Android-----View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析 .-白红宇

Android-----View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析 .

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发布时间：2019-06-09

本文共 10004 字，大约阅读时间需要 33 分钟。

引自：

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()

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。

关于这个 DecorView 根视图的说明，可以参考我的这篇博客：

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

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

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

关于绘制背景图片详细的过程，请参考我的另外的博客：

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：

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 ----> " + 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

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。

示例DEMO下载地址：

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// 本次更新于 2012-05-20 晚

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Al Last，关于UI绘制的这块，我博客里零零散散的叙说了一些知识，建议大家都能够去看看:

1、详解measure过程以及如何设置View宽高的，建议看我的另外两篇博客：