Activity的显示之ViewRootImpl详解

该文章是一个系列文章，是本人在Android开发的漫漫长途上的一点感想和记录，如果能给各位看官带来一丝启发或者帮助，那真是极好的。

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前言

终于到了我们的猪脚ViewRootImpl出场的时候了。ViewRootImpl类比较复杂，如果要把这个类全部解释清楚那需要很多章节，并且该类涉及了许多其他知识，如Android进程间通信的Binder了，还有其他许多本文以及前文没有讲到的概念。所以我们只分析其中的一部分。

ViewRootImpl的构造函数

 public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
  ...
  /**① 从WindowManagerGlobal 中获取一个IWindowSession的实例。
    *它是ViewRootImpl和WindowManagerService（以下简称WMS）进行通信的代理
    */
  mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
  //② FallbackEventHandler是一个处理未经任何人消费的输入事件的场所。
  mFallbackEventHandler = new PhoneFallbackEventHandler(context);
 ...
}

注：

1. 关于IWindowSession

   它是一个Binder对象，真正的实现类是Session，也就是说下文setView方法中关于它的操作其实是一次IPC过程。关于IPC（进程间通信）的方式，以及Android操作系统中最主要的IPC方式Binder会在以后的文章中介绍。

2. 关于FallbackEventHandler

   关于FallbackEventHandler具体我会在下一章介绍。

ViewRootImpl的setView函数

public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
    synchronized (this) {
        if (mView == null) {
            //保存了控件的根
            mView = view;
            ...

            mFallbackEventHandler.setView(view);

            ...
            /**
            *① 在添加窗口之前，先通过requestLayout方法在主线程上安排一次“遍历”。
            * 所谓“遍历”是指ViewRootImpl中的核心方法performTraversal()。
            * 这个方法实现对控件树进行测量、布局、向WMS申请修改窗口属性以及重绘的所有工作。
            */

            requestLayout();

            /**
            * ② 初始化mInputChanel。InputChannel是窗口接收来自InputDispatcher的输入事件的管道
            */
            if ((mWindowAttributes.inputFeatures
                    & WindowManager.LayoutParams.INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0) {
                mInputChannel = new InputChannel();
            }
                ...

            try {
            /**
            *上文刚讲过mWindowSession是个Binder类，它的实现类是Session，
            *将通过IPC远程调用（即调用另一个进程中的）Session的addToDisplay方法把窗口添加进WMS中。
            *完成这个操作后，mWindow已经被添加到指定对象中而且mInputChannel（如果不为空）已经准备好接收事件
            */
                res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
                        getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
                        mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
                        mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
            } catch (RemoteException e) {

            } finally {

            }

            ...
            
            // 错误处理。窗口添加失败的原因通常是是权限问题、重复添加或者token无效
            if (res < WindowManagerGlobal.ADD_OKAY) {
            }

            ...
            // ③ 如果mInputChannel不为空，则创建mInputEventReceiver用于接收输入事件。
            if (mInputChannel != null) {

                mInputEventReceiver = new WindowInputEventReceiver(mInputChannel,
                        Looper.myLooper());
            }

            ...

            view.assignParent(this);

            ...
        }
    }
}

接着我们来一个个分析，先来最重要的，也是本章的最主要内容，另外两个将会在下一章分析。

requestLayout()

    
    @Override
    public void requestLayout() {
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
            checkThread();
            mLayoutRequested = true;
            scheduleTraversals();
        }
    }

scheduleTraversals();函数声明如下

void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        mChoreographer.postCallback(
                Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        if (!mUnbufferedInputDispatch) {
            scheduleConsumeBatchedInput();
        }
        notifyRendererOfFramePending();
        pokeDrawLockIfNeeded();
    }
}

其中mTraversalRunnable的定义是这样的

final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}

doTraversal()函数声明如下;

void doTraversal() {
    if (mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = false;
        mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);

        if (mProfile) {
            Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
        }

        performTraversals();

        if (mProfile) {
            Debug.stopMethodTracing();
            mProfile = false;
        }
    }
}

注：以下文章多次摘抄于张大伟老师的《深入理解Android卷Ⅲ》，请支持原创，读者也可去看张大伟老师的这本书籍
终于看到了我们的猪脚performTraversals();，ViewRootImpl中接收的各种变化，如来自WMS的窗口属性变化、来自控件树的尺寸变化以及重绘请求等都引发performTraversals();的调用，并在其中完成处理。View类及其子类的onMeasure()、onLayout()、onDraw()等回调也都是在该方法执行的过程中直接或间接的引发。该函数可谓是是ViewRootImpl的“心跳”。我们就来看一下这个方法把。

performTraversals()

