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Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

分类: 文章 • 2024-02-27 20:40:15


转载请注明出处：http://blog.****.net/qinjuning

前言： 本文是我读《Android内核剖析》第13章----View工作原理总结而成的，在此膜拜下作者。同时真挚地向渴望了解

Android 框架层的网友，推荐这本书，希望你们能够在Android开发里学到更多的知识 。

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

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

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

[java]view plaincopyprint?
  1. publicfinalvoidmeasure(intwidthMeasureSpec,intheightMeasureSpec){
  2. //....
  4. //回调onMeasure()方法
  5. onMeasure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
  7. //more
  8. }

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

[java]view plaincopyprint?
  1. //回调View视图里的onMeasure过程
  2. privatevoidonMeasure(intheight,intwidth){
  3. //设置该view的实际宽(mMeasuredWidth)高(mMeasuredHeight)
  4. //1、该方法必须在onMeasure调用，否者报异常。
  5. setMeasuredDimension(h,l);
  7. //2、如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行measure()过程
  8. intchildCount=getChildCount();
  10. for(inti=0;i<childCount;i++){
  11. //2.1、获得每个子View对象引用
  12. Viewchild=getChildAt(i);
  14. //整个measure()过程就是个递归过程
  15. //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
  16. measureChildWithMargins(child,h,i);
  18. //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：
  19. //child.measure(h,l)
  20. }
  21. }
  23. //该方法具体实现在ViewGroup.java里。
  24. protectedvoidmeasureChildWithMargins(Viewv,intheight,intwidth){
  25. v.measure(h,l)
  26. }

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

[java]view plaincopyprint?
  1. /*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
  2. *@paramlLeftposition,relativetoparent
  3. *@paramtTopposition,relativetoparent
  4. *@paramrRightposition,relativetoparent
  5. *@parambBottomposition,relativetoparent
  6. */
  7. publicfinalvoidlayout(intl,intt,intr,intb){
  8. booleanchanged=setFrame(l,t,r,b);//设置每个视图位于父视图的坐标轴
  9. if(changed||(mPrivateFlags&LAYOUT_REQUIRED)==LAYOUT_REQUIRED){
  10. if(ViewDebug.TRACE_HIERARCHY){
  11. ViewDebug.trace(this,ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);
  12. }
  14. onLayout(changed,l,t,r,b);//回调onLayout函数，设置每个子视图的布局
  15. mPrivateFlags&=~LAYOUT_REQUIRED;
  16. }
  17. mPrivateFlags&=~FORCE_LAYOUT;
  18. }


同样地， 将上面layout调用流程，用伪代码描述如下：

[java]view plaincopyprint?
  1. //layout()过程ViewRoot.java
  2. //发起layout()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法，mView.layout()
  4. privatevoidperformTraversals(){
  6. //...
  8. ViewmView;
  9. mView.layout(left,top,right,bottom);
  11. //....
  12. }
  14. //回调View视图里的onLayout过程,该方法只由ViewGroup类型实现
  15. privatevoidonLayout(intleft,inttop,right,bottom){
  17. //如果该View不是ViewGroup类型
  18. //调用setFrame()方法设置该控件的在父视图上的坐标轴
  20. setFrame(l,t,r,b);
  22. //--------------------------
  24. //如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行layout()过程
  25. intchildCount=getChildCount();
  27. for(inti=0;i<childCount;i++){
  28. //2.1、获得每个子View对象引用
  29. Viewchild=getChildAt(i);
  30. //整个layout()过程就是个递归过程
  31. child.layout(l,t,r,b);
  32. }
  33. }



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：

[java]view plaincopyprint?
  1. //draw()过程ViewRoot.java
  2. //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
  3. privatevoiddraw(){
  5. //...
  6. ViewmView;
  7. mView.draw(canvas);
  9. //....
  10. }
  12. //回调View视图里的onLayout过程,该方法只由ViewGroup类型实现
  13. privatevoiddraw(Canvascanvas){
  14. //该方法会做如下事情
  15. //1、绘制该View的背景
  16. //2、为绘制渐变框做一些准备操作
  17. //3、调用onDraw()方法绘制视图本身
  18. //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。
  19. //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。
  20. //5、绘制渐变框
  21. }
  23. //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法
  24. @Override
  25. protectedvoiddispatchDraw(Canvascanvas){
  26. //
  27. //其实现方法类似如下：
  28. intchildCount=getChildCount();
  30. for(inti=0;i<childCount;i++){
  31. Viewchild=getChildAt(i);
  32. //调用drawChild完成
  33. drawChild(child,canvas);
  34. }
  35. }
  36. //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法
  37. protectedvoiddrawChild(Viewchild,Canvascanvas){
  38. //....
  39. //简单的回调View对象的draw()方法，递归就这么产生了。
  40. child.draw(canvas);
  42. //.........
  43. }


