View的工作原理

初识ViewRoot和DectorView

首先我们给出这一节总结的结论, 然后我们再从源码中来分析这些结论

1. ViewRoot对应于ViewRootImpl类，它是连接WIndowManager和Decorview的纽带，View的三大流程均是通过ViewRoot来完成的。
2. 在ActivityThread中，当Activity对象被创建完毕完，会将DecorView添加到Window中，同时创建ViewRootImpl对象，并对二者建立关联。
3. View的绘制流程是从ViewRoot的performTraversals方法开始的，它经过measure、layout和draw三个过程才能最总将一个View绘制出来。
   • measure用来测量View的宽和高
   • layout用来确定View在父容器中的放置位置
   • 而draw则负责将View绘制在屏幕上
4. performTraversals()会依次调用performMeasure()、performLayout()和performDraw()三个方法。
   performMeasure()中会调用measure()方法,在measure()方法中会调用onMeasure()方法，在onMeasure()方法则会对所有的子元素进行measure()过程，这个时候measure()流程就从父容器传递到子元素中，这样就完成了依次measure()过程。performLayout()与performDraw()的传递流程和performMeasure()是类似的。
5. 在measure()完成以后，可以通过getMeasureWidth()和getMeasureHeight()方法来获取到View测量的宽/高，在几乎所有的情况下它都等于VIew的最终的宽和高。
6. DecorView作为顶级View，有上下两部分。 其实DecorView是一个FrameLayout,View层的事件都先经过DecorView，然后才传递给我们的View。
   
   performTraversals工作流程图.png

Activity的启动是在ActivityThread里完成的，handleLaunchActivity()会依次间接的执行到Activity的onCreate(),onStart(),onResume()。在执行完这些后ActivityThread会调用 WindowManager#addView()，而这个addView()最终其实是调用了WindowManagerGlobal的addView()方法，我们就从这里开始看：

addView.png

ViewRootImp.setView().png

View.assignParent().png

• ViewRootImpl其实是DecorView的parent, 它其实是位于window层和DecorView中间的位置(证明了上面的第一条和第二条结论)

我们重新看回 ViewRootImpl的setView()这个方法，这个方法里还调用了一个requestLayout()方法：

ViewRootImpl.requestLayout().png

ViewRootImpl.scheduleTraversals().png

TraversalRunnable.png

ViewRootImpl.doTraversal().png

ViewRootImpl.performTraversals().png

• 也就是说，其实打开一个Activity当它的onCreate---onResume生命周期都走完后，才将它的 DecorView 与新建的一个 ViewRootImpl 对象绑定起来，同时开始安排一次遍历 View 任务也就是绘制 View 树的操作等待执行，然后将 DecorView 的 parent 设置成 ViewRootImpl 对象。
  这也就是为什么在 onCreate---onResume 里获取不到 View 宽高的原因，因为在这个时刻 ViewRootImpl 甚至都还没创建，更不用说是否已经执行过测量操作了。
• 还可以得到一点信息是，一个 Activity 界面的绘制，其实是在 onResume() 之后才开始的。

理解MeasureSpec

在测量过程中，系统会将View的LayoutParams根据父容器所施加的规则转换成对应的MeasureSpec，然后再根据这个measure来测量出View的宽/高

1. MeasureSpec
   MesureSpec代表一个32位的int值，高2位代表SpecMode测量模式，低30位代表在该测量模式下的规格大小。设计的目的是避免过多的对象内存分配

   SpecMode有三类：

   • UNSPECIFIED
     父容器不对View有任何限制，要多大就给多大，这种情况一般用于系统内部，表示一种测量的状态。
   • EXACTLY
     父容器已经检测出View所需要的精确大小，这和时候View的最终大小就是SpecSizes所指定的值。它对应于LayoutParams 中的match_parent和具体的数值这两种模式
   • AT_MOST
     父容器指定了一个可用大小即SpecSize，View的大小不能大于这个值，具体是什么值要看不同View的具体体现。它对应于LayoutParams中的wrap_content.