先上源码：（注：源码很长，具体的分析在下方）

private void performTraversals() {
    final View host = mView;
    /**
        第1阶段 预测量
    */
    boolean windowSizeMayChange = false;
    boolean newSurface = false;
    boolean surfaceChanged = false;
    WindowManager.LayoutParams lp = mWindowAttributes;
    ......
    //声明本阶段的猪脚，这两个变量将是mView的SPEC_SIZE分量的候选
    int desiredWindowWidth;
    int desiredWindowHeight;
   ......
    Rect frame = mWinFrame;
   ......
    if (mFirst) {
        mFullRedrawNeeded = true;
        mLayoutRequested = true;

        final Configuration config = mContext.getResources().getConfiguration();
        if (shouldUseDisplaySize(lp)) {
           //为状态栏设置desiredWindowWidth/height 其取值是屏幕尺寸
            Point size = new Point();
            mDisplay.getRealSize(size);
            desiredWindowWidth = size.x;
            desiredWindowHeight = size.y;
        } else {
        // ① 第1次“遍历”的测量，采用了应用可以使用的最大尺寸作为SPEC_SIZE的候选
            desiredWindowWidth = dipToPx(config.screenWidthDp);
            desiredWindowHeight = dipToPx(config.screenHeightDp);
        }
        ......
    } else {
        // ② 在非第1次遍历的情况下，会采用窗口的最新尺寸作为SPEC_SIZE的候选
        desiredWindowWidth = frame.width();
        desiredWindowHeight = frame.height();
        //如果窗口的最新尺寸与ViewRootImpl中的现有尺寸不同，说明WMS单方面改变了窗口的尺寸，将导致一下三个结果
        if (desiredWindowWidth != mWidth || desiredWindowHeight != mHeight) {
        //需要完整的重绘以适应新的窗口尺寸
            mFullRedrawNeeded = true;
        //需要对控件树重新布局
            mLayoutRequested = true;
        //控件树可能拒绝接受新的窗口尺寸，可能需要窗口在布局阶段尝试设置新的窗口尺寸，，只是尝试
            windowSizeMayChange = true;
        }
    }
    ......
    boolean layoutRequested = mLayoutRequested && (!mStopped || mReportNextDraw);
    if (layoutRequested) {

        final Resources res = mView.getContext().getResources();

        if (mFirst) {
          ......
        } else {
            ......
            /**
            *检查WMS是否单方面改变了一些参数，标记下来，然后作为后文是否进行控件布局的条件之一
            *如果窗口的width或height被指定为WRAP_CONTENT时。表示该窗口为悬浮窗口。
            */
            if (lp.width == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT
                    || lp.height == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                //悬浮窗口的尺寸取决于测量结果。因此有可能向WMS申请改变窗口的尺寸
                windowSizeMayChange = true;

                if (shouldUseDisplaySize(lp)) {
                   //一样的设置状态栏的desiredWindowWidth/height
                    Point size = new Point();
                    mDisplay.getRealSize(size);
                    desiredWindowWidth = size.x;
                    desiredWindowHeight = size.y;
                } else {
                // ③ 设置悬浮窗口的SPEC_SIZE的候选为应用可以使用的最大尺寸
                    Configuration config = res.getConfiguration();
                    desiredWindowWidth = dipToPx(config.screenWidthDp);
                    desiredWindowHeight = dipToPx(config.screenHeightDp);
                }
            }
        }

        // ④ 进行测量
        windowSizeMayChange |= measureHierarchy(host, lp, res,
                desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
       
    }
    ......
    
   
    if (layoutRequested) {
       
        mLayoutRequested = false;
    }
    ......
    //⑤ 判断窗口是否需要改变尺寸
    boolean windowShouldResize = layoutRequested && windowSizeMayChange
        && ((mWidth != host.getMeasuredWidth() || mHeight != host.getMeasuredHeight())
            || (lp.width == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT &&
                    frame.width() < desiredWindowWidth && frame.width() != mWidth)
            || (lp.height == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT &&
                    frame.height() < desiredWindowHeight && frame.height() != mHeight));
    
    ......
    
