View绘制详解(四)，谝一谝layout过程

上篇博客我们介绍了View的测量过程，这只是View显示过程的第一步，第二步就是layout了，这个我们一般译作布局，其实就是在View测量完成之后根据View的大小，将其一个一个摆放在ViewGroup中的过程。OK，那我们今天就来聊聊这个过程。在本文之前我已经有过三篇博客来介绍View的绘制过程，那三篇文章有助于你理解本文：

1.View绘制详解，从LayoutInflater谈起

2.View绘制详解(二)，从setContentView谈起

3.View绘制详解(三)，扒一扒View的测量过程

OK，废话不多说，来看看今天的东东。本文主要包含如下几方面内容：

1.View中的layout

2.在ViewGroup中对View进行排列

3.以LinearLayout为例来看看layout过程

4.根布局的layout

1.View中的layout

要说layout过程，首先我们得先来看看View中的layout方法，如下：

public void layout(int l, int t, int r, int b) {
        if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
            onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        }

        int oldL = mLeft;
        int oldT = mTop;
        int oldB = mBottom;
        int oldR = mRight;

        boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
                setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);

        if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
            onLayout(changed, l, t, r, b);
            mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;

            ListenerInfo li = mListenerInfo;
            if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
                ArrayList<OnLayoutChangeListener> listenersCopy =
                        (ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
                int numListeners = listenersCopy.size();
                for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
                    listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
                }
            }
        }

        mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
        mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
    }

View中有layout方法，就是对该View的摆放，该方法接收四个参数，这四个参数分别表示该View上下左右四个方向的位置。通过这四个参数来确定该View在它的父容器中的位置。首先在该方法的第12行，调用了setFrame方法将参数保存到mLeft、mTop、mRight、mBottom中（小伙伴们注意一般来说如果我们没有在xml文件中设置layoutMode属性，isLayoutModeOptical方法的返回值为false），在保存的同时调用了invalidate方法进行View的绘制。setFrame过程完成之后，接下来就是回调onLayout方法。View类中的onLayout方法只是一个空方法，里边并没有任何实现。关于onLayout方法的重点其实是在ViewGroup中。这个我们后面再述。一般来说，我们在自定义View的时候是没有必要重写layout或者onLayout方法的，只有自定义ViewGroup时才需要重写onLayout方法，这个时候再来看layout方法才会发现它的意义。说到这里小伙伴们可能会有另外一个疑问，那就是一个View的layout方法在什么时候调用，在哪里调用？其实，layout方法是在该View的父容器中调用 的，具体请看下一小节。

2.在ViewGroup中对View进行排列

我们都知道，ViewGroup继承自View，而ViewGroup也重写了View中的layout和onLayout方法，而且这里还有一点点变化，我们来看看ViewGroup中的这两个方法：

    @Override
    public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
        if (!mSuppressLayout && (mTransition == null || !mTransition.isChangingLayout())) {
            if (mTransition != null) {
                mTransition.layoutChange(this);
            }
            super.layout(l, t, r, b);
        } else {
            // record the fact that we noop'd it; request layout when transition finishes
            mLayoutCalledWhileSuppressed = true;
        }
    }

    @Override
    protected abstract void onLayout(boolean changed,
            int l, int t, int r, int b);

首先ViewGroup中实现了layout方法，但是小伙伴们注意，这个时候layout方法已经变成了final类型的，表示该方法不可以再被ViewGroup的子类重写，那怎么办呢？首先第7行调用了父类的layout方法，也就是第一小节我们会看到的layout方法。其次，ViewGroup中也实现了onLayout方法，但是onLayout的修饰符变为了abstract，这个表示所有继承自ViewGroup的类都需要重写该方法。实际上，所有继承自ViewGroup的容器都重写了这个方法，如果我们自定义ViewGroup时也需要重写这个方法，这里我举一个简单的例子：

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
        //获取容器中的控件（假设只有一个）
        View view = getChildAt(0);
        //设置该View上下左右四个点的坐标，对View进行摆放
        view.layout(0, 0, 100, 100);
    }

大致的思路就是这样，我们需要在onLayout中遍历所有的View，并计算每一个View的上下左右四个点的坐标，然后调用该View的layout方法进行摆放即可，摆放完成之后再调用onDraw方法进行绘制，绘制成功之后这个View就可以显示出来了。很简单吧。这里我们以LinearLayout为例来看看LinearLayout这个容器是如何遍历子控件并摆放的。

3.以LinearLayout为例来看看layout过程

这里我们以LinearLayout为例，来看看View到底是如何摆放在一个容器中的。因为我们说过，凡是继承自ViewGroup的类都是不能重写layout方法的，但是同时又必须重写onLayout方法，所以这里我们就先来看看LinearLayout的onLayout方法：

