View框架浅析

Posted 2022-04-16 劲火星空

参考文章如下，这几篇文章很好，图文并茂，我这里只是取了一些原文的概念放到这里方便复习：
http://www.jianshu.com/p/a3014f8442b0

整体View结构

控件主要分为两类，一类是View，一类是ViewGroup
如下是View的一些原理

• 所有的View都是矩形的
• View是不能添加子View的，ViewGroup可以
• Activity之所以能加载并且控制View，是因为它包含了一个Window，所有的图形化界面都是由View显示的而Service之所以称之为没有界面的activity是因为它不包含有Window,不能够加载View；
• 一个View有且只能有一个父View;
• 在android中Window对象通常由PhoneWindow来实现的，PhoneWindow将一个DecorView设置为整个应用窗口的根View,即DecorView为整个Window界面的最顶层View。
• DecorView是FrameLayout的子类,它继承了FrameLayout，即顶层的FrameLayout的实现类是Decorview，它是在phoneWindow里面创建的；
• 顶层的FrameLayout的父view是Handler，Handler的作用除了线程之间的通讯以外，还可以跟WindowManagerService进行通讯;windowManagerService是后台的一个服务，它控制并且管理者屏幕;
• 一个应用可以有很多个window，其由windowManager来管理，而windowManager又由windowManagerService来管理;

Measure测量一个View的大小

• 1、MeasureSpe描述了父View对子View大小的期望。里面包含了测量模式和大小。
• 2、MeasureSpe类把测量模式和大小组合到一个32位的int型的数值中，其中高2位表示模式，低30位表示大小而在计算中使用位运算的原因是为了提高并优化效率。
• 3、Android中提供了三种测量模式，EXACTLY 精确模式，AT_MOST最大值模式，UNSPECIFIED不确定模式。默认的是去定的模式。
• 4、系统最终会调用setMeasureDimension(int measuredWidth, int measuredHeight)方法将测量后的宽高设置进去，从而完成测量工作。
• 5、当我们需要自定义的时候，需要自定义的measureWidth()方法和measureHeight()方法对宽高进行了重新定义。从MeasureSpec对象中获取到测量模式和测量大小值，通过判断测量模式，返回不同的测量值。

Layout摆放一个View的位置

• 1、首先是layout函数， Layout方法中接受四个参数，是由父View提供，指定了子View在父View中的左、上、右、下的位置。父View在指定子View的位置时通常会根据子View在measure中测量的大小来决定。
• 2、子View的位置通常还受有其他属性左右，例如父View的orientation，gravity，自身的margin等等，特别是RelativeLayout，影响布局的因素非常多。
• 3、layout和onLayout之间有一个setFrame方法。setFrame方法是一个隐藏方法，所以作为应用层程序员来说，无法重写该方法。该方法体内部通过比对本次的l、t、r、b四个值与上次是否相同来判断自身的位置和大小是否发生了改变。如果发生了改变，将会调用invalidate请求重绘。
• 4、onLayout是ViewGroup用来决定子View摆放位置的，各种布局的差异都在该方法中得到了体现。

Draw画出View的显示内容

View的绘制也是遵循一定的顺序：

• 1、画背景
• 2、画边缘
• 3、画自身: ondraw方法
• 4、画子View: dispatchDraw方法
• 5、画滚动条

draw()->onDraw()->dispatchDraw()

• 1、draw是由ViewRoot的performTraversals方法发起，它将调用DecorView的draw方法，并把成员变量canvas传给给draw方法。而在后面draw遍历中，传递的都是同一个canvas。所以android的绘制是同一个window中的所有View都绘制在同一个画布上。
• 2、onDraw()方法的使用，因为我们的目的就是自定义View，所以当我们测量好了一个View之后，我们就可以间的重写onDraw()这个方法，并在Canvas对象上来绘制所需要的图形。在onDraw()中就有一个参数，该参数就是Canvas canvas对象，使用这个对象即可进行绘图操作。
• 3、之所以要传入一个bitmap,是因为传进来的bitmap与通过这个bitmap创建的Canvas画布是紧紧联系在一起的，这个过程称之为装载画布。
• 4、dispatchDraw
  先根据自身的padding剪裁画布，所有的子View都将在画布剪裁后的区域绘制。遍历所有子View，调用子View的computeScroll对子View的滚动值进行计算。根据滚动值和子View在父View中的坐标进行画布原点坐标的移动，根据子在父View中的坐标计算出子View的视图大小，然后对画布进行剪裁。