    /**
         第1阶段 预测量到这里结束
    */

    /**
         第2阶段 窗口布局阶段从这里开始
    */
  if (/*进入窗口布局的几个条件*/) {
        ......
         boolean hadSurface = mSurface.isValid();
         ......
          try {
              relayoutResult = relayoutWindow(params, viewVisibility, insetsPending);
              }catch(...){
              ......
              }finally{
              ......
              }
    /**
         第2阶段 窗口布局阶段到这里结束。关于窗口布局的部分涉及太多，我们不具体分析源码，后文会有总结
    */
    /**
         第3阶段 最终测量阶段从这里开始
    */
        if (!mStopped || mReportNextDraw) {
            ......
                int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
                int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
                //① 可以看到与与测量中调用的performMeasure
                performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
             
                int width = host.getMeasuredWidth();
                int height = host.getMeasuredHeight();
                boolean measureAgain = false;
                //② 判断LayoutParams.horizontalWeight和lp.verticalWeight ，以作为是否再次测量的依据
                if (lp.horizontalWeight > 0.0f) {
                    width += (int) ((mWidth - width) * lp.horizontalWeight);
                    childWidthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(width,
                            MeasureSpec.EXACTLY);
                    measureAgain = true;
                }
                if (lp.verticalWeight > 0.0f) {
                    height += (int) ((mHeight - height) * lp.verticalWeight);
                    childHeightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(height,
                            MeasureSpec.EXACTLY);
                    measureAgain = true;
                }

                if (measureAgain) {
                    if (DEBUG_LAYOUT) Log.v(mTag,
                            "And hey let's measure once more: width=" + width
                            + " height=" + height);
                    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
                }

                layoutRequested = true;
            }
        }
    } else {
      
    }
    /**
         第3阶段 最终测量阶段到这里结束
    */
    /**
         第4阶段 控件布局阶段从这里开始
    */
    //① 布局阶段的判断条件
    final boolean didLayout = layoutRequested && (!mStopped || mReportNextDraw);
  ......
    if (didLayout) {
        ......
        //② 通过performLayout对控件进行布局
        performLayout(lp, mWidth, mHeight);

       ......
       //③ 如果有必要，计算窗口的透明区域并把该区域设置给WMS
        if ((host.mPrivateFlags & View.PFLAG_REQUEST_TRANSPARENT_REGIONS) != 0) {
            
            host.getLocationInWindow(mTmpLocation);
            mTransparentRegion.set(mTmpLocation[0], mTmpLocation[1],
                    mTmpLocation[0] + host.mRight - host.mLeft,
                    mTmpLocation[1] + host.mBottom - host.mTop);

            host.gatherTransparentRegion(mTransparentRegion);
            if (mTranslator != null) {
                mTranslator.translateRegionInWindowToScreen(mTransparentRegion);
            }

            if (!mTransparentRegion.equals(mPreviousTransparentRegion)) {
                mPreviousTransparentRegion.set(mTransparentRegion);
                mFullRedrawNeeded = true;
                
                try {
                    mWindowSession.setTransparentRegion(mWindow, mTransparentRegion);
                } catch (RemoteException e) {
                }
            }
        }

     
    /**
         第4阶段 控件布局阶段到这里结束
    */
    /**
         第5阶段 绘制阶段从这里开始
    */
    ......
    boolean cancelDraw = mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnPreDraw() || !isViewVisible;

    if (!cancelDraw && !newSurface) {
        if (mPendingTransitions != null && mPendingTransitions.size() > 0) {
            for (int i = 0; i < mPendingTransitions.size(); ++i) {
                mPendingTransitions.get(i).startChangingAnimations();
            }
            mPendingTransitions.clear();
        }

        performDraw();
    } else {
        if (isViewVisible) {
            // Try again
            scheduleTraversals();
        } else if (mPendingTransitions != null && mPendingTransitions.size() > 0) {
            for (int i = 0; i < mPendingTransitions.size(); ++i) {
                mPendingTransitions.get(i).endChangingAnimations();
            }
            mPendingTransitions.clear();
        }
    }

    mIsInTraversal = false;
}

由于该方法是Android源代码中最庞大的方法之一，所以我们对其进行分阶段分析。在源码中有标注1,2,3,4,5，对每一阶段再细分为①②...，对照上文注释

1. 预测量阶段(PreMeasure)

