Android View的绘制流程
概述:
在项目开发过程中,经常存在需要实现自定义控件的情况,对于比较简单的需要,通过组合系统提供的原生控件即可完成,但是碰到设计师脑洞大开的时候,通过简单的组合方式显然满足不了需求,
这时候往往需要技术人员自己实现控件测量、布局和绘画等操作,而这一切的前提是你需要熟练掌握View的绘制流程:
Android 中 Activity 是作为应用程序的载体存在的,它代表着一个完整的用户界面,提供了一个窗口来绘制各种视图,当Activity启动时,我们通过setContentView方法来设置一个内容视图,
这个内容视图就是用户看到的界面;
首先先了解一下Android的UI管理系统的层次关系,如下图:
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PhoneWindow 是Android 系统中最基本的窗口系统,每个Activity会创建一个.
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PhoneWindow 是Android 和View 系统交互的接口.
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DecorView本质是一个FrameLayout,是Activity中所有的祖先;
1.绘制的整体流程
当一个应用启动时,会启动一个主Activity,Android系统会根据Activity 的布局来对他进行绘制.绘制的会从根视图ViewRoot 的performTraversals()方法开始,从上到下遍历整个视图树,
每个View控件负责绘制自己,而ViewGroup还需要负责通知自己的子View进行绘制操作.
视图绘制的过程可以分为三个步骤,分别是测量(Measure)、布局(Layout)、和绘制(Draw).performTraversals()的核心代码如下:
private void performTraversals(){ ... int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth,lp.width); int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight,lp.height); ... //执行测量流程 performMeasure(childWidthMeasureSpec ,childWidthMeasureSpec); ... //执行布局流程 performLayout(lp,desiredWindowWidth, desiredWindowHeight); ... //执行绘制流程 performDraw(); }
2.MeasureSpec
MeasureSpec 表示的是一个32位的整形值,它的高2位表示测试模式SpecMode,低30位表示某种测量模式下的规格大小SpecSize. MeasureSepc是View的类的一个静态内部类,用来说明应该如何测量这个View,其核心代码如下:
public static class MeasureSpec { private static final int MODE_SHIFT = 30; private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT; //不指定测量模式 public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT; //精确测量模式 public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT; //最大值测量模式 public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT; //根据指定的大小和模式创建一个MeasureSpec public static int makeMeasureSpec(int size,int mode) { if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) { return size + mode; } else { return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK); } } //微调某个MeasureSpec的大小 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); } }
我们需要重点关注代码中的以下三种测量模式, 这个在后面的Measure阶段会用到.
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UNSPECIFIED: 不指定测量模,父视图没有限制子视图的大小,子视图可以是想要的任何尺寸,通常用于系统的内部,应用开发中很少使用到.
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EXACTLY: 精确测量模式,当该视图的layout_width 或者 layout_height 指定为具体数值或者match_parent 时生效,表示父视图已经决定了子视图的精确大小,这种模式下View的测量值就是SpecSize的值
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AT_MOST: 最大值模式,当该视图的layout_width或者layout_height 指定wrap_content时生效,此时子视图的尺寸可以是不超过父视图允许的最大尺寸的任何尺寸.
对DecorView 而言,它的MeasureSpec由窗口尺寸和其自身的LayoutParams 共同决定; 对于普通的View,它的MeasureSpec由父视图的MeasureSpec 和其自身的LayoutParams 共同决定.
3.Measure
Measure操作用来计算View的实际大小,由于前面的分析可知,页面的测量流程是从performMeasure方法开始的, 核心代码如下:
private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec ,int childWidthMeasureSpec){ ... mView.measure(childWidthMeasureSpec ,childWidthMeasureSpec); ... }
可以看到,具体的测量操作时分发给ViewGroup的,由ViewGroup 在它的measureChild 方法中传递给子View, 代码如下. ViewGroup 通过遍历自身的子View,并逐个调用子View的measure方法实现测量操作.
//遍历测量ViewGroup 中所有的View 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]; //当View的可见性处于GONE状态时,不对其进行测量 if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) { measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); } } } //测量某个指定的View protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec, int parentHeightMeasureSpec) { final LayoutParams lp = child.getLayoutParams(); //根据父容器的MeasureSpec 和子View的LayoutParams 等信息计算子View的MeasureSpec final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec, mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width); final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec, mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height); child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); }
下面来看看View(ViewGroup) 的measure 方法,最终的测量时通过回调onMeasure 方法实现的,这个通过由View的特定子类自己实现,开发者也可以通过重写这个方法实现自定义View.
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { ... onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); ... } // 如果需要自己自定义的=测量过程,则子类可以重写这个方法 protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { //setMeasuredDimension方法用于设置View的测量的宽高 setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec), getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec)); } // 如果View没有重写 onMeasure 方法,则默认会直接调用getDefaultSize 来获得View的宽高 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; }
4.Layout
Layout过程用来确定View在父容器中的布局位置,它是由父容器获取子View的位置参数后,调用子View的layout方法并将位置参数传入实现的, ViewRootImpl的 performLayout 代码如下:
// ViewRootImpl.java private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth, int desiredWindowHeight){ ... host.layout(0,0,host.getMeasureWidth() , host.getMeasureHeight()); ... } //View,java public void layout(int l, int t, int r, int b) { ... onLayout(changed, l, t, r, b); ... } //空方法,子类如果是ViewGroup 类型,则重写这个方法,实现ViewGroup中所有View控件布局流程 protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) { }
5.Draw
Draw操作用来控件绘制出来的, 绘制的流程从performDraw 方法开始, 核心代码如下:
private void performDraw(){ ... draw(fullRedrawNeeded); ... } private boolean draw(boolean fullRedrawNeeded) { ... if (!drawSoftware(surface, mAttachInfo, xOffset, yOffset, scalingRequired, dirty, surfaceInsets)) { return false; } ... } private boolean drawSoftware(Surface surface, AttachInfo attachInfo, int xoff, int yoff, boolean scalingRequired, Rect dirty, Rect surfaceInsets) { ... mView.draw(canvas); ... }
可以看出最终调用到每个View的draw方法绘制每个具体的View ,绘制基本上的可以分为六个步骤,代码如下:
public void draw(Canvas canvas) { ... //步骤一: 绘制View的背景 drawBackground(canvas); ... //步骤二: 如果需要的话,保存Canvas的图层,为fading做准备 saveCount = canvas.getSaveCount(); ... canvas.saveLayer(left, top, right, top + length,null ,flags); ... //步骤三: 绘制View的内容 onDraw(canvas); ... //步骤四: 绘制View的子view dispatchDraw(canvas); ... //步骤五: 如果需要的话,绘制View的fading边缘恢复图层 canvas.drawRect(left, top, right, top + length, p); ... canvas.restoreToCount(saveCount); ... //步骤六: 绘制View的装饰(例如滚动条) onDrawForeground(canvas); }