Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

Home / Android MrLee 2016-10-23 2800

整个View树的绘图流程是在ViewRoot.java类的performTraversals()函数展开的,该函数做的执行过程可简单概况为
根据之前设置的状态,判断是否需要重新计算视图大小(measure)、是否重新需要安置视图的位置(layout)、以及是否需要重绘
(draw),其框架过程如下:
步骤其实为host.layout()

Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析 《Android中将布局文件/View添加至窗口过程分析 —- 从setContentView()谈起》


接下来温习一下整个View树的结构,对每个具体View对象的操作,其实就是个递归的实现。

Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析 《Android中将布局文件/View添加至窗口过程分析 —- 从setContentView()谈起》


关于这个 DecorView 根视图的说明,可以参考我的这篇博客:

         《Android中将布局文件/View添加至窗口过程分析 ---- 从setContentView()谈起》

  流程一:      mesarue()过程

主要作用:为整个View树计算实际的大小,即设置实际的高(对应属性:mMeasuredHeight)和宽(对应属性: mMeasureWidth),每个View的控件的实际宽高都是由父视图和本身视图决定的。
具体的调用链如下:
ViewRoot根对象地属性mView(其类型一般为ViewGroup类型)调用measure()方法去计算View树的大小,回调
View/ViewGroup对象的onMeasure()方法,该方法实现的功能如下:
1、设置本View视图的最终大小,该功能的实现通过调用setMeasuredDimension()方法去设置实际的高(对应属性:
mMeasuredHeight)和宽(对应属性:mMeasureWidth)   ;
2 、如果该View对象是个ViewGroup类型,需要重写该onMeasure()方法,对其子视图进行遍历的measure()过程。
2.1  对每个子视图的measure()过程,是通过调用父类ViewGroup.java类里的measureChildWithMargins()方法去
实现,该方法内部只是简单地调用了View对象的measure()方法。(由于measureChildWithMargins()方法只是一个过渡
层更简单的做法是直接调用View对象的measure()方法)。
整个measure调用流程就是个树形的递归过程
measure函数原型为 View.java 该函数不能被重载

 	public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
 	    //....
 	
 	    //回调onMeasure()方法
 	    onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
 	
 	    //more
 	}
为了大家更好的理解,采用“二B程序员”的方式利用伪代码描述该measure流程

 	//回调View视图里的onMeasure过程
 	private void onMeasure(int height , int width){
 	 //设置该view的实际宽(mMeasuredWidth)高(mMeasuredHeight)
 	 //1、该方法必须在onMeasure调用,否者报异常。
 	 setMeasuredDimension(h , l) ;
 	
 	 //2、如果该View是ViewGroup类型,则对它的每个子View进行measure()过程
 	 int childCount = getChildCount() ;
 	
 	 for(int i=0 ;i
 	  //2.1、获得每个子View对象引用
 	  View child = getChildAt(i) ;
 	
 	  //整个measure()过程就是个递归过程
 	  //该方法只是一个过滤器,最后会调用measure()过程 ;或者 measureChild(child , h, i)方法都
 	  measureChildWithMargins(child , h, i) ;
 	
 	  //其实,对于我们自己写的应用来说,最好的办法是去掉框架里的该方法,直接调用view.measure(),如下:
 	  //child.measure(h, l)
 	 }
 	}
 	
 	//该方法具体实现在ViewGroup.java里 。
 	protected  void measureChildWithMargins(View v, int height , int width){
 	 v.measure(h,l)
 	}
流程二、 layout布局过程:
主要作用 :为将整个根据子视图的大小以及布局参数将View树放到合适的位置上。
具体的调用链如下:
host.layout()开始View树的布局,继而回调给View/ViewGroup类中的layout()方法。具体流程如下
1 、layout方法会设置该View视图位于父视图的坐标轴,即mLeft,mTop,mLeft,mBottom(调用setFrame()函数去实现)
接下来回调onLayout()方法(如果该View是ViewGroup对象,需要实现该方法,对每个子视图进行布局) ;
2、如果该View是个ViewGroup类型,需要遍历每个子视图chiildView,调用该子视图的layout()方法去设置它的坐标值。
layout函数原型为 ,位于View.java

