Android视图View绘制流程与源码分析（全）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Android视图View绘制流程与源码分析（全）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
来源：【工匠若水 http://blog.csdn.net/yanbober】
1 背景
还记得前面《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》这篇文章吗？我们有分析到Activity中界面加载显示的基本流程原理，记不记得最终分析结果就是下面的关系：
看见没有，如上图中id为content的内容就是整个View树的结构，所以对每个具体View对象的操作，其实就是个递归的实现。
前面《Android触摸屏事件派发机制详解与源码分析一(View篇)》文章的3-1小节说过android中的任何一个布局、任何一个控件其实都是直接或间接继承自View实现的，当然也包括我们后面一步一步引出的自定义控件也不例外，所以说这些View应该都具有相同的绘制流程与机制才能显示到屏幕上（因为他们都具备相同的父类View，可能每个控件的具体绘制逻辑有差异，但是主流程都是一样的）。经过总结发现每一个View的绘制过程都必须经历三个最主要的过程，也就是measure、layout和draw。
既然一个View的绘制主要流程是这三步，那一定有一个开始地方呀，就像一个类从main函数执行一样呀。对于View的绘制开始调运地方这里先给出结论，本文后面会反过来分析原因的，先往下看就行。具体结论如下：
整个View树的绘图流程是在ViewRootImpl类的performTraversals()方法（这个方法巨长）开始的，该函数做的执行过程主要是根据之前设置的状态，判断是否重新计算视图大小(measure)、是否重新放置视图的位置(layout)、以及是否重绘 (draw)，其核心也就是通过判断来选择顺序执行这三个方法中的哪个，如下：
private void performTraversals() {
......
//最外层的根视图的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec由来
//lp.width和lp.height在创建ViewGroup实例时等于MATCH_PARENT
int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
......
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
......
mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());
......
mView.draw(canvas);
......
}
/**
* Figures out the measure spec for the root view in a window based on it‘s
* layout params.
*
* @param windowSize
* The available width or height of the window
*
* @param rootDimension
* The layout params for one dimension (width or height) of the
* window.
*
* @return The measure spec to use to measure the root view.
*/
private static int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) {
int measureSpec;
switch (rootDimension) {
case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:
// Window can‘t resize. Force root view to be windowSize.
measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);
break;
......
}
return measureSpec;
}可以看见这个方法的注释说是用来测Root View的。上面传入参数后这个函数走的是MATCH_PARENT，使用MeasureSpec.makeMeasureSpec方法组装一个MeasureSpec，MeasureSpec的specMode等于EXACTLY，specSize等于windowSize，也就是为何根视图总是全屏的原因。
其中的mView就是View对象。如下就是整个流程的大致流程图：
如下我们就依据View绘制的这三个主要流程进行详细剖析（基于Android5.1.1 API 22源码进行分析）。
2 View绘制流程第一步：递归measure源码分析
整个View树的源码measure流程图如下：
2-1 measure源码分析
先看下View的measure方法源码，如下：
/**
* <p>
* This is called to find out how big a view should be. The parent
* supplies constraint information in the width and height parameters.
* </p>
*
* <p>
* The actual measurement work of a view is performed in
* {@link #onMeasure(int, int)}, called by this method. Therefore, only
* {@link #onMeasure(int, int)} can and must be overridden by subclasses.
* </p>
*
*
* @param widthMeasureSpec Horizontal space requirements as imposed by the
* parent
* @param heightMeasureSpec Vertical space requirements as imposed by the
* parent
*
* @see #onMeasure(int, int)
*/
//final方法，子类不可重写
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
......
//回调onMeasure()方法
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
......