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View框架的measure机制

1.mesure干了什么

Android中View有自使用的机制，把各种尺寸值，经过计算，得到具体的像素值。measure过程会遍历整棵View树，然后依次测量每个View真实的尺寸。具体是每个ViewGroup会向它内部的每个子View发送measure命令，然后由具体子View的onMeasure()来测量自己的尺寸。最后测量的结果保存在View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight中，保存的数据单位是像素。

2.如何合理的测量一颗View树

一个View需要把它内部的match_parent或者wrap_content转换成具体的像素值。
在measure过程中，ViewGroup会根据自己当前的状况，结合子View的尺寸数据，进行一个综合评定，然后把相关信息告诉子View，然后子View在onMeasure自己的时候，一边需要考虑到自己的content大小，一边还要考虑的父布局的限制信息，然后综合评定，测量出一个最优的结果。

3.ViewGroup是如何向子View传递限制信息

谈到传递限制信息，那就是MeasureSpec类了，该类贯穿于整个measure过程，用来传递父布局对子View尺寸测量的约束信息。简单来说，该类就保存两类数据。
1、子View当前所在父布局的具体尺寸。
2、父布局对子View的限制类型。
还是包括那三种类型精确、最大和适应

4.源代码的分析

我们知道，整棵View树的根节点是DecorView，它是一个FrameLayout，所以它是一个ViewGroup，所以整棵View树的测量是从一个ViewGroup对象的measure方法开始的。

View的测量过程

measure->onMeasure->setMeasuredDimension

（1）measure
该方法会调用onMeasure()方法，所以只有onMeasure能被也必须要被override。public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec);
父布局会在自己的onMeasure方法中，调用child.measure ，这就把measure过程转移到了子View中。

（2）onMeasure
具体测量过程，测量view和它的内容，来决定测量的宽高（mMeasuredWidth mMeasuredHeight ）。该方法中必须要调用setMeasuredDimension(int, int)来保存该view测量的宽高。

（3）setMeasuredDimension
protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight);
当View测量结束后，把测量结果保存起来，具体保存在mMeasuredWidth和mMeasuredHeight中。

ViewGroup的测量过程

measureChildren->measureChild->measureChildWithMargins->getChildMeasureSpec

（1）measureChildren
让所有子view测量自己的尺寸，需要考虑当前ViewGroup的MeasureSpec和Padding。跳过状态为gone的子view

（2）measureChild
测量单个View，需要考虑当前ViewGroup的MeasureSpec和Padding。

（3）measureChildWithMargins
测量单个View，需要考虑当前ViewGroup的MeasureSpec和Padding、margins。

（4）getChildMeasureSpec
measureChildren过程中最困难的一部分，为child计算MeasureSpec。该方法为每个child的每个维度（宽、高）计算正确的MeasureSpec。目标就是把当前viewgroup的MeasureSpec和child的LayoutParams结合起来，生成最合理的结果。

getChildMeasureSpec的过程分析

根据当前自身的状况，以及特定子View的尺寸参数，为特定子View计算一个合理的限制信息

• 首先判断限定信息的模式
• 如果是精确的模式，如果子容器申请的是固定尺寸，就用这个固定尺寸，如果子容器希望和父容器一样大，就使用父容器的尺寸，还有就杀包裹内容啦。
• 最大尺寸模式
• 当前容器尺寸不限定模式