 	/* final 标识符 , 不能被重载 , 参数为每个视图位于父视图的坐标轴
 	 * @param l Left position, relative to parent
 	 * @param t Top position, relative to parent
 	 * @param r Right position, relative to parent
 	 * @param b Bottom position, relative to parent
 	 */
 	public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
 	    boolean changed = setFrame(l, t, r, b); //设置每个视图位于父视图的坐标轴
 	    if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) {
 	        if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {
 	            ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);
 	        }
 	
 	        onLayout(changed, l, t, r, b);//回调onLayout函数 ,设置每个子视图的布局
 	        mPrivateFlags &= ~LAYOUT_REQUIRED;
 	    }
 	    mPrivateFlags &= ~FORCE_LAYOUT;
 	}
同样地, 将上面layout调用流程,用伪代码描述如下:

 	// layout()过程  ViewRoot.java
 	// 发起layout()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法, mView.layout()
 	
 	private void  performTraversals(){
 	
 	    //...
 	
 	    View mView  ;
 	       mView.layout(left,top,right,bottom) ;
 	
 	    //....
 	}
 	
 	//回调View视图里的onLayout过程 ,该方法只由ViewGroup类型实现
 	private void onLayout(int left , int top , right , bottom){
 	
 	 //如果该View不是ViewGroup类型
 	 //调用setFrame()方法设置该控件的在父视图上的坐标轴
 	
 	 setFrame(l ,t , r ,b) ;
 	
 	 //--------------------------
 	
 	 //如果该View是ViewGroup类型,则对它的每个子View进行layout()过程
 	 int childCount = getChildCount() ;
 	
 	 for(int i=0 ;i
 	  //2.1、获得每个子View对象引用
 	  View child = getChildAt(i) ;
 	  //整个layout()过程就是个递归过程
 	  child.layout(l, t, r, b) ;
 	 }
 	}
流程三、 draw()绘图过程
由ViewRoot对象的performTraversals()方法调用draw()方法发起绘制该View树,值得注意的是每次发起绘图时,并不
会重新绘制每个View树的视图,而只会重新绘制那些“需要重绘”的视图,View类内部变量包含了一个标志位DRAWN,当该
视图需要重绘时,就会为该View添加该标志位。
调用流程 :
mView.draw()开始绘制,draw()方法实现的功能如下:
1 、绘制该View的背景
2 、为显示渐变框做一些准备操作(见5,大多数情况下,不需要改渐变框)
3、调用onDraw()方法绘制视图本身   (每个View都需要重载该方法,ViewGroup不需要实现该方法)
4、调用dispatchDraw ()方法绘制子视图(如果该View类型不为ViewGroup,即不包含子视图,不需要重载该方法)
值得说明的是,ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw ()的功能实现,应用程序一般不需要重写该方法,但可以重载父类
函数实现具体的功能。
4.1 dispatchDraw()方法内部会遍历每个子视图,调用drawChild()去重新回调每个子视图的draw()方法(注意,这个
地方“需要重绘”的视图才会调用draw()方法)。值得说明的是,ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw()的功能
实现,应用程序一般不需要重写该方法,但可以重载父类函数实现具体的功能。
5、绘制滚动条
于是,整个调用链就这样递归下去了。
同样地,使用伪代码描述如下:

 	// draw()过程     ViewRoot.java
 	// 发起draw()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法, 该方法会继续调用draw()方法开始绘图
 	private void  draw(){
 	
 	    //...
 	 View mView  ;
 	    mView.draw(canvas) ;
 	
 	    //....
 	}
 	
 	//回调View视图里的onLayout过程 ,该方法只由ViewGroup类型实现
 	private void draw(Canvas canvas){
 	 //该方法会做如下事情
 	 //1 、绘制该View的背景
 	 //2、为绘制渐变框做一些准备操作
 	 //3、调用onDraw()方法绘制视图本身
 	 //4、调用dispatchDraw()方法绘制每个子视图,dispatchDraw()已经在Android框架中实现了,在ViewGroup方法中。
 	      // 应用程序程序一般不需要重写该方法,但可以捕获该方法的发生,做一些特别的事情。
 	 //5、绘制渐变框
 	}
 	
 	//ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法,应用程序一般不需要重写该方法
 	@Override
 	protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
 	 //
 	 //其实现方法类似如下:
 	 int childCount = getChildCount() ;
 	
 	 for(int i=0 ;i
 	  View child = getChildAt(i) ;
 	  //调用drawChild完成
 	  drawChild(child,canvas) ;
 	 }
 	}
 	//ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法,应用程序一般不需要重写该方法
 	protected void drawChild(View child,Canvas canvas) {
 	 // ....
 	 //简单的回调View对象的draw()方法,递归就这么产生了。
 	 child.draw(canvas) ;
 	