}
看见注释信息没有，他告诉你了很多重要信息。为整个View树计算实际的大小，然后设置实际的高和宽，每个View控件的实际宽高都是由父视图和自身决定的。实际的测量是在onMeasure方法进行，所以在View的子类需要重写onMeasure方法，这是因为measure方法是final的，不允许重载，所以View子类只能通过重载onMeasure来实现自己的测量逻辑。
这个方法的两个参数都是父View传递过来的，也就是代表了父view的规格。他由两部分组成，高16位表示MODE，定义在MeasureSpec类（View的内部类）中，有三种类型，MeasureSpec.EXACTLY表示确定大小， MeasureSpec.AT_MOST表示最大大小， MeasureSpec.UNSPECIFIED不确定。低16位表示size，也就是父View的大小。对于系统Window类的DecorVIew对象Mode一般都为MeasureSpec.EXACTLY ，而size分别对应屏幕宽高。对于子View来说大小是由父View和子View共同决定的。
在这里可以看出measure方法最终回调了View的onMeasure方法，我们来看下View的onMeasure源码，如下：
/**
* <p>
* Measure the view and its content to determine the measured width and the
* measured height. This method is invoked by {@link #measure(int, int)} and
* should be overriden by subclasses to provide accurate and efficient
* measurement of their contents.
* </p>
*
* <p>
* <strong>CONTRACT:</strong> When overriding this method, you
* <em>must</em> call {@link #setMeasuredDimension(int, int)} to store the
* measured width and height of this view. Failure to do so will trigger an
* <code>IllegalStateException</code>, thrown by
* {@link #measure(int, int)}. Calling the superclass‘
* {@link #onMeasure(int, int)} is a valid use.
* </p>
*
* <p>
* The base class implementation of measure defaults to the background size,
* unless a larger size is allowed by the MeasureSpec. Subclasses should
* override {@link #onMeasure(int, int)} to provide better measurements of
* their content.
* </p>
*
* <p>
* If this method is overridden, it is the subclass‘s responsibility to make
* sure the measured height and width are at least the view‘s minimum height
* and width ({@link #getSuggestedMinimumHeight()} and
* {@link #getSuggestedMinimumWidth()}).
* </p>
*
* @param widthMeasureSpec horizontal space requirements as imposed by the parent.
* The requirements are encoded with
* {@link android.view.View.MeasureSpec}.
* @param heightMeasureSpec vertical space requirements as imposed by the parent.
* The requirements are encoded with
* {@link android.view.View.MeasureSpec}.
*
* @see #getMeasuredWidth()
* @see #getMeasuredHeight()
* @see #setMeasuredDimension(int, int)
* @see #getSuggestedMinimumHeight()
* @see #getSuggestedMinimumWidth()
* @see android.view.View.MeasureSpec#getMode(int)
* @see android.view.View.MeasureSpec#getSize(int)
*/
//View的onMeasure默认实现方法
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
看见没有，其实注释已经很详细了（自定义View重写该方法的指导操作注释都有说明），不做过多解释。
对于非ViewGroup的View而言，通过调用上面默认的onMeasure即可完成View的测量，当然你也可以重载onMeasure并调用setMeasuredDimension来设置任意大小的布局，但一般不这么做，因为这种做法不太好，至于为何不好，后面分析完你就明白了。
我们可以看见onMeasure默认的实现仅仅调用了setMeasuredDimension，setMeasuredDimension函数是一个很关键的函数，它对View的成员变量mMeasuredWidth和mMeasuredHeight变量赋值，measure的主要目的就是对View树中的每个View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight进行赋值，所以一旦这两个变量被赋值意味着该View的测量工作结束。既然这样那我们就看看设置的默认尺寸大小吧，可以看见setMeasuredDimension传入的参数都是通过getDefaultSize返回的，所以再来看下getDefaultSize方法源码，如下：
public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
int result = size;
//通过MeasureSpec解析获取mode与size
int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
switch (specMode) {
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
result = size;
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
case MeasureSpec.EXACTLY:
result = specSize;
break;
}
return result;
}
看见没有，如果specMode等于AT_MOST或EXACTLY就返回specSize，这就是系统默认的规格。
回过头继续看上面onMeasure方法，其中getDefaultSize参数的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec都是由父View传递进来的。getSuggestedMinimumWidth与getSuggestedMinimumHeight都是View的方法，具体如下：
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}
protected int getSuggestedMinimumHeight() {
return (mBackground == null) ? mMinHeight : max(mMinHeight, mBackground.getMinimumHeight());
}看见没有，建议的最小宽度和高度都是由View的Background尺寸与通过设置View的miniXXX属性共同决定的。
到此一次最基础的元素View的measure过程就完成了。上面说了View实际是嵌套的，而且measure是递归传递的，所以每个View都需要measure。实际能够嵌套的View一般都是ViewGroup的子类，所以在ViewGroup中定义了measureChildren, measureChild, measureChildWithMargins方法来对子视图进行测量，measureChildren内部实质只是循环调用measureChild，measureChild和measureChildWithMargins的区别就是是否把margin和padding也作为子视图的大小。如下我们以ViewGroup中稍微复杂的measureChildWithMargins方法来分析：
/**
* Ask one of the children of this view to measure itself, taking into
* account both the MeasureSpec requirements for this view and its padding
* and margins. The child must have MarginLayoutParams The heavy lifting is
* done in getChildMeasureSpec.
