View的工作流程 measure layout draw

View的工作流程 measure layout draw

Android小彩虹2021-07-11 3:54:3680A+A-

measure过程

  1. View的measure过程

View的measure过程由其measure方法来完成,measure方法是一个final类型的方法,这意味着子类不能重写此方法,在View的measure方法中会去调用View的onMeasure方法,因此只需要看onMeasure的实现即可,View的onMeasure方法如下所示。

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

上述代码很简洁,但是简洁并不代表简单,setMeasuredDimension方法会设置View宽/高的测量值,因此我们只需要看getDefaultSize这个方法即可:

    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;
    }

可以看出,getDefaultSize这个方法的逻辑很简单,对于我们来说,我们只需要看AT_MOST和.EXACTLY这两种情况。简单地理解,其实getDefaultSize返回的大小就是measureSpec中的specSize,而这个specSize就是View测量后的大小,这里多次提到测量后的大小,是因为View最终的大小是在layout阶段确定的,所以这里必须要加以区分,但是几乎所有情况下View的测量大小和最终大小是相等的。

从getDefaultSize方法的实现来看,View的宽/高由specSize决定,所以我们可以得出如下结论:直接继承View的自定义控件需要重写onMeasure方法并设置wrap_content时的自身大小,否则在布局中使用wrap_content就相当于使用match_parent。为什么呢?这个原因需要结合上述代码和上一篇文章的表4-1才能更好地理解。从上述代码中我们知道,如果View在布局中使用wrap_content,那么它的specMode是AT_MOST模式,在这种模式下,它的宽/高等于specSize;查表4-1可知,这种情况下View的specSize是parentSize,而parentSize是父容器中目前可以使用的大小,也就是父容器当前剩余的空间大小。很显然,View的宽/高就等于父容器当前剩余的空间大小,这种效果和在布局中使用match_parent完全一致。如何解决这个问题呢?也很简单,代码如下所示。

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
        int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
        int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
        int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
        if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
            setMeasuredDimension(mWidth, mHeight);
        } else if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
            setMeasuredDimension(mWidth, heightSpecSize);
        } else if (heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
            setMeasuredDimension(widthSpecSize, mHeight);
        }
    }

在上面的代码中,我们只需要给View指定一个默认的内部宽/高(mWidth和mHeight),并在wrap_content时设置此宽/高即可。

  1. ViewGroup的measure过程

对于ViewGroup来说,除了完成自己的measure过程以外,还会遍历去调用所有子元素的measure方法,各个子元素再递归去执行这个过程。和View不同的是,ViewGroup是一个抽象类,因此它没有重写View的onMeasure方法,但是它提供了一个叫measureChildren的方法,如下所示。

   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);
            }
        }
    }

从上述代码来看,ViewGroup在measure时,会对每一个子元素进行measure, measureChild这个方法的实现也很好理解,如下所示。

    protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
            int parentHeightMeasureSpec) {
        final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

        final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
                mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
        final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
                mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

        child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }

很显然,measureChild的思想就是取出子元素的LayoutParams,然后再通过getChildMeasureSpec来创建子元素的MeasureSpec,接着将MeasureSpec直接传递给View的measure方法来进行测量。getChildMeasureSpec的工作过程已经在上面进行了详细分析,通过上一篇文章的表4-1可以更清楚地了解它的逻辑。

我们知道,ViewGroup并没有定义其测量的具体过程,这是因为ViewGroup是一个抽象类,其测量过程的onMeasure方法需要各个子类去具体实现,比如LinearLayout、RelativeLayout等,为什么ViewGroup不像View一样对其onMeasure方法做统一的实现呢?那是因为不同的ViewGroup子类有不同的布局特性,这导致它们的测量细节各不相同,比如LinearLayout和RelativeLayout这两者的布局特性显然不同,因此ViewGroup无法做统一实现。感兴趣的可以通过LinearLayout的onMeasure方法来分析ViewGroup的measure过程。

上面已经对View的measure过程进行了详细的分析,现在考虑一种情况,比如我们想在Activity已启动的时候就做一件任务,但是这一件任务需要获取某个View的宽/高。读者可能会说,这很简单啊,在onCreate或者onResume里面去获取这个View的宽/高不就行了?读者可以自行试一下,实际上在onCreate、onStart、onResume中均无法正确得到某个View的宽/高信息,这是因为View的measure过程和Activity的生命周期方法不是同步执行的,因此无法保证Activity执行了onCreate、onStart、onResume时某个View已经测量完毕了,如果View还没有测量完毕,那么获得的宽/高就是0。有没有什么方法能解决这个问题呢?答案是有的,这里给出四种方法来解决这个问题:

  1. Activity/View#onWindowFocusChanged。
  2. view.post(runnable)。
  3. ViewTreeObserver。
  4. view.measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)。

layout过程

Layout过程和measure过程相比就简单多了,layout方法确定View本身的位置,而onLayout方法则会确定所有子元素的位置,先看View的layout方法,如下所示。

    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);
            ...
            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);
                }
            }
        }

        final boolean wasLayoutValid = isLayoutValid();