2. MeasureSpec和LayoutParams的对应关系

   • DecorView的MeasureSpec由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams共同决定
     • LayoutParams为MATCH_PARENT时：DecorView的大小为窗口的大小，SpecMode为 EXACTLY
     • LayoutParams为WRAP_PARENT时：DecorView的大小不定， 最大为窗口的大小，SpecMode为 AT_MOST
     • LayoutParams为固定大小时：DecorView的大小为LayoutParams指定的大小，SpecMode为 EXACTLY
   • 普通View的MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams共同决定.
     • View采用MATCH_PARENT时，View的大小为父容器的大小，不管父容器的MeasureSpec是什么，SpecMode都与父容器的SpecMode一致，
     • View采用WRAP_PARENT时，View的大小为父容器的大小，不管父容器的MesureSpec是什么，SpecMode总是AT_MOST
     • View采用固定宽高的时候，View的大小为LayoutParams指定的大小，不管父容器的MeasureSpec是什么，SpecMode都是EXACTLY

   所以我们在使用自定义View时要注意处理自定义View的WRAP_PARENT

View的工作流程

Measure过程

1. View的Measure过程

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

   Measure过程.jpg
   • getSuggestedMinimumWidth()和getSuggestedMinimumHeight()返回的是View的minWidth属性和Background宽度的最大值
   • getDefaultSize()返回的大小就是参数widthMeasureSpec或者heightMeasureSpec中的specSize，也就是View测量后的大小，绝大部分情况和View的最终大小(Layout阶段确定)相同
   • setMeasuredDimension()方法会设置View的宽/高的测量值
   • 直接继承View的自定义控件，需要重写onMeasure()方法并且设置wrap_content时的自身大小，否则在布局中使用了wrap_content相当于使用了match_parent
     解决方法：在onMeasure()时，给View指定一个内部宽/高，并在wrap_content时设置即可，其他情况沿用系统的测量值即可

2. ViewGroup的measure过程

   • View中是通过performTraversals() -> performMeasure() -> measure() -> onMeasure()来进行测量的。
   • 对于ViewGroup来说，除了完成自己的measure过程之外，还会遍历去调用所有子元素的measure方法，个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，没有重写View的onMeasure()方法，提供了measureChildren()方法。
     
     ViewGroup的measure过程
   • measure完成之后，通过getMeasureWidth/Height()方法就可以获取View的测量宽/高，需要注意的是，在某些极端情况下，系统可能要多次measure才能确定最终的测量宽/高，比较好的习惯是在onLayout方法中去获取测量宽/高或者最终宽/高。
   • 如何在Activity中获取View的宽/高信息
     View的测量过程是在onResume()后才完成的，所以在View的onResume()前调用getMeasureWidth/Height()方法不会得到View的宽高。下面给出4种解决方法。
     • Activity/View.onWindowFocusChanged()
       onWindowFocusChanged这个方法的含义是：View已经初始化完毕了，宽高已经准备好了，需要注意：它会被调用多次，当Activity的窗口得到焦点和失去焦点均会被调用。
     • view.post(runnable)
       通过post将一个runnable投递到消息队列的尾部，当Looper调用此runnable的时候，View也初始化好了
     • ViewTreeObserver
       使用ViewTreeObserver的众多回调可以完成这个功能，比如OnGlobalLayoutListener这个接口，当View树的状态发送改变或View树内部的View的可见性发生改变时，onGlobalLayout方法会被回调。需要注意的是，伴随着View树状态的改变，onGlobalLayout会被回调多次。
     • view.measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec)
       • match_parent
         无法measure出具体的宽高，因为不知道父容器的剩余空间，无法测量出View的大小
       • 具体的数值（dp/px）

         int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
         int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
         view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
         

       • wrap_content

         int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
         int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
         view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
         

Layout过程

在View的默认实现中，View的测量宽/高和最终宽/高是相等的，测量宽/高形成于View的measure过程，而最终宽/高形成于View的layout过程

Draw过程

• 将View绘制到屏幕上，大概的几个步骤：
  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
• View的绘制过程是通过dispatchDraw()来实现的，它会遍历所有子元素的draw()方法
• 如果一个View不需要绘制任何内容，那么设置setWillNotDraw()为true后，系统会进行相应的优化；ViewGroup默认为true，如果我们的自定义ViewGroup需要通过onDraw()来绘制内容的时候，需要显示的关闭它。

自定义View

• 直接继承View或ViewGroup的控件， 需要在onMeasure()中对wrap_content做特殊处理。
• 直接继承View的控件，如果不在draw()方法中处理padding，那么padding属性就无法起作用。直接继承ViewGroup的控件也需要在onMeasure()和onLayout()中考虑padding和子元素margin的影响，不然padding和子元素的margin无效。
• View内部提供了post系列的方法，完全可以替代Handler的作用。
• View中有线程和动画，需要在View的onDetachedFromWindow()中停止。

参考：https://www.jianshu.com/p/75dc9e4b67ae