View的工作原理

重要知识点

三个过程

• measure：测量View的宽和高
• layout：确定View在父控件中的放置位置
• draw：负责将View绘制在屏幕上。

几个常用回调方法

• 构造方法
• onAttachToWindow：在包含View的Activity启动时调用
• onDetachFromWindow：在包含View的Activity退出或者View被remove时回调
• onVisibilityChanged：当View的可见状态发生改变时调用

两个重要概念

• ViewRoot：连接WindowManager(外界访问Window的入口)和DecorView（顶级View）的纽带，View的三大流程均是通过ViewRoot来完成的。
• DecorView：顶级View

ViewRoot和DecorView

ViewRoot

1. ViewRoot的实现类：ViewRootImpl类
2. 作用：连接WindowManager(外界访问Window的入口)和DecorView的纽带，View的三大流程均是通过ViewRoot来完成的。

DecorView

1. DecorView：继承ViewGroup
2. 包含一个LinearLayout，里面有一个title和content。通过ViewGroup content = (ViewGroup)findViewById(android.R.id.content)可以获得content；通过content.getChildAt(0)可以获得我们设置的View。

顶级View：DecorView的结构.png

View的绘制流程：

View的绘制流程是从ViewRoot的PerformTraversals方法开始的。

performTraversals的工作流程图.png

如上图所示：
performTraversals会依次调用performMeasure, performLayout, performDraw三个方法，这三个方法分别完成顶层View的measure,layout,draw方法，onMeasure又会调用所有子元素的measure过程，直到完成整个View树的遍历。同理，performLayout, performDraw的传递流程与performMeasure相似。唯一不同在于，performDraw的传递过程在draw方法中通过dispatchDraw实现，但没有本质区别。

Measure过程后可以调用getMeasureWidth和getMeasureHeight方法获取View测量后的宽高，与getWidth和getHeight的区别是：getMeasuredHeight()返回的是原始测量高度，与屏幕无关，getHeight()返回的是在屏幕上显示的高度。实际上在当屏幕可以包裹内容的时候，他们的值是相等的，只有当view超出屏幕后，才能看出他们的区别。当超出屏幕后，getMeasuredHeight()等于getHeight()加上屏幕之外没有显示的高度。

Layout过程确定View四个顶点的位置和实际的宽高。

Draw过程确定View的显示，只有draw方法完成后View的内容才会出现在屏幕上。

理解MeasureSpec

MeasureSpec

measureSpec的作用：很大程度上决定了一个View的尺寸规格
下面是它的一些常量和方法：

        private static final int MODE_SHIFT = 30;        private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;        /**         * Measure specification mode: The parent has not imposed any constraint         * on the child. It can be whatever size it wants.         */        public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;        /**         * 精确模式，对应LayoutParams中的match_parent和具体数值这两种模式         */        public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;        /**         * 最大模式，大小不定，但是不能超过窗口的大小         */        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和LayoutParams的关系

View的MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams决定。

View的masure过程由ViewGroup传递，具体观察ViewGroup的measureChildWithMargins方法

DecorView的MeasureSpec由窗口尺寸和自身的LayoutParams决定。
子元素的MeasureSpec还和View的margin和padding有关。

具体观察ViewGroup的getChildMeasureSpec方法

普通View的MeasureSpec的创建规则.png

View的工作流程

引言

View的工作流程：measure, layout, draw；即测量、布局和绘制。

• measure：确定View的测量宽高
• layout：确定View的最终宽高和四个顶点的位置
• draw：将View绘制到屏幕上

measure过程

重要的方法：
>
onMeasure：测量View的宽高
measureChild：测量子元素的宽高

• View的measure过程

  1. 直接继承View的自定义控件需要重写onMeasure方法并设置wrap_content时的自身大小，否则在布局中使用wrap_content就相当于使用match_parent。

  2. 原因：这部分很复杂，直接贴上原书解释
     

     
     

     源码分析.png

  3. 解决方法：直接奉上代码：

     @Override/**为View指定一个默认的内部宽高（mHeight和mWidth）并在wrap_content时设置此宽高即可。*  至于默认宽高的具体大小如何指定，没有固定依据，灵活制定即可。*/protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);  int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);  int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);  int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);  int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);  if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST          && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {      setMeasuredDimension(200, 200);  } else if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {      setMeasuredDimension(200, heightSpecSize);  } else if (heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {      setMeasuredDimension(widthSpecSize, 200);  }}

• ViewGroup的measure过程

    ViewGroup是一个抽象类，并没有重写onMeasure方法，而是提供了一个measureChildren方法，会对每一个子元素进行measure。
    而ViewGroup自身的测量由具体子类自己实现，因为不同的布局，导致测量细节各有不同，无法统一。

• 在Activity中获取View的宽高的时机

  如果我们想在Activity启动的时候获得某个View的宽高，能不能直接在onCreate, onStart, onResume方法中通过getMeasureHeight方法拿到呢？
  答：结果是不行的，因为View的Measure过程不是和Activity的生命周期同步的，当执行Activity的onCreate, onStart, onResume方法时，View还没有测量完成，这时候获取到的宽高就是0。解决的方法有四个：