这是进入performTraversals();的第一个阶段。它会对控件树进行第一次测量。在此阶段中将会计算出控件树为显示其内容所需的尺寸，即期望的窗口尺寸。在这个阶段中View及其子类的onMeasure()方法将会沿着控件树依次得到回调。
预测量和测量原理

（1）预测量参数的候选（对应第1阶段①②③）

预测量也是一次完整的测量过程，它与最终测量的区别仅在于参数不同而已。实际的测量工作是在View或其子类的onMeasure()方法中完成，并且其测量结果需要受限于来自其父控件的指示。这个指示由onMeasure（）方法中的两个参数进行传达：widthSpec和heightSpec。它们是被称为MeasureSpec的复合整型变量，用于指导控件对自身进行测量。她又两个分量，结构如图

由①、②、③可知预测量时的SPEC_SIZE按照如下原则进行取值：

• 第一次“遍历”时，使用可用的最大尺寸作为SPEC_SIZE的候选
• 此窗口是一个悬浮窗口时，即LayoutParams.width/height其中之一被指定为WRAP_CONTENT时，使用可用的最大尺寸作为SPEC_SIZE的候选
• 其他情况下，使用窗口最新尺寸作为SPEC_SIZE的候选

（2）测量协商（对应第1阶段④）

在第1阶段第④步时，我们看到了measureHierarchy方法，该方法用于测量整个控件树。传入的参数desiredWindowWidth,desiredWindowHeight在前述代码中做了精心的挑选。控件树本可以按照这两个参数完成测量，但是measureHierarchy有自己的考量，即如何将窗口布局的尽可能优雅。measureHierarchy如何做到这一步呢，通过跟控件树的协商。但是协商只发生在LayoutParams.width被指定为WRAP_CONTENT时，如果LayoutParams.width被指定为MATCH_PARENT或者固定数值时。该协商过程不会发生。

我们来看一下measureHierarchy的源码。

    

  private boolean measureHierarchy(final View host, final WindowManager.LayoutParams lp,
        final Resources res, final int desiredWindowWidth, final int desiredWindowHeight) {
    int childWidthMeasureSpec;
    int childHeightMeasureSpec;
    boolean windowSizeMayChange = false;//表示是否可能导致窗口的尺寸变化
    
    
    boolean goodMeasure = false;//表示侧脸是否能满足控件树充分显示内容的要求
    if (lp.width == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
       /**
       ① 第一次协商 measureHierarchy使用它期望的宽度限制进行测量，
       */
       final DisplayMetrics packageMetrics = res.getDisplayMetrics();
       res.getValue(com.android.internal.R.dimen.config_prefDialogWidth, mTmpValue, true);
       int baseSize = 0;
       //宽度限制保存在baseSize中
       if (mTmpValue.type == TypedValue.TYPE_DIMENSION) {
           baseSize = (int)mTmpValue.getDimension(packageMetrics);
       }
       //如果宽度限制不为0并且传入的desiredWindowWidth 大于measureHierarchy期望的限制宽度，
       if (baseSize != 0 && desiredWindowWidth > baseSize) {
           childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(baseSize, lp.width);
           childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);
           //② 第一次测量 使用measureHierarchy期望的限制宽度 并得到状态
           performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
           //判断状态
           if ((host.getMeasuredWidthAndState()&View.MEASURED_STATE_TOO_SMALL) == 0) {
               goodMeasure = true;//控件树对测量结果满意
           } else {
              //③ 控件树对测量结果不满意，进行第二次协商，这次把限制宽度放大为期望宽度baseSize和最大宽度desiredWindowWidth和的一半
             baseSize = (baseSize+desiredWindowWidth)/2;
             
              childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(baseSize, lp.width);
              //④ 第2次测量
              performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
             
            if ((host.getMeasuredWidthAndState()&View.MEASURED_STATE_TOO_SMALL) == 0) {
                  goodMeasure = true;
              }
           }
       }
    }
    //如果两次协商测量均不能让控件树满意，那么measureHierarchy不再对宽度进行限制，使用最大宽度进行测量
     if (!goodMeasure) {
         childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowWidth, lp.width);
         childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);
         
         performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
         //如果测量得到的宽度或者高度与ViewRootImpl中的窗口不一致，，那么之后可能要改变窗口的尺寸了
         if (mWidth != host.getMeasuredWidth() || mHeight != host.getMeasuredHeight()) {
             windowSizeMayChange = true;
         }
     }
    
     return windowSizeMayChange;
}

我们再来看performMeasure方法，performMeasure方法的实现非常简单，它直接调用了mView.measure的方法

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
    if (mView == null) {
        return;
    }
    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure");
    try {
        mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    } finally {
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
}

