Android视图加载流程(5)之View的详细绘制流程Layout
上一篇文章我们对View的测量(Measure)进行讲解了。接着我们开始聊布局(Layout),以下是我们熟悉的performTraversals方法。
private void performTraversals() {
......
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
......
mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());
......
//本文重点
canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);
mView.draw(canvas);
......
}
我们看出ViewRootImpl创建一个canvas,然后mView(DecorView)调用draw方法并传入canvas，此方法执行具体的绘制工作。与Measure和Layout类似的需要递归绘制。
理解图 本文重点Draw
源码解读
Step1 View
由于ViewGroup没有重写View的draw方法，我们看下View的draw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
* 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
......
if (!dirtyOpaque) {
drawBackground(canvas);
}
// skip step 2 & 5 if possible (common case)
......
// Step 2, save the canvas' layers
......
if (drawTop) {
canvas.saveLayer(left, top, right, top + length, null, flags);
}
......
// 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
......
if (drawTop) {
matrix.setScale(1, fadeHeight * topFadeStrength);
matrix.postTranslate(left, top);
fade.setLocalMatrix(matrix);
p.setShader(fade);
canvas.drawRect(left, top, right, top + length, p);
}
......
// Step 6, draw decorations (scrollbars)
onDrawScrollBars(canvas);
......
}
整个的绘制流程分成6步，通过注释可以知道第2步和第5步(skip step 2 & 5 if possible (common case))可以忽略跳过，我们对剩余4步就行分析。
Step2 View
第一步：对View的背景进行绘制
private void drawBackground(Canvas canvas) {
//获取xml中通过android:background属性或者代码中setBackgroundColor()、setBackgroundResource()等方法进行赋值的背景Drawable
final Drawable background = mBackground;
......
//根据layout过程确定的View位置来设置背景的绘制区域
if (mBackgroundSizeChanged) {
background.setBounds(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop);
mBackgroundSizeChanged = false;
rebuildOutline();
}
......
//调用Drawable的draw()方法来完成背景的绘制工作
background.draw(canvas);
......
}
draw方法通过调运drawBackground(canvas);方法实现了背景绘制。
Step3 View
第三步：对View的内容进行绘制
protected void onDraw(Canvas canvas) {
}
ViewGroup没有重写该方法，view的方法也紧紧是一个空方法而已。大家都知道不同的View是显示不同的内容的，所以这块必须是子类去实现具体逻辑。
Step4.1 View
第四步：对当前View的所有子View进行绘制
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
}
View的dispatchDraw()方法是一个空方法。这个我们也比较好理解，本身View自身就没有所谓的子视图，而拥有子视图的就是ViewGroup!所以我们可以看下ViewGroup的dispatchDraw
Step4.2 ViewGroup
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
......
final int childrenCount = mChildrenCount;
final View[] children = mChildren;
......
for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
......
if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
}
}
......
// Draw any disappearing views that have animations
if (mDisappearingChildren != null) {
......
for (int i = disappearingCount; i >= 0; i--) {
......
more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
}
}
......
}
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}
可见，Viewgroup重写了dispatchDraw()方法，该方法内部会遍历每个子View，然后调用drawChild()方法。而drawChild方法内部是直接由子视图调用draw()方法。
Step5 View
第六步：对View的滚动条进行绘制
protected final void onDrawScrollBars(Canvas canvas) {
//绘制ScrollBars分析不是我们这篇的重点，所以暂时不做分析
......
}
可以看见其实任何一个View都是有（水平垂直）滚动条的，只是一般情况下没让它显示而已。
总结 Summary
通过以上几个步骤的分析，绘制(draw)的流程基本与measure和layout类似。通过循环调用draw来绘制各个子视图。
- 如果对象为view就不用遍历子视图，如果对象为viewGroup就要遍历子视图
- View默认不会绘制任何内容，子类必须重写onDraw方法
- View的绘制是借助onDraw方法传入的Canvas类来进行的
- 默认情况下子View的ViewGroup.drawChild绘制顺序和子View被添加的顺序一致，但是你也可以重载ViewGroup.getChildDrawingOrder()方法提供不同顺序。
额外 extra
我们经常在自定义View的时候会遇到两种方法invalidate和postinvalidate。我们来看看两个方法与视图的绘制有什么样的联系呢？
invalidate方法源码分析
由于ViewGroup并没有重写该方法，所以我们直接看View的invalidate
View
//public，只能在UI Thread中使用，别的Thread用postInvalidate方法，View是可见的才有效，回调onDraw方法,针对局部View
public void invalidate(Rect dirty) {
final int scrollX = mScrollX;
final int scrollY = mScrollY;
//实质还是调运invalidateInternal方法
invalidateInternal(dirty.left - scrollX, dirty.top - scrollY,
dirty.right - scrollX, dirty.bottom - scrollY, true, false);
}
//public，只能在UI Thread中使用，别的Thread用postInvalidate方法，View是可见的才有效，回调onDraw方法，针对局部View
public void invalidate(int l, int t, int r, int b) {
final int scrollX = mScrollX;
final int scrollY = mScrollY;
//实质还是调运invalidateInternal方法
invalidateInternal(l - scrollX, t - scrollY, r - scrollX, b - scrollY, true, false);
}
//public，只能在UI Thread中使用，别的Thread用postInvalidate方法，View是可见的才有效，回调onDraw方法，针对整个View
public void invalidate() {
//invalidate的实质还是调运invalidateInternal方法
invalidate(true);
}
//default的权限，只能在UI Thread中使用，别的Thread用postInvalidate方法，View是可见的才有效，回调onDraw方法，针对整个View
void invalidate(boolean invalidateCache) {
//实质还是调运invalidateInternal方法
invalidateInternal(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop, invalidateCache, true);
}
//这是所有invalidate的终极调运方法！！！！！！
void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache,
boolean fullInvalidate) {
......