 	 //.........
 	}
关于绘制背景图片详细的过程,请参考我的另外的博客:
<<Android中View(视图)绘制不同状态背景图片原理深入分析以及StateListDrawable使用详解>>
强调一点的就是,在这三个流程中,Google已经帮我们把draw()过程框架已经写好了,自定义的ViewGroup只需要实现
measure()过程和layout()过程即可 。
这三种情况,最终会直接或间接调用到三个函数,分别为invalidate(),requsetLaytout()以及requestFocus() ,接着
这三个函数最终会调用到ViewRoot中的schedulTraversale()方法,该函数然后发起一个异步消息,消息处理中调用
performTraverser()方法对整个View进行遍历。
invalidate()方法 :
说明:请求重绘View树,即draw()过程,假如视图发生大小没有变化就不会调用layout()过程,并且只绘制那些“需要重绘的”
视图,即谁(View的话,只绘制该View ;ViewGroup,则绘制整个ViewGroup)请求invalidate()方法,就绘制该视图。
一般引起invalidate()操作的函数如下:
1、直接调用invalidate()方法,请求重新draw(),但只会绘制调用者本身。
2、setSelection()方法 :请求重新draw(),但只会绘制调用者本身。
3、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。
4 、setEnabled()方法 : 请求重新draw(),但不会重新绘制任何视图包括该调用者本身。
requestLayout()方法 :会导致调用measure()过程 和 layout()过程 。
说明:只是对View树重新布局layout过程包括measure()和layout()过程,不会调用draw()过程,但不会重新绘制
任何视图包括该调用者本身。
一般引起invalidate()操作的函数如下:
1、setVisibility()方法:
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,由于整个个View树大小发生了变化,会请求measure()过程以及draw()过程,同样地,只绘制需要“重新绘制”的视图。
requestFocus()函数说明:
说明:请求View树的draw()过程,但只绘制“需要重绘”的视图。
下面写个简单的小Demo吧,主要目的是给大家演示绘图的过程以及每个流程里该做的一些功能。截图如下:

Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析 《Android中将布局文件/View添加至窗口过程分析 —- 从setContentView()谈起》


1、    MyViewGroup.java  自定义ViewGroup类型

 	/**
 	 * @author http://http://blog.csdn.net/qinjuning
 	 */
 	//自定义ViewGroup 对象
 	public class MyViewGroup  extends ViewGroup{
 	
 	
 	    private static String TAG = "MyViewGroup" ;
 	    private Context mContext ;
 	
 	    public MyViewGroup(Context context) {
 	        super(context);
 	        mContext = context ;
 	        init() ;
 	    }
 	
 	    //xml定义的属性,需要该构造函数
 	    public MyViewGroup(Context context , AttributeSet attrs){
 	        super(context,attrs) ;
 	        mContext = context ;
 	        init() ;
 	    }
 	
 	    //为MyViewGroup添加三个子View
 	    private void init(){
 	        //调用ViewGroup父类addView()方法添加子View
 	
 	        //child 对象一 : Button
 	        Button btn= new Button(mContext) ;
 	        btn.setText("I am Button") ;
 	        this.addView(btn) ;
 	
 	        //child 对象二 : ImageView
 	        ImageView img = new ImageView(mContext) ;
 	        img.setBackgroundResource(R.drawable.icon) ;
 	        this.addView(img) ;
 	
 	        //child 对象三 : TextView
 	        TextView txt = new TextView(mContext) ;
 	        txt.setText("Only Text") ;
 	        this.addView(txt) ;
 	
 	        //child 对象四 : 自定义View
 	        MyView myView = new MyView(mContext) ;
 	        this.addView(myView) ;
 	    }
 	
 	    @Override
 	    //对每个子View进行measure():设置每子View的大小,即实际宽和高
 	    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){
 	        //通过init()方法,我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 , Button、 ImageView、TextView
 	        int childCount = getChildCount() ;
 	        Log.i(TAG, "the size of this ViewGroup is ----&gt; " + childCount) ;
 	
 	        Log.i(TAG, "**** onMeasure start *****") ;
 	
 	        //获取该ViewGroup的实际长和宽  涉及到MeasureSpec类的使用
 	        int specSize_Widht = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec) ;
 	        int specSize_Heigth = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec) ;
 	