终于到了View的measure方法，在该方法内部会调用我们熟悉的onMeasure方法，我们来看View.measure方法的实现

public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    .......//初始化操作
    if (forceLayout || needsLayout) {
          //① 准备工作
         mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
         .......
          //② 对本控价进行测量
         onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        .......
        //③ 检查onMeasure的实现是否调用了setMeasuredDimension()
        if ((mPrivateFlags & PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) != PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) {
             throw new IllegalStateException("View with id " + getId() + ": "
                     + getClass().getName() + "#onMeasure() did not set the"
                     + " measured dimension by calling"
                     + " setMeasuredDimension()");
         }
        //④ 将PFLAG_LAYOUT_REQUIRED加入mPrivateFlags ，这一操作会对之后的布局操作放行
         mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
     }
    
     mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;
     mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;

}

（3）确定是否需要改变窗口尺寸（对应第1阶段⑤）

前文多次设置了windowSizeMayChange 为true，但是windowSizeMayChange 为true尽是窗口是否需要改变尺寸的条件之一，我们来看第1阶段⑤对应代码。

boolean windowShouldResize = layoutRequested && windowSizeMayChange
        && ((mWidth != host.getMeasuredWidth() || mHeight != host.getMeasuredHeight())
            || (lp.width == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT &&
                    frame.width() < desiredWindowWidth && frame.width() != mWidth)
            || (lp.height == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT &&
                    frame.height() < desiredWindowHeight && frame.height() != mHeight));

可以看到windowShouldResize 的判断较为复杂，我们来总结一下

必要条件：

layoutRequested为true。表示ViewRootImpl的requestLayout方法被调用过。

在View中也有requestLayout方法。当控件内容发生变化从而需要调整其尺寸时，会调用自身的requestLayout(),并且此方法会沿着控件树向根部回溯，最终调用到ViewRootImpl的requestLayout，从而引发一次performTraversals()调用。

之所以这是一个必要条件，是因为performTraversals()还有可能因为重绘时调用，当控件仅需要重绘而不需要重新布局时（例如背景色或者前景色发生变化时）。会通过invalidate()方法回溯到ViewRootImpl，此时不会通过requestLayout触发performTraversals()调用，而是通过scheduleTraversals()方法进行触发。这种情况下不需要进行布局窗口阶段

windowSizeMayChange为true，该变量前文中已有详细描述。

在上述条件满足的条件下，以下条件满足其一即触发布局窗口阶段

1. 测量结果与ViewRootImpl中所保存的当前尺寸有差异
2. 悬浮窗口的测量结果与窗口的最新尺寸有差异

2. 布局窗口阶段(WindowLayout)

根据预测量的结果，通过IWindowSession.relayout()方法向WMS请求调整窗口的尺寸等属性，这将引发WMS对窗口重新布局，并将布局结果返回给ViewRootImpl.

总结：布局窗口得以进行的原因是控件系统有修改窗口属性的需求，如第一次“遍历”需要确定窗口的尺寸以及一块Surface,预测量结果与窗口当前尺寸不一致需要进行窗口尺寸更改，mView可见性发生变化需要将窗口隐藏或显示等。

3. 最终测量阶段（EndMeasure）

预测量的结果是控件树所期望的窗口尺寸。然而由于在WMS中影响布局的因素很多，WMS不一定会将窗口的准确的布局为控件树所要求的尺寸，而迫于WMS作为系统服务的强势地位，控件树不得不接受WMS的布局结果。在这个阶段中View及其子类的onMeasure()方法将会沿着控件树依次被回调。最终测量阶段直接调用performMeasure而不是measureHierarchy，是因为measureHierarchy有个协商过程，而到了最终测量阶段控件树已经没有了协商的余地，无论控件树乐意与否，他只能被迫接受WMS的布局结果

4. 布局控件树阶段(Layout)

将上一步完成的最终测量的结果作为依据进行布局。测量确定的是控件的尺寸，而布局确定的是控件的位置。在这个阶段中View及其子类的onLayout()方法将会被回调。

总体来说4. 布局控件树阶段(Layout)做了两件事。

进行控件树布局

调用了performLayout函数，虽然我们还没看到该函数，但猜测想必和performMeasure差不多。我们来看一下

 

private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
        int desiredWindowHeight) {
  ......
    try {
    //一样是调用View.layout函数
        host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());

     ......

