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(4)自定义View Draw过程- 最易懂的自定义View原理系列

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Carson_Ho 595a1b60 08f6 4beb 998f 2bf55e230555
2017.02.20 11:01* 字数 1226

前言

  • 自定义ViewAndroid开发者必须了解的基础
  • 网上有大量关于自定义View原理的文章,但存在一些问题:内容不全、思路不清晰、无源码分析、简单问题复杂化 等
  • 今天,我将全面总结自定义View原理中的Draw过程,我能保证这是市面上的最全面、最清晰、最易懂的
  1. 文章较长,建议收藏等充足时间再进行阅读
  2. 阅读本文前,请先阅读文章
    (1)自定义View基础 - 最易懂的自定义View原理系列
    (2)自定义View Measure过程 - 最易懂的自定义View原理系列
    (3)自定义View Layout过程 - 最易懂的自定义View原理系列

目录

示意图

1. 作用

绘制View视图


2. 储备知识

具体请看文章:自定义View基础 - 最易懂的自定义View原理系列


3. draw过程详解

类似measure过程、layout过程,draw过程根据View的类型分为2种情况:

示意图

接下来,我将详细分析这2种情况下的draw过程

3.1 单一View的draw过程

  • 应用场景
    在无现成的控件View满足需求、需自己实现时,则使用自定义单一View
  1. 如:制作一个支持加载网络图片的ImageView控件
  2. 注:自定义View在多数情况下都有替代方案:图片 / 组合动画,但二者可能会导致内存耗费过大,从而引起内存溢出等问题。
  • 具体使用
    继承自ViewSurfaceView 或 其他View;不包含子View

  • 原理(步骤)

    1. View绘制自身(含背景、内容);
    2. 绘制装饰(滚动指示器、滚动条、和前景)
  • 具体流程

示意图

下面我将一个个方法进行详细分析:draw过程的入口 = draw()

/**
  * 源码分析:draw()
  * 作用:根据给定的 Canvas 自动渲染 View(包括其所有子 View)。
  * 绘制过程:
  *   1. 绘制view背景
  *   2. 绘制view内容
  *   3. 绘制子View
  *   4. 绘制装饰(渐变框,滑动条等等)
  * 注:
  *    a. 在调用该方法之前必须要完成 layout 过程
  *    b. 所有的视图最终都是调用 View 的 draw ()绘制视图( ViewGroup 没有复写此方法)
  *    c. 在自定义View时,不应该复写该方法,而是复写 onDraw(Canvas) 方法进行绘制
  *    d. 若自定义的视图确实要复写该方法,那么需先调用 super.draw(canvas)完成系统的绘制,然后再进行自定义的绘制
  */ 
  public void draw(Canvas canvas) {

    ...// 仅贴出关键代码
  
    int saveCount;

    // 步骤1: 绘制本身View背景
        if (!dirtyOpaque) {
            drawBackground(canvas);
        }

    // 若有必要,则保存图层(还有一个复原图层)
    // 优化技巧:当不需绘制 Layer 时,“保存图层“和“复原图层“这两步会跳过
    // 因此在绘制时,节省 layer 可以提高绘制效率
    final int viewFlags = mViewFlags;
    if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {

    // 步骤2:绘制本身View内容
        if (!dirtyOpaque) 
            onDraw(canvas);
        // View 中:默认为空实现,需复写
        // ViewGroup中:需复写

    // 步骤3:绘制子View
    // 由于单一View无子View,故View 中:默认为空实现
    // ViewGroup中:系统已经复写好对其子视图进行绘制我们不需要复写
        dispatchDraw(canvas);
        
    // 步骤4:绘制装饰,如滑动条、前景色等等
        onDrawScrollBars(canvas);

        return;
    }
    ...    
}

下面,我们继续分析在draw()中4个步骤调用的drawBackground()onDraw()dispatchDraw()onDrawScrollBars(canvas)

/**
  * 步骤1:drawBackground(canvas)
  * 作用:绘制View本身的背景
  */
  private void drawBackground(Canvas canvas) {
        // 获取背景 drawable
        final Drawable background = mBackground;
        if (background == null) {
            return;
        }
        // 根据在 layout 过程中获取的 View 的位置参数,来设置背景的边界
        setBackgroundBounds();

        .....