*
* @param child The child to measure
* @param parentWidthMeasureSpec The width requirements for this view
* @param widthUsed Extra space that has been used up by the parent
* horizontally (possibly by other children of the parent)
* @param parentHeightMeasureSpec The height requirements for this view
* @param heightUsed Extra space that has been used up by the parent
* vertically (possibly by other children of the parent)
*/
protected void measureChildWithMargins(View child,
int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
//获取子视图的LayoutParams
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
//调整MeasureSpec
//通过这两个参数以及子视图本身的LayoutParams来共同决定子视图的测量规格
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
+ widthUsed, lp.width);
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin
+ heightUsed, lp.height);
//调运子View的measure方法，子View的measure中会回调子View的onMeasure方法
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}关于该方法的参数等说明注释已经描述的够清楚了。该方法就是对父视图提供的measureSpec参数结合自身的LayoutParams参数进行了调整，然后再来调用child.measure()方法，具体通过方法getChildMeasureSpec来进行参数调整。所以我们继续看下getChildMeasureSpec方法代码，如下：
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
//获取当前Parent View的Mode和Size
int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
//获取Parent size与padding差值（也就是Parent剩余大小），若差值小于0直接返回0
int size = Math.max(0, specSize - padding);
//定义返回值存储变量
int resultSize = 0;
int resultMode = 0;
//依据当前Parent的Mode进行switch分支逻辑
switch (specMode) {
// Parent has imposed an exact size on us
//默认Root View的Mode就是EXACTLY
case MeasureSpec.EXACTLY:
if (childDimension >= 0) {
//如果child的layout_wOrh属性在xml或者java中给予具体大于等于0的数值
//设置child的size为真实layout_wOrh属性值，mode为EXACTLY
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
//如果child的layout_wOrh属性在xml或者java中给予MATCH_PARENT
// Child wants to be our size. So be it.
//设置child的size为size，mode为EXACTLY
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
//如果child的layout_wOrh属性在xml或者java中给予WRAP_CONTENT
//设置child的size为size，mode为AT_MOST
// Child wants to determine its own size. It can‘t be
// bigger than us.
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
......
//其他Mode分支类似
}
//将mode与size通过MeasureSpec方法整合为32位整数返回
return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}
可以看见，getChildMeasureSpec的逻辑是通过其父View提供的MeasureSpec参数得到specMode和specSize，然后根据计算出来的specMode以及子View的childDimension（layout_width或layout_height）来计算自身的measureSpec，如果其本身包含子视图，则计算出来的measureSpec将作为调用其子视图measure函数的参数，同时也作为自身调用setMeasuredDimension的参数，如果其不包含子视图则默认情况下最终会调用onMeasure的默认实现，并最终调用到setMeasuredDimension。
所以可以看见onMeasure的参数其实就是这么计算出来的。同时从上面的分析可以看出来，最终决定View的measure大小是View的setMeasuredDimension方法，所以我们可以通过setMeasuredDimension设定死值来设置View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight的大小，但是一个好的自定义View应该会根据子视图的measureSpec来设置mMeasuredWidth和mMeasuredHeight的大小，这样的灵活性更大，所以这也就是上面分析onMeasure时说View的onMeasure最好不要重写死值的原因。
可以看见当通过setMeasuredDimension方法最终设置完成View的measure之后View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight成员才会有具体的数值，所以如果我们自定义的View或者使用现成的View想通过getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法来获取View测量的宽高，必须保证这两个方法在onMeasure流程之后被调用才能返回有效值。
还记得前面《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》文章3-3小节探讨的inflate方法加载一些布局显示时指定的大小失效问题吗？当时只给出了结论，现在给出了详细原因分析，我想不需要再做过多解释了吧。