  1. Activity/View#onWindowFocusChanged

     onWindowFocusChanged：在Activity窗口得到或者失去焦点时时候被调用，即Activity继续执行和暂停执行时被调用，调用onWindowFocusChanged时，View已经初始化完毕，所以可以正常获取宽高。奉上代码：

     @Overridepublic void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) { super.onWindowFocusChanged(hasFocus); if (hasFocus) {     int width = view.getMeasuredWidth();     int height = view.getMeasuredHeight();     Log.d(TAG, "onWindowFocusChanged, width= " + width + " height= " + height); }}

  2. view.post(runnable)

     通过post可以将一个runnable投递到消息队列的尾部，然后等待Looper调用此runnable的时候，View也已经初始化了。奉上代码：

     @Overrideprotected void onStart() { super.onStart(); view.post(new Runnable() {     @Override     public void run() {         int width = view.getMeasuredWidth();         int height = view.getMeasuredHeight();     } });}

  3. ViewTreeObserver

     使用ViewTreeObserver的众多回调可以完成这个功能，比如使用OnGlobalLayoutListener接口，当View树的状态发生改变或者View树内部的View的可见性发现改变时，onGlobalLayout方法将被调用，因此是获得View宽高的好时机。需要注意的是，伴随View树的状态改变等，onGlobalLayout会被多次调用。典型代码：

     @Overrideprotected void onStart() { super.onStart(); ViewTreeObserver observer = view.getViewTreeObserver(); observer.addOnGlobalLayoutListener(new OnGlobalLayoutListener() {     @SuppressWarnings("deprecation")     @Override     public void onGlobalLayout() {         view.getViewTreeObserver().removeGlobalOnLayoutListener(this);         int width = view.getMeasuredWidth();         int height = view.getMeasuredHeight();     } });}

  4. view.measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)

     手动调用View的measure方法，通过手动并正确调用View的measure过程后，就可以通过View.getMeasureWidth()方法得到测量后的宽高。这种方法比较复杂，需要根据View的LayoutParams来分：
     • match_parent
       直接放弃，无法measure出具体的宽高。原因在于根据View的Measure过程，需要构造此种MeasureSpec需要知道parentSize，即父容器的剩余空间，而这个时候我们无法知道parentSize的大小。
     • wrap_content
       代码如下：

       int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1 << 30) - 1, MeasureSpec.AT_MOST);int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1 << 30) - 1, MeasureSpec.AT_MOST);view.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

     • 具体的数值
       比如宽/高都是100px，代码如下：

       int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100, MeasureSpec.EXACTLY);int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100, MeasureSpec.EXACTLY);view.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

     • 注意事项
       关于View的measure过程必须传入正确的参数，才能确保measure出正确的结果。

layout过程

重要的方法：
>
layout：确定View本身的位置
onLayout：确定所有子元素的位置

draw过程

Draw过程的作用：将View绘制到屏幕上面。绘制的过程步骤如下：

1. 绘制背景background.draw(canvas)
2. 绘制自己(onDraw)
3. 绘制children(dispatchDraw)
4. 绘制修饰(onDrawScrollBars)

dispatchDraw会遍历调用子元素的draw方法，如此draw事件就一层一层地传递下去。View有一个特殊的方法setWillNotDraw。源码如下：

    /**     * If this view doesn't do any drawing on its own, set this flag to     * allow further optimizations. By default, this flag is not set on     * View, but could be set on some View subclasses such as ViewGroup.     *     * Typically, if you override {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)}     * you should clear this flag.     *     * @param willNotDraw whether or not this View draw on its own     */    public void setWillNotDraw(boolean willNotDraw) {        setFlags(willNotDraw ? WILL_NOT_DRAW : 0, DRAW_MASK);    }

如果一个View不需要绘制任何内容，那么设置这个标记位为true以后，系统会进行相应的优化。默认情况下，View不会启动这个标记，ViewGroup会启动这个标记，所以当我们需要一个ViewGroup通过onDraw绘制内容时，记得显式关闭这个标记位。setWillNotDraw(false);

自定义View

1. 自定义View的分类

   自定义View的分类大致可以分为4类：
   1. 继承View重写onDraw方法
   2. 继承ViewGroup派生特殊的Layout
   3. 继承特定的View（比如TextView）
   4. 继承特定的ViewGroup（比如LinearLayout）

 实用范围注意事项继承View重写onDraw方法不规则效果重写onDraw方法，需要自己支持wrap_content,处理padding继承ViewGroup派生特殊的Layou自定义布局处理ViewGroup的测量、布局两个过程，子元素的测量和布局继承特定的View（比如TextView）扩展已有的View的功能不需要自己支持wrap_content、padding继承特定的ViewGroup（比如LinearLayout）自定义布局不需要自己处理ViewGroup的测量、布局两个过程

1. 自定义View须知

   1. 让View支持wrap_content
   2. 如果有必要，让View支持padding
   3. 尽量不要在View中使用Handler，没必要，有post系列方法
   4. View中如果有线程或动画，需要及时停止，参考View#onDetachedFromWindow
   5. View带有滑动嵌套情形时，需要处理好滑动冲突

参考资料：

《Android开发艺术探索》----一书