        // 获取 mScrollX 和 mScrollY值 
        final int scrollX = mScrollX;
        final int scrollY = mScrollY;
        if ((scrollX | scrollY) == 0) {
            background.draw(canvas);
        } else {
            // 若 mScrollX 和 mScrollY 有值,则对 canvas 的坐标进行偏移
            canvas.translate(scrollX, scrollY);


            // 调用 Drawable 的 draw 方法绘制背景
            background.draw(canvas);
            canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
        }
   } 

/**
  * 步骤2:onDraw(canvas)
  * 作用:绘制View本身的内容
  * 注:
  *   a. 由于 View 的内容各不相同,所以该方法是一个空实现
  *   b. 在自定义绘制过程中,需由子类去实现复写该方法,从而绘制自身的内容
  *   c. 谨记:自定义View中 必须 且 只需复写onDraw()
  */
  protected void onDraw(Canvas canvas) {
      
        ... // 复写从而实现绘制逻辑

  }

/**
  * 步骤3: dispatchDraw(canvas)
  * 作用:绘制子View
  * 注:由于单一View中无子View,故为空实现
  */
  protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {

        ... // 空实现

  }

/**
  * 步骤4: onDrawScrollBars(canvas)
  * 作用:绘制装饰,如 滚动指示器、滚动条、和前景等
  */
  public void onDrawForeground(Canvas canvas) {
        onDrawScrollIndicators(canvas);
        onDrawScrollBars(canvas);

        final Drawable foreground = mForegroundInfo != null ? mForegroundInfo.mDrawable : null;
        if (foreground != null) {
            if (mForegroundInfo.mBoundsChanged) {
                mForegroundInfo.mBoundsChanged = false;
                final Rect selfBounds = mForegroundInfo.mSelfBounds;
                final Rect overlayBounds = mForegroundInfo.mOverlayBounds;

                if (mForegroundInfo.mInsidePadding) {
                    selfBounds.set(0, 0, getWidth(), getHeight());
                } else {
                    selfBounds.set(getPaddingLeft(), getPaddingTop(),
                            getWidth() - getPaddingRight(), getHeight() - getPaddingBottom());
                }

                final int ld = getLayoutDirection();
                Gravity.apply(mForegroundInfo.mGravity, foreground.getIntrinsicWidth(),
                        foreground.getIntrinsicHeight(), selfBounds, overlayBounds, ld);
                foreground.setBounds(overlayBounds);
            }

            foreground.draw(canvas);
        }
    }

至此,单一Viewdraw过程已分析完毕。

总结

单一View的draw过程解析如下:

即 只需绘制View自身

示意图

3.2 ViewGroup的draw过程

  • 应用场景
    利用现有的组件根据特定的布局方式来组成新的组件

  • 具体使用
    继承自ViewGroup 或 各种Layout;含有子 View

如:底部导航条中的条目,一般都是上图标(ImageView)、下文字(TextView),那么这两个就可以用自定义ViewGroup组合成为一个Veiw,提供两个属性分别用来设置文字和图片,使用起来会更加方便。


Paste_Image.png
  • 原理(步骤)

    1. ViewGroup绘制自身(含背景、内容);
      2.ViewGroup遍历子View & 绘制其所有子View;

    类似于单一Viewdraw过程

    1. ViewGroup绘制装饰(滚动指示器、滚动条、和前景)

自上而下、一层层地传递下去,直到完成整个View树的draw过程

原理
  • 具体流程


    示意图

下面我将对每个步骤和方法进行详细分析:draw过程的入口 = draw()