至此整个View绘制流程的第一步就分析完成了，可以看见，相对来说还是比较复杂的，接下来进行小结。
2-2 measure原理总结
通过上面分析可以看出measure过程主要就是从顶层父View向子View递归调用view.measure方法（measure中又回调onMeasure方法）的过程。具体measure核心主要有如下几点：
- MeasureSpec（View的内部类）测量规格为int型，值由高16位规格模式specMode和低16位具体尺寸specSize组成。其中specMode只有三种值：
MeasureSpec.EXACTLY //确定模式，父View希望子View的大小是确定的，由specSize决定；
MeasureSpec.AT_MOST //最多模式，父View希望子View的大小最多是specSize指定的值；
MeasureSpec.UNSPECIFIED //未指定模式，父View完全依据子View的设计值来决定； -
View的measure方法是final的，不允许重载，View子类只能重载onMeasure来完成自己的测量逻辑。
-
最顶层DecorView测量时的MeasureSpec是由ViewRootImpl中getRootMeasureSpec方法确定的（LayoutParams宽高参数均为MATCH_PARENT，specMode是EXACTLY，specSize为物理屏幕大小）。
-
ViewGroup类提供了measureChild，measureChild和measureChildWithMargins方法，简化了父子View的尺寸计算。
-
只要是ViewGroup的子类就必须要求LayoutParams继承子MarginLayoutParams，否则无法使用layout_margin参数。
-
View的布局大小由父View和子View共同决定。
-
使用View的getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法来获取View测量的宽高，必须保证这两个方法在onMeasure流程之后被调用才能返回有效值。
3 View绘制流程第二步：递归layout源码分析
在上面的背景介绍就说过，当ViewRootImpl的performTraversals中measure执行完成以后会接着执行mView.layout，具体如下：
private void performTraversals() {
......
mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());
......
}
可以看见layout方法接收四个参数，这四个参数分别代表相对Parent的左、上、右、下坐标。而且还可以看见左上都为0，右下分别为上面刚刚测量的width和height。
至此又回归到View的layout(int l, int t, int r, int b)方法中去实现具体逻辑了，所以接下来我们开始分析View的layout过程。
整个View树的layout递归流程图如下：
3-1 layout源码分析
layout既然也是递归结构，那我们先看下ViewGroup的layout方法，如下：
@Override
public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
......
super.layout(l, t, r, b);
......
}
看着没有？ViewGroup的layout方法实质还是调运了View父类的layout方法，所以我们看下View的layout源码，如下：
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
......
//实质都是调用setFrame方法把参数分别赋值给mLeft、mTop、mRight和mBottom这几个变量
//判断View的位置是否发生过变化，以确定有没有必要对当前的View进行重新layout
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
//需要重新layout
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
//回调onLayout
onLayout(changed, l, t, r, b);
......
}
......
}
看见没有，类似measure过程，lauout调运了onLayout方法。
对比上面View的layout和ViewGroup的layout方法可以发现，View的layout方法是可以在子类重写的，而ViewGroup的layout是不能在子类重写的，言外之意就是说ViewGroup中只能通过重写onLayout方法。那我们接下来看下ViewGroup的onLayout方法，如下：
@Override
protected abstract void onLayout(boolean changed,
int l, int t, int r, int b);
看见没有？ViewGroup的onLayout()方法竟然是一个抽象方法，这就是说所有ViewGroup的子类都必须重写这个方法。所以在自定义ViewGroup控件中，onLayout配合onMeasure方法一起使用可以实现自定义View的复杂布局。自定义View首先调用onMeasure进行测量，然后调用onLayout方法动态获取子View和子View的测量大小，然后进行layout布局。重载onLayout的目的就是安排其children在父View的具体位置，重载onLayout通常做法就是写一个for循环调用每一个子视图的layout(l, t, r, b)函数，传入不同的参数l, t, r, b来确定每个子视图在父视图中的显示位置。
再看下View的onLayout方法源码，如下：
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
}
我勒个去！是一个空方法，没啥可看的。
既然这样那我们只能分析一个现有的继承ViewGroup的控件了，就拿LinearLayout来说吧，如下是LinearLayout中onLayout的一些代码：
public class LinearLayout extends ViewGroup {
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
if (mOrientation == VERTICAL) {
layoutVertical(l, t, r, b);
} else {
layoutHorizontal(l, t, r, b);
}
}
}看见没有，LinearLayout的layout过程是分Vertical和Horizontal的，这个就是xml布局的orientation属性设置的，我们为例说明ViewGroup的onLayout重写一般步骤就拿这里的VERTICAL模式来解释吧，如下是layoutVertical方法源码：
void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
