view的绘制过程

1：了解View 的绘制流程还是从安卓官网的文档开始的，

1）：Drawing begins with the root node of the layout.

2）： Drawing the layout is a two pass process: a measure pass and a layout pass.

当Activity 接收焦点，它将被要求画出它的布局，Android 框架将处理画图，但是Activity 必须提供根节点布局的层次结构强调内容

当图的根节点开始（绘图）， 测量 和 绘制布局 因为树是遍历顺序,这意味着父母将被先绘制，孩子视图后被绘制。

注意：该框架将不会画视图中所没有的无效区域,也会注意绘图视图的背景。你能强迫一个视图来画，通过使用 invalidate()方法。

绘制视图（View）包含两个过程，一个是measure，一个是 layout。measure的过程是使用measure(int, int)方法，她也是自顶向下遍历树。在递归的过程中，每一个视图（View）将尺寸规格放入栈中，在measure过程的最后，每个视图存储了它的尺 寸。layout的过程与measure差不多，先是调用layout(int, int, int, int)方法，然后自上而下遍历。在这个过程中，每个父视图（paraent）负责定位所有的孩子的位置，这个位置的数值就是由measure过程计算出 来的。

当一个视图(View)的的measure()返回，它的 getMeasuredWidth() 和 getMeasuredHeight() 的值 就必须被设置了，以及所有这些视图的孩子节点。一个视图的宽度和高度值必须在父视图约束范围之内，这可以保证最后的 measure 都通过,所有的父母都接受所有孩子的测量。父视图可以调用measure()方法不止一次在它的孩子上。

在measure过程中，使用了两个类来传递尺寸大小。一个是 ViewGroup.LayoutParams ，孩子视图使用这个类并告诉他们的父视图他们应该怎样被测量和放置。一个是基本的LayoutParams，用来描述视图的高度和宽度。它的尺寸可以有三种表示方法：1、具体数值 2、FILL_PARENT 3、WRAP_CONTENT

对于不同的ViewGroup的子类，有着各自不同的LayoutParams。例如,RelativeLayout有它自己的LayoutParams的子类,其中包括子视图的能力水平和垂直中心。

MeasureSpecs用于推动需求下树的父母和孩子。 一个MeasureSpec可以在三种模式:

UNSPECIFIED:

EXACTLY:具体

AT_MOST:

2：基本的概念和流程：

1）

Activity ：Activity包含一个Window，该Window在Activity的attach方法中通过调用 PolicyManager.makeNewWindo创建；

View ：最基本的UI组件，表示屏幕上的一个矩形区域；

DecorView ：是Window中View的RootView，设置窗口属性；

Window ：表示顶层窗口，管理界面的显示和事件的响应；每个Activity 均会创建一个 PhoneWindow对象，是Activity和整个View系统交互的接口

WindowManager ：一个interface，继承自ViewManager。所在应用进程的窗口管理器； 有一个implementation WindowManagerImpl； 主要用来管理窗口的一些状态、属性、view增加、删除、更新、窗口顺序、消息收集和处理等。

ViewRoot： 通过IWindowSession接口与全局窗口管理器进行交互：界面控制和消息响应；

ActivityThread： 应用程序的主线程，其中会创建关联当前Activity与Window； 创建WIndowManager实现类实例，把当前DecoView加入到WindowManager；

Android UI的架构组成如图：



上述架构很清晰的呈现了Activity、Window、DecorView（及其组成）、ViewRoot和WMS之间的关系，通过源码简单理了下从启动Activity到创建View的过程，大致如下：