// Propagate the damage rectangle to the parent view.
final AttachInfo ai = mAttachInfo;
final ViewParent p = mParent;
if (p != null && ai != null && l < r && t < b) {
final Rect damage = ai.mTmpInvalRect;
//设置刷新区域
damage.set(l, t, r, b);
//传递调运Parent ViewGroup的invalidateChild方法
p.invalidateChild(this, damage);
}
......
}
View的invalidate方法最终调动invalidateInternal方法。而invalidateInternal方法是将要刷新的区域传递给父视图，并调用父视图的invalidateChild。
ViewGroup
public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) {
ViewParent parent = this;
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
......
do {
......
//循环层层上级调运，直到ViewRootImpl会返回null
parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty);
......
} while (parent != null);
}
这个过程不断的向上寻找父亲视图，当父视图为空时才停止。所以我们可以联想到根视图的ViewRootImpl
ViewRootImpl
@Override
public ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) {
......
//View调运invalidate最终层层上传到ViewRootImpl后最终触发了该方法
scheduleTraversals();
......
return null;
}
返回为空。刚好符合上面的循环！接着我们看scheduleTraversals()这个方法是不是感觉很熟悉呢？
这就是Android视图加载流程(3)之ViewRootImpl的UI刷新机制的Step4.2。ViewRootImpl正准备调用绘制View视图的代码。
ViewRootImpl
void scheduleTraversals() {
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
}
//实现了Runnable接口
final class TraversalRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
doTraversal();
}
}
void doTraversal() {
performTraversals();
}
private void performTraversals() {
//测量
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
//布局
mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());
//绘制
mView.draw(canvas);
}
一组看下来是不是觉得很清晰呢。View调用invalidate方法，其实是层层往上递，直到传递到ViewRootImpl后出发sceheduleTraversals方法，然后整个View树开始进行重绘制任务。
理解图:
postInvalidate方法源码分析
上面也说道invalidate方法只能在UI线程中执行，其他需要postInvalidate方法
View
public void postInvalidate() {
postInvalidateDelayed(0);
}
public void postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds) {
// We try only with the AttachInfo because there's no point in invalidating
// if we are not attached to our window
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
//核心，实质就是调运了ViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed方法
if (attachInfo != null) {
attachInfo.mViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed(this, delayMilliseconds);
}
}
此方法必须是在视图已经绑定到Window才能使用，即attachInfo是否为空。随后调用ViewRootImpl的dispatchinvalidateDelayed
ViewRootImple
public void dispatchInvalidateDelayed(View view, long delayMilliseconds) {
Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_INVALIDATE, view);
mHandler.sendMessageDelayed(msg, delayMilliseconds);
}
Handler乱入！此时ViewrootImpl类的Handler发送了一条MSG_INVALIDATE消息。哪里接收这个消息呢？
ViewRootImple
final class ViewRootHandler extends Handler {
public void handleMessage(Message msg) {
......
switch (msg.what) {
case MSG_INVALIDATE:
((View) msg.obj).invalidate();
break;
......
}
......
}
}
实质上还是在UI线程中调用了View的invalidate()方法。
postInvalidate是在子线程中发消息，UI线程接收消息并刷新UI。
理解图:
常见的引起invalidate方法操作的原因主要有：
- 直接调用invalidate方法.请求重新draw，但只会绘制调用者本身。
- 触发setSelection方法。请求重新draw，但只会绘制调用者本身。
- 触发setVisibility方法。 当View可视状态在INVISIBLE转换VISIBLE时会间接调用invalidate方法，继而绘制该View。当View的可视状态在INVISIBLE\VISIBLE 转换为GONE状态时会间接调用requestLayout和invalidate方法，同时由于View树大小发生了变化，所以会请求measure过程以及draw过程，同样只绘制需要“重新绘制”的视图。
- 触发setEnabled方法。请求重新draw，但不会重新绘制任何View包括该调用者本身。
- 触发requestFocus方法。请求View树的draw过程，只绘制“需要重绘”的View。
requestLayout方法源码分析
和invalidate类似，层层往上传递。
View
public void requestLayout() {
......
if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
//由此向ViewParent请求布局
//从这个View开始向上一直requestLayout，最终到达ViewRootImpl的requestLayout
mParent.requestLayout();
}
......
}
获取父类对象，调用requestlayout(),最后到达ViewRootImpl
ViewRootImpl
@Override
public void requestLayout() {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
checkThread();
mLayoutRequested = true;
//View调运requestLayout最终层层上传到ViewRootImpl后最终触发了该方法
scheduleTraversals();
}
}
与invalidate是不是很像呢？requestLayout()会分别调用measure和layout过程，在layout过程的时候视图如果有位置变化，如长宽变化，此时会调用draw的过程重新绘制，如果视图没有位置变化，则不会调用draw的过程
至此一整块的视图加载流程结束了！
PS:本文
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