final int paddingLeft = mPaddingLeft;
int childTop;
int childLeft;
// Where right end of child should go
//计算父窗口推荐的子View宽度
final int width = right - left;
//计算父窗口推荐的子View右侧位置
int childRight = width - mPaddingRight;
// Space available for child
//child可使用空间大小
int childSpace = width - paddingLeft - mPaddingRight;
//通过ViewGroup的getChildCount方法获取ViewGroup的子View个数
final int count = getVirtualChildCount();
//获取Gravity属性设置
final int majorGravity = mGravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK;
final int minorGravity = mGravity & Gravity.RELATIVE_HORIZONTAL_GRAVITY_MASK;
//依据majorGravity计算childTop的位置值
switch (majorGravity) {
case Gravity.BOTTOM:
// mTotalLength contains the padding already
childTop = mPaddingTop + bottom - top - mTotalLength;
break;
// mTotalLength contains the padding already
case Gravity.CENTER_VERTICAL:
childTop = mPaddingTop + (bottom - top - mTotalLength) / 2;
break;
case Gravity.TOP:
default:
childTop = mPaddingTop;
break;
}
//重点！！！开始遍历
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getVirtualChildAt(i);
if (child == null) {
childTop += measureNullChild(i);
} else if (child.getVisibility() != GONE) {
//LinearLayout中其子视图显示的宽和高由measure过程来决定的，因此measure过程的意义就是为layout过程提供视图显示范围的参考值
final int childWidth = child.getMeasuredWidth();
final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
//获取子View的LayoutParams
final LinearLayout.LayoutParams lp =
(LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams();
int gravity = lp.gravity;
if (gravity < 0) {
gravity = minorGravity;
}
final int layoutDirection = getLayoutDirection();
final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
//依据不同的absoluteGravity计算childLeft位置
switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
childLeft = paddingLeft + ((childSpace - childWidth) / 2)
+ lp.leftMargin - lp.rightMargin;
break;
case Gravity.RIGHT:
childLeft = childRight - childWidth - lp.rightMargin;
break;
case Gravity.LEFT:
default:
childLeft = paddingLeft + lp.leftMargin;
break;
}
if (hasDividerBeforeChildAt(i)) {
childTop += mDividerHeight;
}
childTop += lp.topMargin;
//通过垂直排列计算调运child的layout设置child的位置
setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
childWidth, childHeight);
childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);
i += getChildrenSkipCount(child, i);
}
}
}
从上面分析的ViewGroup子类LinearLayout的onLayout实现代码可以看出，一般情况下layout过程会参考measure过程中计算得到的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight来安排子View在父View中显示的位置，但这不是必须的，measure过程得到的结果可能完全没有实际用处，特别是对于一些自定义的ViewGroup，其子View的个数、位置和大小都是固定的，这时候我们可以忽略整个measure过程，只在layout函数中传入的4个参数来安排每个子View的具体位置。
到这里就不得不提getWidth()、getHeight()和getMeasuredWidth()、getMeasuredHeight()这两对方法之间的区别（上面分析measure过程已经说过getMeasuredWidth()、getMeasuredHeight()必须在onMeasure之后使用才有效）。可以看出来getWidth()与getHeight()方法必须在layout(int l, int t, int r, int b)执行之后才有效。那我们看下View源码中这些方法的实现吧，如下：
public final int getMeasuredWidth() {
return mMeasuredWidth & MEASURED_SIZE_MASK;
}
public final int getMeasuredHeight() {
return mMeasuredHeight & MEASURED_SIZE_MASK;
}
public final int getWidth() {
return mRight - mLeft;
}
public final int getHeight() {
return mBottom - mTop;
}
public final int getLeft() {
return mLeft;
}
public final int getRight() {