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



1、 MyViewGroup.java 自定义ViewGroup类型

[java]view plaincopyprint?
  1. /**
  2. *@authorhttp://http://blog.****.net/qinjuning
  3. */
  4. //自定义ViewGroup对象
  5. publicclassMyViewGroupextendsViewGroup{
  8. privatestaticStringTAG="MyViewGroup";
  9. privateContextmContext;
  11. publicMyViewGroup(Contextcontext){
  12. super(context);
  13. mContext=context;
  14. init();
  15. }
  17. //xml定义的属性,需要该构造函数
  18. publicMyViewGroup(Contextcontext,AttributeSetattrs){
  19. super(context,attrs);
  20. mContext=context;
  21. init();
  22. }
  24. //为MyViewGroup添加三个子View
  25. privatevoidinit(){
  26. //调用ViewGroup父类addView()方法添加子View
  28. //child对象一：Button
  29. Buttonbtn=newButton(mContext);
  30. btn.setText("IamButton");
  31. this.addView(btn);
  33. //child对象二:ImageView
  34. ImageViewimg=newImageView(mContext);
  35. img.setBackgroundResource(R.drawable.icon);
  36. this.addView(img);
  38. //child对象三:TextView
  39. TextViewtxt=newTextView(mContext);
  40. txt.setText("OnlyText");
  41. this.addView(txt);
  43. //child对象四：自定义View
  44. MyViewmyView=newMyView(mContext);
  45. this.addView(myView);
  46. }
  48. @Override
  49. //对每个子View进行measure():设置每子View的大小，即实际宽和高
  50. protectedvoidonMeasure(intwidthMeasureSpec,intheightMeasureSpec){
  51. //通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图，Button、ImageView、TextView
  52. intchildCount=getChildCount();
  53. Log.i(TAG,"thesizeofthisViewGroupis---->"+childCount);
  55. Log.i(TAG,"****onMeasurestart*****");
  57. //获取该ViewGroup的实际长和宽涉及到MeasureSpec类的使用
  58. intspecSize_Widht=MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
  59. intspecSize_Heigth=MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
  61. Log.i(TAG,"****specSize_Widht"+specSize_Widht+"*specSize_Heigth*****"+specSize_Heigth);
  63. //设置本ViewGroup的宽高
  64. setMeasuredDimension(specSize_Widht,specSize_Heigth);
  69. for(inti=0;i<childCount;i++){
  70. Viewchild=getChildAt(i);//获得每个对象的引用
  71. child.measure(50,50);//简单的设置每个子View对象的宽高为50px,50px
  72. //或者可以调用ViewGroup父类方法measureChild()或者measureChildWithMargins()方法
  73. //this.measureChild(child,widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
  74. }
  76. }
  78. @Override
  79. //对每个子View视图进行布局
  80. protectedvoidonLayout(booleanchanged,intl,intt,intr,intb){
  81. //TODOAuto-generatedmethodstub
  82. //通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图，Button、ImageView、TextView
  83. intchildCount=getChildCount();
  85. intstartLeft=0;//设置每个子View的起始横坐标
  86. intstartTop=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;
  88. Log.i(TAG,"****onLayoutstart****");
  89. for(inti=0;i<childCount;i++){
  90. Viewchild=getChildAt(i);//获得每个对象的引用
  91. child.layout(startLeft,startTop,startLeft+child.getMeasuredWidth(),startTop+child.getMeasuredHeight());
  92. startLeft=startLeft+child.getMeasuredWidth()+10;//校准startLeft值，View之间的间距设为10px;
  93. Log.i(TAG,"****onLayoutstartLeft****"+startLeft);
  94. }
  95. }
  96. //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
  97. protectedvoiddispatchDraw(Canvascanvas){
  98. Log.i(TAG,"****dispatchDrawstart****");
  100. super.dispatchDraw(canvas);
  101. }
  103. protectedbooleandrawChild(Canvascanvas,Viewchild,longdrawingTime){
  104. Log.i(TAG,"****drawChildstart****");
  106. returnsuper.drawChild(canvas,child,drawingTime);
  107. }
  108. }

2、MyView.java自定义View类型，重写onDraw()方法 ，

[java]view plaincopyprint?
  1. //自定义View对象
  2. publicclassMyViewextendsView{
  4. privatePaintpaint=newPaint();
  6. publicMyView(Contextcontext){
  7. super(context);
  8. //TODOAuto-generatedconstructorstub
  9. }
  10. publicMyView(Contextcontext,AttributeSetattrs){
  11. super(context,attrs);
  12. }
  14. protectedvoidonMeasure(intwidthMeasureSpec,intheightMeasureSpec){
  15. //设置该View大小为8080
  16. setMeasuredDimension(50,50);
  17. }
  21. //存在canvas对象，即存在默认的显示区域
  22. @Override
  23. publicvoidonDraw(Canvascanvas){
  24. //TODOAuto-generatedmethodstub
  25. super.onDraw(canvas);
  27. Log.i("MyViewGroup","MyViewisonDraw");
  28. //加粗
  29. paint.setTypeface(Typeface.defaultFromStyle(Typeface.BOLD));
  30. paint.setColor(Color.RED);
  31. canvas.drawColor(Color.BLUE);
  32. canvas.drawRect(0,0,30,30,paint);
  33. canvas.drawText("MyView",10,40,paint);
  34. }
  35. }


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。

示例DEMO下载地址：http://download.****.net/detail/qinjuning/3982468

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// 本次更新于 2012-05-20 晚

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[java]view plaincopyprint?
[java]view plaincopyprint?
  1. <preclass="java"name="code"></pre>
  2. <pre></pre>
  3. <pre></pre>
  4. <pre></pre>
  5. <pre></pre>
  6. <pre></pre>
  7. <pre></pre>
  8. <pre></pre>
  9. <pre></pre>
  10. <pre></pre>
  11. <pre></pre>
  12. <pre></pre>
  13. <pre></pre>
  14. <pre></pre>
  15. <pre></pre>
  16. <pre></pre>

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