/**
  * 源码分析:draw()
  * 与单一View的draw()流程类似
  * 作用:根据给定的 Canvas 自动渲染 View(包括其所有子 View)
  * 绘制过程:
  *   1. 绘制view背景
  *   2. 绘制view内容
  *   3. 绘制子View
  *   4. 绘制装饰(渐变框,滑动条等等)
  * 注:
  *    a. 在调用该方法之前必须要完成 layout 过程
  *    b. 所有的视图最终都是调用 View 的 draw ()绘制视图( ViewGroup 没有复写此方法)
  *    c. 在自定义View时,不应该复写该方法,而是复写 onDraw(Canvas) 方法进行绘制
  *    d. 若自定义的视图确实要复写该方法,那么需先调用 super.draw(canvas)完成系统的绘制,然后再进行自定义的绘制
  */ 
  public void draw(Canvas canvas) {

    ...// 仅贴出关键代码
  
    int saveCount;

    // 步骤1: 绘制本身View背景
        if (!dirtyOpaque) {
            drawBackground(canvas);
        }

    // 若有必要,则保存图层(还有一个复原图层)
    // 优化技巧:当不需绘制 Layer 时,“保存图层“和“复原图层“这两步会跳过
    // 因此在绘制时,节省 layer 可以提高绘制效率
    final int viewFlags = mViewFlags;
    if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {

    // 步骤2:绘制本身View内容
        if (!dirtyOpaque) 
            onDraw(canvas);
        // View 中:默认为空实现,需复写
        // ViewGroup中:需复写

    // 步骤3:绘制子View
    // ViewGroup中:系统已复写好对其子视图进行绘制,不需复写
        dispatchDraw(canvas);
        
    // 步骤4:绘制装饰,如滑动条、前景色等等
        onDrawScrollBars(canvas);

        return;
    }
    ...    
}

由于 步骤2:drawBackground()、步骤3:onDraw()、步骤5:onDrawForeground(),与单一View的draw过程类似,此处不作过多描述

  • 下面直接进入与单一View draw过程最大不同的步骤4:dispatchDraw()
/**
  * 源码分析:dispatchDraw()
  * 作用:遍历子View & 绘制子View
  * 注:
  *   a. ViewGroup中:由于系统为我们实现了该方法,故不需重写该方法
  *   b. View中默认为空实现(因为没有子View可以去绘制)
  */ 
    protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
        ......

         // 1. 遍历子View
        final int childrenCount = mChildrenCount;
        ......

        for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
                ......
                if ((transientChild.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE ||
                        transientChild.getAnimation() != null) {
                  // 2. 绘制子View视图 ->>分析1
                    more |= drawChild(canvas, transientChild, drawingTime);
                }
                ....
        }
    }

/**
  * 分析1:drawChild()
  * 作用:绘制子View
  */
    protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
        // 最终还是调用了子 View 的 draw ()进行子View的绘制
        return child.draw(canvas, this, drawingTime);
    }

至此,ViewGroupdraw过程已分析完毕。

总结

ViewGroupdraw过程如下:

示意图


4. 其他细节问题:View.setWillNotDraw()

/**
  * 源码分析:setWillNotDraw()
  * 定义:View 中的特殊方法
  * 作用:设置 WILL_NOT_DRAW 标记位;
  * 注:
  *   a. 该标记位的作用是:当一个View不需要绘制内容时,系统进行相应优化
  *   b. 默认情况下:View 不启用该标记位(设置为false);ViewGroup 默认启用(设置为true)
  */ 

public void setWillNotDraw(boolean willNotDraw) {

    setFlags(willNotDraw ? WILL_NOT_DRAW : 0, DRAW_MASK);

}

// 应用场景
// a. setWillNotDraw参数设置为true:当自定义View继承自 ViewGroup 、且本身并不具备任何绘制时,设置为 true 后,系统会进行相应的优化。
// b. setWillNotDraw参数设置为false:当自定义View继承自 ViewGroup 、且需要绘制内容时,那么设置为 false,来关闭 WILL_NOT_DRAW 这个标记位。


5. 总结

  • 本文全面总结了自定义ViewDraw过程,总结如下
示意图
示意图

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