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

layout方法的大致流程如下:首先会通过setFrame方法来设定View的四个顶点的位置,即初始化mLeft、mRight、mTop和mBottom这四个值,View的四个顶点一旦确定,那么View在父容器中的位置也就确定了;接着会调用onLayout方法,这个方法的用途是父容器确定子元素的位置,和onMeasure方法类似,onLayout的具体实现同样和具体的布局有关,所以View和ViewGroup均没有真正实现onLayout方法。接下来,我们可以看一下LinearLayout的onLayout方法,如下所示。

    @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);
        }
    }

LinearLayout中onLayout的实现逻辑和onMeasure的实现逻辑类似,这里选择layoutVertical继续讲解,为了更好地理解其逻辑,这里只给出了主要的代码:

for (int i = 0; i < count; i++) {
            final View child = getVirtualChildAt(i);
            if (child == null) {
                childTop += measureNullChild(i);
            } else if (child.getVisibility() != GONE) {
                final int childWidth = child.getMeasuredWidth();
                final int childHeight = child.getMeasuredHeight();

                final LinearLayout.LayoutParams lp =
                        (LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams();

                int gravity = lp.gravity;
                if (gravity < 0) {
                    gravity = minorGravity;
                }
                final int layoutDirection = getLayoutDirection();
                final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
                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;
                }

                childTop += lp.topMargin;
                setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
                        childWidth, childHeight);
                childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);

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

这里分析一下layoutVertical的代码逻辑,可以看到,此方法会遍历所有子元素并调用setChildFrame方法来为子元素指定对应的位置,其中childTop会逐渐增大,这就意味着后面的子元素会被放置在靠下的位置,这刚好符合竖直方向的LinearLayout的特性。至于setChildFrame,它仅仅是调用子元素的layout方法而已。

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

而在layout方法中会通过setFrame去设置子元素的四个顶点的位置,在setFrame中有如下几句赋值语句,这样一来子元素的位置就确定了:

            mLeft = left;
            mTop = top;
            mRight = right;
            mBottom = bottom;

draw过程

Draw过程就比较简单了,它的作用是将View绘制到屏幕上面。View的绘制过程遵循如下几步:(1)绘制背景background.draw(canvas)。(2)绘制自己(onDraw)。(3)绘制children(dispatchDraw)。(4)绘制装饰(onDrawScrollBars)。这一点通过draw方法的源码可以明显看出来,如下所示。

   public void draw(Canvas canvas) {
        final int privateFlags = mPrivateFlags;
        mPrivateFlags = (privateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | PFLAG_DRAWN;

        /*
         * Draw traversal performs several drawing steps which must be executed
         * in the appropriate order:
         *
         *      1. Draw the background
         *      2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading * 3. Draw view's content
         *      4. Draw children
         *      5. If necessary, draw the fading edges and restore layers
         *      6. Draw decorations (scrollbars for instance)
         */

        // Step 1, draw the background, if needed
        int saveCount;

        drawBackground(canvas);

        // skip step 2 & 5 if possible (common case)
        final int viewFlags = mViewFlags;
        boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;
        boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;
        if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
            // Step 3, draw the content
            onDraw(canvas);

            // Step 4, draw the children
            dispatchDraw(canvas);

            drawAutofilledHighlight(canvas);

            // Overlay is part of the content and draws beneath Foreground
            if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) {
                mOverlay.getOverlayView().dispatchDraw(canvas);
            }

            // Step 6, draw decorations (foreground, scrollbars)
            onDrawForeground(canvas);

            // Step 7, draw the default focus highlight
            drawDefaultFocusHighlight(canvas);

            if (debugDraw()) {
                debugDrawFocus(canvas);
            }

            // we're done... return; } 

View绘制过程的传递是通过dispatchDraw来实现的,dispatchDraw会遍历调用所有子元素的draw方法,如此draw事件就一层层地传递了下去。View有一个特殊的方法setWillNotDraw,先看一下它的源码,如下所示。

   /**
     * If this view doesn't do any drawing on its own, set this flag to * allow further optimizations. By default, this flag is not set on * View, but could be set on some View subclasses such as ViewGroup. * * Typically, if you override {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} * you should clear this flag. * * @param willNotDraw whether or not this View draw on its own */ public void setWillNotDraw(boolean willNotDraw) { setFlags(willNotDraw ? WILL_NOT_DRAW : 0, DRAW_MASK); } 

从setWillNotDraw这个方法的注释中可以看出,如果一个View不需要绘制任何内容,那么设置这个标记位为true以后,系统会进行相应的优化。默认情况下,View没有启用这个优化标记位,但是ViewGroup会默认启用这个优化标记位。这个标记位对实际开发的意义是:当我们的自定义控件继承于ViewGroup并且本身不具备绘制功能时,就可以开启这个标记位从而便于系统进行后续的优化。当然,当明确知道一个ViewGroup需要通过onDraw来绘制内容时,我们需要显式地关闭WILL_NOT_DRAW这个标记位

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