return mRight;
}
public final int getTop() {
return mTop;
}
public final int getBottom() {
return mBottom;
}这也解释了为什么有些情况下getWidth()和getMeasuredWidth()以及getHeight()和getMeasuredHeight()会得到不同的值，所以这里不做过多解释。
到此整个View的layout过程分析就算结束了，接下来进行一些总结工作。
3-2 layout原理总结
整个layout过程比较容易理解，从上面分析可以看出layout也是从顶层父View向子View的递归调用view.layout方法的过程，即父View根据上一步measure子View所得到的布局大小和布局参数，将子View放在合适的位置上。具体layout核心主要有以下几点：
-
View.layout方法可被重载，ViewGroup.layout为final的不可重载，ViewGroup.onLayout为abstract的，子类必须重载实现自己的位置逻辑。
-
measure操作完成后得到的是对每个View经测量过的measuredWidth和measuredHeight，layout操作完成之后得到的是对每个View进行位置分配后的mLeft、mTop、mRight、mBottom，这些值都是相对于父View来说的。
-
凡是layout_XXX的布局属性基本都针对的是包含子View的ViewGroup的，当对一个没有父容器的View设置相关layout_XXX属性是没有任何意义的（前面《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》也有提到过）。
-
使用View的getWidth()和getHeight()方法来获取View测量的宽高，必须保证这两个方法在onLayout流程之后被调用才能返回有效值。
4 View绘制流程第三步：递归draw源码分析
在上面的背景介绍就说过，当ViewRootImpl的performTraversals中measure和layout执行完成以后会接着执行mView.layout，具体如下：
private void performTraversals() {
......
final Rect dirty = mDirty;
......
canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);
......
mView.draw(canvas);
......
}draw过程也是在ViewRootImpl的performTraversals()内部调运的，其调用顺序在measure()和layout()之后，这里的mView对于Actiity来说就是PhoneWindow.DecorView，ViewRootImpl中的代码会创建一个Canvas对象，然后调用View的draw()方法来执行具体的绘制工。所以又回归到了ViewGroup与View的树状递归draw过程。
先来看下View树的递归draw流程图，如下：
如下我们详细分析这一过程。
4-1 draw源码分析
由于ViewGroup没有重写View的draw方法，所以如下直接从View的draw方法开始分析：
public void draw(Canvas canvas) {
......
/*
* Draw traversal performs several drawing steps which must be executed
* in the appropriate order:
*
* 1. Draw the background
* 2. If necessary, save the canvas‘ layers to prepare for fading
* 3. Draw view‘s content
* 4. Draw children
* 5. If necessary, draw the fading edges and restore layers
* 6. Draw decorations (scrollbars for instance)
*/
// Step 1, draw the background, if needed
......
if (!dirtyOpaque) {
drawBackground(canvas);
}
// skip step 2 & 5 if possible (common case)
......
// Step 2, save the canvas‘ layers
......
if (drawTop) {
canvas.saveLayer(left, top, right, top + length, null, flags);
}
......
// Step 3, draw the content
if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
// Step 4, draw the children
dispatchDraw(canvas);
// Step 5, draw the fade effect and restore layers
......
if (drawTop) {
matrix.setScale(1, fadeHeight * topFadeStrength);
matrix.postTranslate(left, top);
fade.setLocalMatrix(matrix);
p.setShader(fade);
canvas.drawRect(left, top, right, top + length, p);
}
......
// Step 6, draw decorations (scrollbars)
onDrawScrollBars(canvas);
......
}看见整个View的draw方法很复杂，但是源码注释也很明显。从注释可以看出整个draw过程分为了6步。源码注释说（”skip step 2 & 5 if possible (common case)”）第2和5步可以跳过，所以我们接下来重点剩余四步。如下：
第一步，对View的背景进行绘制。
可以看见，draw方法通过调运drawBackground(canvas);方法实现了背景绘制。我们来看下这个方法源码，如下：
private void drawBackground(Canvas canvas) {
//获取xml中通过android:background属性或者代码中setBackgroundColor()、setBackgroundResource()等方法进行赋值的背景Drawable
final Drawable background = mBackground;
......
//根据layout过程确定的View位置来设置背景的绘制区域
if (mBackgroundSizeChanged) {
background.setBounds(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop);
mBackgroundSizeChanged = false;
rebuildOutline();
}
......