在上图 中，performLaunchActivity函数是关键函数，除了新建被调用的Activity实例外，还负责确保Activity所在的应用程序启 动、读取manifest中关于此activity设置的主题信息以及上图中对“6.onCreate”调用也是通过对 mInstrumentation.callActivityOnCreate来实现的。图中的“8.mContentParent.addView” 其实就是架构图中phoneWindow内DecorView里面的ContentViews，该对象是一个ViewGroup类实例。在调用 AddView之后，最终就会触发ViewRoot中的scheduleTraversals这个异步函数，从而进入ViewRoot的 performTraversals函数，在performTraversals函数中就启动了View的绘制流程。performTraversals 函数在2.3.5版本源码中就有近六百行的代码，跟我们绘制view相关的可以抽象成如下的简单流程图：



上述流程主要调用了View的measure、layout和draw三个函数。

invalidate主要给需要重绘的视图添加DIRTY标记，并通过和父视图的矩形运算求得真正需要绘制的区域，并保存在ViewRoot中的 mDirty变量中，最后调用scheduleTraversals发起重绘请求，scheduleTraversals会发送一个异步消息，最终调用 performTraversals()执行重绘，。该函数可以由应用程序调用，或者由系统函数间接调用，例如setEnable(), setSelected(), setVisiblity()都会间接调用到invalidate()来请求View树重绘，更新View树的显示。注：requestLayout() 和requestFocus()函数也会引起视图重绘。

invalidate()最后会发起一个View树遍历的请求，并通过执行performTraersal()来响应该请 求，performTraersal()正是对View树进行遍历和绘制的核心函数，内部的主体逻辑是判断是否需要重新测量视图大小（measure）， 是否需要重新布局（layout），是否重新需要绘制（draw）。measure过程是遍历的前提，只有measure后才能进行布局（layout） 和绘制（draw），因为在layout的过程中需要用到measure过程中计算得到的每个View的测量大小，而draw过程需要layout确定每 个view的位置才能进行绘制。下面我们主要来探讨一下measure的主要过程，相对与layout和draw，measure过程理解起来比较困难。

我们在编写layout的xml文件时会碰到layout_width和layout_height两个属性，对于这两个属性我们有三种选择：赋值成具体 的数值，match_parent或者wrap_content，而measure过程就是用来处理match_parent或者 wrap_content，假如layout中规定所有View的layout_width和layout_height必须赋值成具体的数值，那么 measure其实是没有必要的，但是google在设计Android的时候考虑加入match_parent或者wrap_content肯定是有原 因的，它们会使得布局更加灵活。

1、Meause

首先我们来看几个关键的函数和参数：

public final void meause(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec);

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec);

protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec);

protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec, int parentHeightMeasureSpec);

protected void measureChildWithMargins(View child,int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed, int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed);

public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
if ((mPrivateFlags & FORCE_LAYOUT) == FORCE_LAYOUT ||
widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec ||
heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec) {

// first clears the measured dimension flag
mPrivateFlags &= ~MEASURED_DIMENSION_SET;

if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {
ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_MEASURE);
}

// measure ourselves, this should set the measured dimension flag back
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

// flag not set, setMeasuredDimension() was not invoked, we raise
// an exception to warn the developer
if ((mPrivateFlags & MEASURED_DIMENSION_SET) != MEASURED_DIMENSION_SET) {
throw new IllegalStateException("onMeasure() did not set the"
+ " measured dimension by calling"
+ " setMeasuredDimension()");
}

mPrivateFlags |= LAYOUT_REQUIRED;
}

mOldWidthMeasureSpec  =  widthMeasureSpec ;
mOldHeightMeasureSpec  =  heightMeasureSpec ;
}

由于函数原型中有final字段，那么measure根本没打算被子类继承，也就是说measure的过程是固定的，而measure中调用了onMeasure函数，因此真正有变数的是onMeasure函数，onMeasure的默认实现很简单，源码如下：

protected   void  onMeasure( int  widthMeasureSpec,  int  heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

onMeasure默认的实现仅仅调用了setMeasuredDimension， setMeasuredDimension 函数是一个很关键的函数，它对View的成员变量mMeasuredWidth和mMeasuredHeight变量赋值，而measure的主要目的就是对View树中的每个View的 mMeasuredWidth和mMeasuredHeight进行赋值，