    } finally {
        
    }
    ......

}

我们再来看View.layout。布局阶段把测量结果转化为控件的实际位置与尺寸。而控件的实际位置与尺寸由Veiw的mLeft、mTop、mRight、mBottom 这4个成员变量存储的坐标值。即控件树的布局过程就是根据测量结果为每一个控件设置这4个成员变量的过程。其中mLeft、mTop、mRight、mBottom 是相对于父控件的坐标值。

public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    //如果设置了PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT标志位，那么在布局之前先进行测量，调用onMeasure函数
    if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
        onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
        mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
    }
    //保存原始坐标
    int oldL = mLeft;
    int oldT = mTop;
    int oldB = mBottom;
    int oldR = mRight;
    //设置新坐标
    boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
            setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
    //应该还记得上文View.measure方法中的最后设置了PFLAG_LAYOUT_REQUIRED吧
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
    //调用onLayout方法。如果该Vie是个ViewGroup。onLayout中需要依次调用子控件的layout方法
        onLayout(changed, l, t, r, b);
    ......
    //清除PFLAG_LAYOUT_REQUIRED标记
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
    //通知每一个对此控件布局变化有兴趣的Listener
        ListenerInfo li = mListenerInfo;
        if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
            ArrayList<OnLayoutChangeListener> listenersCopy =
                    (ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
            int numListeners = listenersCopy.size();
            for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
                listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
            }
        }
    }
    ......
    }
}

我们来对比测量和布局阶段以便更好的理解

• 测量确定的是控件的尺寸，并在一定程度上确定了子控件的位置。而布局是针对测量结果来实施，并最终确定子控件的位置
• 测量结果对布局过程并没有约束力。虽说子控件在onMeasure方法中计算出了自己应有的尺寸，但是由于layout方法是由父控件调用，因此控件的位置尺寸的最终决定权在父控件手中，测量结果仅仅是一个参考。
• 一般来说，子控件的测量结果影响父控件的测量结果，因此测量过程是后根遍历。而父控件的布局结果影响子控件的布局结果。所以布局过程是先根遍历

设置透明区域

布局阶段的另一个工作是计算并设置窗口的透明区域。这一功能主要是为SurfaceView服务。关于SurfaceView的相关知识我们后文介绍

5. 绘制阶段（Draw）

这是performTraversals();的最后阶段。确定控件的尺寸和位置后。便进行对控件树的绘制。在这个阶段中View及其子类的onDraw()方法将会被回调。

 我们在开发Android自定义控件时，往往都需要重写View.onDraw()方法以绘制内容到一个给定的Canvas中。
 我们来看一下Canvas。Canvas是一个绘图工具类，其API提供了一系列绘图指定供开发者使用。这些指令可以分为两个部分：
 

• 绘制指令。这些最常用的指令由一系列名为drawXXX()的方法提供。它们用来实现实际的绘制行为，例如绘制点、线、圆以及方块等
• 辅助指令。这些用于提供辅助功能的指令将会影响后续指令的效果。如变换、裁剪区域等。这些辅助指令不如上面的绘制指令那么直观，但是在Android的绘制过程中大量使用了辅助指令。在这些辅助指令中，最常用的莫过于变换指令了。变换指令包括translate(平移坐标系),rotate(旋转坐标系),scale(缩放坐标系)等，这些指令很大的帮助了控件树的绘制。其实只要想一想我们在重写onDraw()函数时从未考虑过控件的位置、旋转、缩放等状态。这说明在onDraw()方法执行之前，这些状态都已经以变换的方式设置到Canvas中了。因此onDraw()方法中Canvas使用的是控件自身的坐标系。

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本篇总结

本篇文章详细分析了ViewRootImpl的五大过程，ViewRootImpl比较复杂，尤其是它的“心跳”performTraversals();。希望读者能多看几遍上面的分析。相信你一定会有收获的

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下篇预告

在下一篇文章中我们将进行实战项目，也是对我们前几篇文章的实际应用。老话说的好，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。下一篇甚至几篇我们就来自定义View

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参考博文

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此致，敬礼