//调用Drawable的draw()方法来完成背景的绘制工作
background.draw(canvas);
......
}
第三步，对View的内容进行绘制。
可以看到，这里去调用了一下View的onDraw()方法，所以我们看下View的onDraw方法（ViewGroup也没有重写该方法），如下：
/**
* Implement this to do your drawing.
*
* @param canvas the canvas on which the background will be drawn
*/
protected void onDraw(Canvas canvas) {
}
可以看见，这是一个空方法。因为每个View的内容部分是各不相同的，所以需要由子类去实现具体逻辑。
第四步，对当前View的所有子View进行绘制，如果当前的View没有子View就不需要进行绘制。
我们来看下View的draw方法中的dispatchDraw(canvas);方法源码，可以看见如下：
/**
* Called by draw to draw the child views. This may be overridden
* by derived classes to gain control just before its children are drawn
* (but after its own view has been drawn).
* @param canvas the canvas on which to draw the view
*/
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
}
看见没有，View的dispatchDraw()方法是一个空方法，而且注释说明了如果View包含子类需要重写他，所以我们有必要看下ViewGroup的dispatchDraw方法源码（这也就是刚刚说的对当前View的所有子View进行绘制，如果当前的View没有子View就不需要进行绘制的原因，因为如果是View调运该方法是空的，而ViewGroup才有实现），如下：
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
......
final int childrenCount = mChildrenCount;
final View[] children = mChildren;
......
for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
......
if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
}
}
......
// Draw any disappearing views that have animations
if (mDisappearingChildren != null) {
......
for (int i = disappearingCount; i >= 0; i--) {
......
more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
}
}
......
}
可以看见，ViewGroup确实重写了View的dispatchDraw()方法，该方法内部会遍历每个子View，然后调用drawChild()方法，我们可以看下ViewGroup的drawChild方法，如下：
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}可以看见drawChild()方法调运了子View的draw()方法。所以说ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw()的功能实现，我们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。
第六步，对View的滚动条进行绘制。
可以看到，这里去调用了一下View的onDrawScrollBars()方法，所以我们看下View的onDrawScrollBars(canvas);方法，如下：
/**
* <p>Request the drawing of the horizontal and the vertical scrollbar. The
* scrollbars are painted only if they have been awakened first.</p>
*
* @param canvas the canvas on which to draw the scrollbars
*
* @see #awakenScrollBars(int)
*/
protected final void onDrawScrollBars(Canvas canvas) {
//绘制ScrollBars分析不是我们这篇的重点，所以暂时不做分析
......
}可以看见其实任何一个View都是有（水平垂直）滚动条的，只是一般情况下没让它显示而已。
到此，View的draw绘制部分源码分析完毕，我们接下来进行一些总结。
4-2 draw原理总结
可以看见，绘制过程就是把View对象绘制到屏幕上，整个draw过程需要注意如下细节：
-
如果该View是一个ViewGroup，则需要递归绘制其所包含的所有子View。
-
View默认不会绘制任何内容，真正的绘制都需要自己在子类中实现。
-
View的绘制是借助onDraw方法传入的Canvas类来进行的。
-
区分View动画和ViewGroup布局动画，前者指的是View自身的动画，可以通过setAnimation添加，后者是专门针对ViewGroup显示内部子视图时设置的动画，可以在xml布局文件中对ViewGroup设置layoutAnimation属性（譬如对LinearLayout设置子View在显示时出现逐行、随机、下等显示等不同动画效果）。
-
在获取画布剪切区（每个View的draw中传入的Canvas）时会自动处理掉padding，子View获取Canvas不用关注这些逻辑，只用关心如何绘制即可。
-
默认情况下子View的ViewGroup.drawChild绘制顺序和子View被添加的顺序一致，但是你也可以重载ViewGroup.getChildDrawingOrder()方法提供不同顺序。
5 View的invalidate和postInvalidate方法源码分析
你可能已经看见了，在上面分析View的三步绘制流程中最后都有调运一个叫invalidate的方法，这个方法是啥玩意？为何出现频率这么高？很简单，我们拿出来分析分析不就得了。
5-1 invalidate方法源码分析
来看一下View类中的一些invalidate方法（ViewGroup没有重写这些方法），如下：
/**
* Mark the area defined by dirty as needing to be drawn. If the view is
* visible, {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} will be called at some
* point in the future.