一旦这两个变量被赋值，则意味着该View的测量工作结束。

protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
mMeasuredWidth  =  measuredWidth ;
mMeasuredHeight  =  measuredHeight ;
mPrivateFlags |= MEASURED_DIMENSION_SET;
}

2、layout

正如layout的中文意思“布局”中表达的一样，layout的过程就是确定View在屏幕上显示的具体位置，在代码中就是设置其成员变量 mLeft，mTop，mRight，mBottom的值，这几个值构成的矩形区域就是该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。与onMeasure过程类似，ViewGroup在onLayout函数中通过调用其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，当我们继承ViewGroup时必须重载onLayout函数（ViewGroup中onLayout 是abstract修饰），然而onMeasure并不要求必须重载，因为相对与layout来说，measure过程并不是必须的，具体后面会提到。首 先我们来看下View.java中函数layout和onLayout的源码：

public void layout(int l, int t, int r, int b) {
int  oldL  =  mLeft ;
int  oldT  =  mTop ;
int  oldB  =  mBottom ;
int  oldR  =  mRight ;
boolean  changed  =  setFrame (l, t, r, b);
if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) {
if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {
ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);
}

onLayout(changed, l, t, r, b);
mPrivateFlags &= ~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 &= ~FORCE_LAYOUT;
}

函数layout的主体过程还是很容易理解的，首先通过调用setFrame函数来对4个成员变量 （mLeft，mTop，mRight，mBottom）赋值，然后回调onLayout函数，最后回调所有注册过的listener的 onLayoutChange函数。对于View来说，onLayout只是一个空实现，一般情况下我们也不需要重载该函数：

super.layout(l, t, r, b)调用的即是View.java中的layout函数，相比之下ViewGroup增加了LayoutTransition的处 理，LayoutTransition是用于处理ViewGroup增加和删除子视图的动画效果，也就是说如果当前ViewGroup未添加 LayoutTransition动画，或者LayoutTransition动画此刻并未运行，那么调用super.layout(l, t, r, b)，继而调用到ViewGroup中的onLayout，否则将mLayoutSuppressed设置为true，等待动画完成时再调用 requestLayout()。上面super.layout(l, t, r, b)会调用到ViewGroup.java中onLayout，

和前面View.java中的 onLayout实现相比，唯一的差别就是ViewGroup中多了关键字abstract的修饰，也就是说ViewGroup类只能用来被继承，无法实 例化，并且其子类必须重载onLayout函数，而重载onLayout的目的就是安排其children在父视图的具体位置。重载onLayout通常 做法就是起一个for循环调用每一个子视图的layout(l, t, r, b)函数，传入不同的参数l, t, r, b来确定每个子视图在父视图中的显示位置。 那layout(l, t, r, b)中的4个参数l, t, r, b如何来确定呢？联想到之前的measure过程，measure过程的最终结果就是确定了每个视图的mMeasuredWidth和 mMeasuredHeight，这两个参数可以简单理解为视图期望在屏幕上显示的宽和高，而这两个参数为layout过程提供了一个很重要的依据（但不 是必须的）;

3、draw

和 measure和layout一样，draw过程也是在ViewRoot的performTraversals()的内部发起的，其调用顺序在 measure()和layout()之后，同样的，performTraversals()发起的draw过程最终会调用到mView的draw()函 数，这里的mView对于Actiity来说就是PhoneWindow.DecorView

首先来看下与draw过程相关的函数

ViewRootImpl.draw()，仅在ViewRootImpl.performTraversals()的内部调用

DecorView.draw(), 上一步中的ViewRootImpl.draw()会调用到该函数，DecorView.draw()继承自Framelayout，DecorView 和FrameLayout，以及FrameLayout的父类ViewGroup都未重载draw(),而ViewGroup的父类是View类，因此 DecorView.draw()调用的是View.draw()的默认实现

