该方法，它会触发 measure() 和 layout() 过程，但不会进行 draw。