* <p>
* This must be called from a UI thread. To call from a non-UI thread, call
* {@link #postInvalidate()}.
* <p>
* <b>WARNING:</b> In API 19 and below, this method may be destructive to
* {@code dirty}.
*
* @param dirty the rectangle representing the bounds of the dirty region
*/
//看见上面注释没有？public，只能在UI Thread中使用，别的Thread用postInvalidate方法，View是可见的才有效，回调onDraw方法,针对局部View
public void invalidate(Rect dirty) {
final int scrollX = mScrollX;
final int scrollY = mScrollY;
//实质还是调运invalidateInternal方法
invalidateInternal(dirty.left - scrollX, dirty.top - scrollY,
dirty.right - scrollX, dirty.bottom - scrollY, true, false);
}
/**
* Mark the area defined by the rect (l,t,r,b) as needing to be drawn. The
* coordinates of the dirty rect are relative to the view. If the view is
* visible, {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} will be called at some
* point in the future.
* <p>
* This must be called from a UI thread. To call from a non-UI thread, call
* {@link #postInvalidate()}.
*
* @param l the left position of the dirty region
* @param t the top position of the dirty region
* @param r the right position of the dirty region
* @param b the bottom position of the dirty region
*/
//看见上面注释没有？public，只能在UI Thread中使用，别的Thread用postInvalidate方法，View是可见的才有效，回调onDraw方法，针对局部View
public void invalidate(int l, int t, int r, int b) {
final int scrollX = mScrollX;
final int scrollY = mScrollY;
//实质还是调运invalidateInternal方法
invalidateInternal(l - scrollX, t - scrollY, r - scrollX, b - scrollY, true, false);
}
/**
* Invalidate the whole view. If the view is visible,
* {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} will be called at some point in
* the future.
* <p>
* This must be called from a UI thread. To call from a non-UI thread, call
* {@link #postInvalidate()}.
*/
//看见上面注释没有？public，只能在UI Thread中使用，别的Thread用postInvalidate方法，View是可见的才有效，回调onDraw方法，针对整个View
public void invalidate() {
//invalidate的实质还是调运invalidateInternal方法
invalidate(true);
}
/**
* This is where the invalidate() work actually happens. A full invalidate()
* causes the drawing cache to be invalidated, but this function can be
* called with invalidateCache set to false to skip that invalidation step
* for cases that do not need it (for example, a component that remains at
* the same dimensions with the same content).
*
* @param invalidateCache Whether the drawing cache for this view should be
* invalidated as well. This is usually true for a full
* invalidate, but may be set to false if the View‘s contents or
* dimensions have not changed.
*/
//看见上面注释没有？default的权限，只能在UI Thread中使用，别的Thread用postInvalidate方法，View是可见的才有效，回调onDraw方法，针对整个View
void invalidate(boolean invalidateCache) {
//实质还是调运invalidateInternal方法
invalidateInternal(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop, invalidateCache, true);
}
//！！！！！！看见没有，这是所有invalidate的终极调运方法！！！！！！
void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache,
boolean fullInvalidate) {
......
// Propagate the damage rectangle to the parent view.
final AttachInfo ai = mAttachInfo;
final ViewParent p = mParent;
if (p != null && ai != null && l < r && t < b) {
final Rect damage = ai.mTmpInvalRect;
//设置刷新区域
damage.set(l, t, r, b);
//传递调运Parent ViewGroup的invalidateChild方法
p.invalidateChild(this, damage);
}
......
}看见没有，View的invalidate（invalidateInternal）方法实质是将要刷新区域直接传递给了父ViewGroup的invalidateChild方法，在invalidate中，调用父View的invalidateChild，这是一个从当前向上级父View回溯的过程，每一层的父View都将自己的显示区域与传入的刷新Rect做交集 。所以我们看下ViewGroup的invalidateChild方法，源码如下：
public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) {
ViewParent parent = this;
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
......
do {
......
//循环层层上级调运，直到ViewRootImpl会返回null
parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty);
以上是关于Android视图View绘制流程与源码分析（全）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章