Android View绘制流程总结

简介

在Android开发中，View扮演了很重要的角色。在官方的API中，对View的描述是这样的：

1. View occupies a rectangular area on the screen and is responsible for drawing and event handling

意思是View在屏幕上占用一块矩形区域，并且负责绘制和事件处理。View的绘制和事件处理是两个重要的主题。本文简单分析一下View的绘制流程。

View的绘制流程是从ViewRootImpl的performTraversals方法开始，它经过measure、layout和draw三个过程才能最终将一个View绘制出来。

理解MeasureSpec

为了明白View的绘制原理，首先要知道MeasureSpec的概念。MeasureSpec相当于是View的测量说明，其中封装了测量模式(SpecMode)和测量规格(SpecSize)。看一下MeasureSpec的代码：

 private static final int MODE_SHIFT = 30;
 private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;
 public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
 public static final int EXACTLY     = 1 << MODE_SHIFT;
 public static final int AT_MOST     = 2 << MODE_SHIFT;
 
 public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
    if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
        return size + mode;
    } else {
        return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
    }
 }
 public static int getMode(int measureSpec) {
    return (measureSpec & MODE_MASK);
 }
 public static int getSize(int measureSpec) {
    return (measureSpec & ~MODE_MASK);
 } 

MeasureSpec将SpecMode和SpecSize封装成一个int值，通过getMode方法可以提取出SpecMode，getSize方法可以提取出SpecSize。

测量模式(SpecMode)有三种类型：

• EXACTLY

父容器已经检测出View所需要的精确大小，这个时候View的最终大小就是SpecSize所指定的值。它对应于LayoutParams中的match_parent和具体的数值这两种模式。

• AT_MOST

父容器指定了一个可用大小即SpecSize，View的大小不能大于这个值，具体是什么值要看不同View的具体实现。它对应于LayoutParams中的wrap_content。

• UNSPECIFIED
  父容器不对View有任何限制，要多大给多大，这种情况一般用于系统内部，表示一种测量状态。

一个View的MeasureSpec由父布局MeasureSpec和自身的LayoutParams共同产生。父布局的MeasureSpec从何而来？从父布局的父布局而来。最顶层的布局是DecorView，常用的setContent(view)便是设置DecorView。DecorView的MeasureSpec是通过ViewRootImpl中的getRootMeasureSpec方法得到的。

下面主要分析普通View的MeasureSpec的产生，看一下ViewGroup的measureChild方法：

 protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
        int parentHeightMeasureSpec) {
    final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

    final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
            mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
    final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
            mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

    child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

从上面的代码可以看出调用getChildMeasureSpec方法得到子View的MeasureSpec，传进去的参数是父容器的MeasureSpec和子View的LayoutParams，由此可见MeasurecSpec是由父容器和View本身共同决定的。getChildMeasureSpec方法获取子View的MeasureSpec的逻辑如下图所示：

其中UNSPECIFID不需要考虑。

注意当子View的LayoutParams为wrap_content时，最终的SpecMode都是AT_MOST，SpecSize为父容器剩余空间大小。

得到子View的MeasureSpec后，调用子View的measure方法，传入相应的参数，开始下一层的measure过程。

Measure

View的measure的过程由其measure方法来完成，这是一个final类型的方法，这意味着子类不能重写此方法，在View的方法中去调用View的onMeasure方法，它的实现如下：

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
            getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
    int result = 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;
}

可以看出,最终是调用getDefaultSize方法得到实际的测量值。上一节提到，当子View的LayoutParams为wrap_content时，最终的SpecMode都是AT_MOST，SpecSize为父容器剩余空间大小。在getDefaultSize方法中，对于AT_MOST和EXACTLY均是直接使用父容器传进来的值，这可能不是我们想要的值，所以自定义View时要重写onMeasure方法处理AT_MOST，否则使用wrap_content相当于使用match_parent。

对于ViewGroup，测量完自己还要调用子View的measure方法，各个子元素再递归去执行这个过程。

Layout

Layout的作用是ViewGroup用来确定子元素的位置，当ViewGroup的位置被确定以后，它在onLayout中会遍历所有的子元素并调用其layout方法，在layout方法中onLayout方法又会被调用。onlayout方法是抽象方法，所以自定义ViewGroup时需要实现这个方法确定子元素的布局。常用的LinearLayout以及RelativeLayout方法均重写了这个方法。

Draw

Draw过程就是将View绘制到屏幕上，有如下几步：

1. 绘制背景
2. 绘制自己
3. 绘制children
4. 绘制装饰

View中有一个特殊的方法setWillNotDraw，源码如下：

public void setWillNotDraw(boolean willNotDraw) {
    setFlags(willNotDraw ? WILL_NOT_DRAW : 0, DRAW_MASK);
}

这个方法的意义是，如果一个View不需要绘制任何内容，设置这个标记位为true后，系统会进行相应的优化。默认情况下，View没有启用这个标记位，但是ViewGroup默认启用。

总结

View的绘制要经过measure、layout以及draw三个步骤，总体来说还是比较复杂的，本文只是简要概括，更详细的分析见文末参考。

参考

• Android View系统解析(下)
• Android开发艺术探索