@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);
        }
    }

这个方法倒是很简单，就是根据View的排列顺序来进行View的摆放，那么这里我就以竖直排列为例，我们来看看摆放的过程：

void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
    final int paddingLeft = mPaddingLeft;

    int childTop;
    int childLeft;
   
    // Where right end of child should go
    final int width = right - left;
    int childRight = width - mPaddingRight;
   
    // Space available for child
    //容器中子控件的可用宽度（父容器总宽度减去父容器的左右内边距）
    int childSpace = width - paddingLeft - mPaddingRight;
    //获取子控件总个数
    final int count = getVirtualChildCount();
    //获取父容器的Gravity
    final int majorGravity = mGravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK;
    final int minorGravity = mGravity & Gravity.RELATIVE_HORIZONTAL_GRAVITY_MASK;
     //根据底部对齐、垂直居中、顶部对齐分别来计算控件顶部的起始位置
     //注意mTotalLength参数是我们在上一篇博客中提到的LinearLayout测量时子View的总高度
    switch (majorGravity) {
       case Gravity.BOTTOM:
           // mTotalLength contains the padding already
           childTop = mPaddingTop + bottom - top - mTotalLength;
           break;

           // mTotalLength contains the padding already
       case Gravity.CENTER_VERTICAL:
           childTop = mPaddingTop + (bottom - top - mTotalLength) / 2;
           break;

       case Gravity.TOP:
       default:
           childTop = mPaddingTop;
           break;
    }

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        final View child = getVirtualChildAt(i);
        if (child == null) {
            childTop += measureNullChild(i);
        } else if (child.getVisibility() != GONE) {
               //获取子View的测量宽高
            final int childWidth = child.getMeasuredWidth();
            final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
           
            final LinearLayout.LayoutParams lp =
                    (LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams();
            //从子控件的LayoutParams总获取gravity属性，但是这个gravity是指子View的android:layout_gravity属性而不是android:gravity属性
            int gravity = lp.gravity;
            if (gravity < 0) {
                gravity = minorGravity;
            }
            final int layoutDirection = getLayoutDirection();
            final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
             //根据子控件的layout_gravity属性来计算子控件显示时的childLeft的值
            switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
                case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
                    childLeft = paddingLeft + ((childSpace - childWidth) / 2)
                            + lp.leftMargin - lp.rightMargin;
                    break;

                case Gravity.RIGHT:
                    childLeft = childRight - childWidth - lp.rightMargin;
                    break;

                case Gravity.LEFT:
                default:
                    childLeft = paddingLeft + lp.leftMargin;
                    break;
            }

            if (hasDividerBeforeChildAt(i)) {
                childTop += mDividerHeight;
            }
            //子控件上面的位置再加上上边距
            childTop += lp.topMargin;
                         //该方法中实际上调用了layout方法进行控件的摆放
            setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
                    childWidth, childHeight);
            //对于下一个控件而言，它的起始高度是已经摆放好的View的高度之和
            childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);

            i += getChildrenSkipCount(child, i);
        }
    }
}

这个方法的整体过程可以分为两步，第一步，根据容器的android:gravity属性来计算第一个子控件的顶部起始坐标，第二步，遍历所有子View，根据子控件的android:layout_gravity属性来计算子控件左边的坐标（这个时候小伙伴们应该明白了，为什么当我的LinearLayout的排列方向设置为垂直之后，LinearLayout的子控件的layout_gravity属性设置为垂直居中会没有效果），计算出来之后，再算出子控件顶部的坐标，然后调用setChildFrame方法对子控件进行摆放。setChildFrame方法内部也是调用了layout方法来进行控件的摆放，如下：

private void setChildFrame(View child, int left, int top, int width, int height) {        
        child.layout(left, top, left + width, top + height);
    }

如此，我们的子控件就成功的在容器中摆放出来了。

说到这里，小伙伴们应该明白了，其实每一个控件包括容器都是在它的父容器中进行摆放的，那么这个时候小伙伴们可能会有另外一个疑问，那么我们的控件总有一个是没有父容器的，就是那个DecorView，那么DecorView又是在哪里进行摆放的呢？请看下文。

4.根布局的layout

OK，控件摆放还剩一个小问题，就是DecorView是在哪里摆放？其实和我们之前说的DecorView是在哪里进行测量是同一个问题，对于这个问题，我们还是得回到ViewRootImpl中去寻找答案。我们都知道View绘制过程的启动是从performTraversals方法开始的，在这个方法中系统首先进行了View的测量，然后调用了performLayout方法进行View的摆放，performLayout中又调用了layout方法来进行控件的摆放，整个流程基本就是这样。这里的方法略长，我就不贴出来了，有兴趣的小伙伴们可以自行查看。

OK，这就是layout的一个简单的摆放过程。

以上。