自定义View控件

需要覆写onMeasure来正确测量自己。最后都需要调用setMeasuredDimension来保存测量结果
一般来说，自定义View的measure过程伪代码为：

• 首先根据measureSpc来获得mode和size
• 根据不同的模式来设置不同的值，如果当前是精确模式直接设置大小即可，如果是最大值模式，就设置为内容尺寸和父布局尺寸的最小值。
  如果是不限定模式，那么当前值有多大就设置为多大。
• 然后通过setMeasureDimension(viewSize)来设置

自定义ViewGroup控件

不但需要覆写onMeasure来正确测量自己，可能还要覆写一系列measureChild方法，来正确的测量子view，比如ScrollView。或者干脆放弃父类实现的measureChild规则，自己重新实现一套测量子view的规则，比如RelativeLayout。最后都需要调用setMeasuredDimension来保存测量结果。

• ViewGroup开始测量自己的尺寸
• ViewGroup为每个Child计算限定信息
• 将上一步的限定信息传递给子View，然后子View需要measure自己的尺寸
• 子View测量完成后，ViewGroup就可以获取每个子View测量后的尺寸
• ViewGroup会根据自己的状况计算自己的尺寸
• ViewGroup保存自己的尺寸

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View框架的layout机制

什么是layout过程

就是给View找到合适的位置
该位置是View相对于父布局坐标系的相对位置，而不是以屏幕坐标系为准的绝对位置。这样更容易保持树型结构的递归性和内部自治性。而View的位置，可以无限大，超出当前ViewGroup的可视范围，这也是通过改变View位置而实现滑动效果的原理。

layout过程干了什么

• 由于View是以树结构进行存储，所以典型的数据操作就是递归操作，所以，View框架中，采用了内部自治的layout过程。

• 每个叶子节点根据父节点传递过来的位置信息，设置自己的位置数据，每个非叶子节点，除了负责根据父节点传递过来的位置信息，设置自己的位置数据外（如果有父节点的话），还需要根据自己内部的layout规则（比如垂直排布等），计算出每一个子节点的位置信息，然后向子节点传递layout过程。

• 对于ViewGroup，除了根据自己的parent传递的位置信息，来设置自己的位置之外，还需要根据自己的layout规则，为每一个子View计算出准确的位置（相对于子View的父布局的位置）。

• View对象的位置信息，在内部是以4个成员变量的保存的，分别是mLeft、mRight、mTop、mBottom。他们的含义如图所示。

源代码

protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom);

ViewGroup中，只需要覆写onLayout方法，来计算出每一个子View的位置，并且把layout流程传递给子View。

• 在onLayout中首先遍历子View
• 然后在遍历的for循环中计算每一个子View的位置信息
• 计算的规则包括当前布局规则/子View 的测量尺寸/子View所在的位置索引
• 通过child.layout来设置上面的位置信息

结论

一般来说，自定义View，如果该View不包含子View，类似于TextView这种的，是不需要覆写onLayout方法的。而含有子View的，比如LinearLayout这种，就需要根据自己的布局规则，来计算每一个子View的位置。

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View框架的draw

什么是layout过程

View框架中，draw过程主要是绘制View的外观。ViewGroup除了负责绘制自己之外，还需要负责绘制所有的子View。而不含子View的View对象，就负责绘制自己就可以了。

draw过程的主要流程

• 绘制 backgroud（drawBackground）
• 如果需要的话，保存canvas的layer，来准备fading（不是必要的步骤）
• 绘制view的content（onDraw方法）
• 绘制children（dispatchDraw方法）
• 如果需要的话，绘制fading edges，然后还原layer（不是必要的步骤）
• 绘制装饰器、比如scrollBar（onDrawForeground）

源代码

我们知道，整棵View树的根节点是DecorView，它是一个FrameLayout，所以它是一个ViewGroup，所以整棵View树的测量是从一个ViewGroup对象的draw方法开始的。

下面是draw方法的流程

• 绘制background
• 绘制View的content
• 绘制children（dispatchView）
• 绘制装饰器