View.onDraw()，绘制View本身，自定义View往往会重载该函数来绘制View本身的内容

View.dispatchDraw(), View中的dispatchDraw默认是空实现，ViewGroup重载了该函数，内部会循环调用View.drawChild()来发起对子视图的 绘制，应用程序不应该重载ViewGroup，因为该函数的默认实现代表了View的绘制流程

ViewGroup.drawChild()，该函数只在ViewGroup中实现，原因就是只有ViewGroup才需要绘制child，drawChild内部又会调用View.draw()函数来完成子视图的绘制（有可能直接调用dispatchDraw）

先从源码来展现draw的整体过程，当然源码中只展现关键部分，首先来看performTraversals()，因为draw过程最先是从这里发起的

private void performTraversals() {
final View  host  =  mView ;
...
host.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
...
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
...
draw(fullRedrawNeeded);
}

注意到measure和layout过程直接调用的是mView的measure和layout函数，而draw调用的是 ViewRootImpl的内部draw(boolean fullRedrawNeeded)函数，再由draw(boolean fullRedrawNeeded)函数来调用mView.draw()函数，draw(boolean fullRedrawNeeded)包含draw过程的一些前期处理，通过下面的代码可以看出调用关系：

private void draw(boolean fullRedrawNeeded) {
Surface  surface  =  mSurface ;
if ( surface  == null || !surface.isValid()) {
return;
}
...
try {
canvas.translate(0, -yoff);
if (mTranslator != null) {
< span   style = "white-space: pre;" >   </ span > mTranslator.translateCanvas(canvas);
}
canvas.setScreenDensity(scalingRequired
? DisplayMetrics.DENSITY_DEVICE : 0);
mAttachInfo.mSetIgnoreDirtyState  =  false ;
mView.draw(canvas);
} finally {
if (!mAttachInfo.mSetIgnoreDirtyState) {
// Only clear the flag if it was not set during the mView.draw() call
mAttachInfo.mIgnoreDirtyState  =  false ;
}
}
...
}

通过阅读上面的代码可以知道整个绘制过程包括View的背景绘制，View本身内容的绘制，子视图的绘制（如果包含子视图），渐变框的绘制以及滚动条的绘制。 重点要关注的是View本身内容的绘制和子视图的绘制，即onDraw()和dispatchDraw()函数。 对于View.java和ViewGroup.java，onDraw()默认都是空实现，因为具体View本身长什么样子是由View的设计者来决定的，默认不显示任何东西。

View.java中dispatchDraw()默认为空实现，因为其不包含子视图，而ViewGroup重载了dispatchDraw()来对其子 视图进行绘制，通常应用程序不应该对dispatchDraw()进行重载，其默认实现体现了View系统绘制的流程。那么，接下来我们继续分析下 ViewGroup中dispatchDraw()的具体流程

dispatchDraw()的核心代码就是通过for循 环调用drawChild()对ViewGroup的每个子视图进行绘制，上述代码中如果FLAG_USE_CHILD_DRAWING_ORDER为 true，则子视图的绘制顺序通过getChildDrawingOrder来决定，默认的绘制顺序即是子视图加入ViewGroup的顺序，而我们可以 重载getChildDrawingOrder函数来更改默认的绘制顺序，这会影响到子视图之间的重叠关系。

drawChild()的核心过程就是为子视图分配合适的cavas剪切区，剪切区的大小正是由layout过程决定的，而剪切区的位置取决于滚动值 以及子视图当前的动画。设置完剪切区后就会调用子视图的draw()函数进行具体的绘制，如果子视图的包含SKIP_DRAW标识，那么仅调用 dispatchDraw()，即跳过子视图本身的绘制，但要绘制视图可能包含的字视图。 完成了dispatchDraw()过程后，View系统会调用onDrawScrollBars()来绘制滚动条。