 	        Log.i(TAG, "**** specSize_Widht " + specSize_Widht+ " * specSize_Heigth   *****" + specSize_Heigth) ;
 	
 	        //设置本ViewGroup的宽高
 	        setMeasuredDimension(specSize_Widht , specSize_Heigth) ;
 	
 	
 	
 	
 	        for(int i=0 ;i
 	            View child = getChildAt(i) ;   //获得每个对象的引用
 	            child.measure(50, 50) ;   //简单的设置每个子View对象的宽高为 50px , 50px
 	            //或者可以调用ViewGroup父类方法measureChild()或者measureChildWithMargins()方法
 	            //this.measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec) ;
 	        }
 	
 	    }
 	
 	    @Override
 	    //对每个子View视图进行布局
 	    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
 	        // TODO Auto-generated method stub
 	        //通过init()方法,我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 , Button、 ImageView、TextView
 	        int childCount = getChildCount() ;
 	
 	        int startLeft = 0 ;//设置每个子View的起始横坐标
 	        int startTop = 10 ; //每个子View距离父视图的位置 , 简单设置为10px吧 。 可以理解为 android:margin=10px ;
 	
 	        Log.i(TAG, "**** onLayout start ****") ;
 	        for(int i=0 ;i
 	            View child = getChildAt(i) ;   //获得每个对象的引用
 	            child.layout(startLeft, startTop, startLeft+child.getMeasuredWidth(), startTop+child.getMeasuredHeight()) ;
 	            startLeft =startLeft+child.getMeasuredWidth() + 10;  //校准startLeft值,View之间的间距设为10px ;
 	            Log.i(TAG, "**** onLayout startLeft ****" +startLeft) ;
 	        }
 	    }
 	    //绘图过程Android已经为我们封装好了 ,这儿只为了观察方法调用程
 	    protected void dispatchDraw(Canvas canvas){
 	        Log.i(TAG, "**** dispatchDraw start ****") ;
 	
 	        super.dispatchDraw(canvas) ;
 	    }
 	
 	    protected boolean drawChild(Canvas canvas , View child, long drawingTime){
 	        Log.i(TAG, "**** drawChild start ****") ;
 	
 	        return super.drawChild(canvas, child, drawingTime) ;
 	    }
 	}
2、MyView.java 自定义View类型,重写onDraw()方法 ,

 	//自定义View对象
 	    public class MyView extends View{
 	
 	        private Paint paint  = new Paint() ;
 	
 	        public MyView(Context context) {
 	            super(context);
 	            // TODO Auto-generated constructor stub
 	        }
 	        public MyView(Context context , AttributeSet attrs){
 	            super(context,attrs);
 	        }
 	
 	        protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){
 	            //设置该View大小为 80 80
 	            setMeasuredDimension(50 , 50) ;
 	        }
 	
 	
 	
 	        //存在canvas对象,即存在默认的显示区域
 	        @Override
 	        public void onDraw(Canvas canvas) {
 	            // TODO Auto-generated method stub
 	            super.onDraw(canvas);
 	
 	            Log.i("MyViewGroup", "MyView is onDraw ") ;
 	            //加粗
 	            paint.setTypeface(Typeface.defaultFromStyle(Typeface.BOLD));
 	            paint.setColor(Color.RED);
 	            canvas.drawColor(Color.BLUE) ;
 	            canvas.drawRect(0, 0, 30, 30, paint);
 	            canvas.drawText("MyView", 10, 40, paint);
 	        }
 	    }
主Activity只是显示了该xml文件,在此也不罗嗦了。 大家可以查看该ViewGroup的Log仔细分析下View的绘制流程以及
相关方法的使用。第一次启动后捕获的Log如下,网上找了些资料,第一次View树绘制过程会走几遍,具体原因可能是某些
View 发生了改变,请求重新绘制,但这根本不影响我们的界面显示效果 。
总的来说: 整个绘制过程还是十分十分复杂地,每个具体方法的实现都是我辈难以立即的,感到悲剧啊。对Android提
供的一些ViewGroup对象,比如LinearLayout、RelativeLayout布局对象的实现也很有压力。 本文重在介绍整个View树的绘制
流程,希望大家在此基础上,多接触源代码进行更深入地扩展。

本文链接:https://www.it72.com/10994.htm

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