Android View 绘制流程(Draw) 完全解析

前言

前几篇文章，笔者分别讲述了DecorView，measure，layout流程等，接下来将详细分析三大工作流程的最后一个流程——绘制流程。测量流程决定了View的大小，布局流程决定了View的位置，那么绘制流程将决定View的样子，一个View该显示什么由绘制流程完成。以下源码均取自Android API 21。

从performDraw说起

前面几篇文章提到，三大工作流程始于ViewRootImpl#performTraversals,在这个方法内部会分别调用performMeasure，performLayout，performDraw三个方法来分别完成测量，布局，绘制流程。那么我们现在先从performDraw方法看起，ViewRootImpl#performDraw:

private void performDraw() {    //...    final boolean fullRedrawNeeded = mFullRedrawNeeded;    try {        draw(fullRedrawNeeded);    } finally {        mIsDrawing = false;        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);    }    //省略...}

里面又调用了ViewRootImpl#draw方法，并传递了fullRedrawNeeded参数，而该参数由mFullRedrawNeeded成员变量获取，它的作用是判断是否需要重新绘制全部视图，如果是第一次绘制视图，那么显然应该绘制所以的视图，如果由于某些原因，导致了视图重绘，那么就没有必要绘制所有视图。我们来看看ViewRootImpl#draw：

private void draw(boolean fullRedrawNeeded) {    ...    //获取mDirty，该值表示需要重绘的区域    final Rect dirty = mDirty;    if (mSurfaceHolder != null) {        // The app owns the surface, we won't draw.        dirty.setEmpty();        if (animating) {            if (mScroller != null) {                mScroller.abortAnimation();            }            disposeResizeBuffer();        }        return;    }    //如果fullRedrawNeeded为真，则把dirty区域置为整个屏幕，表示整个视图都需要绘制    //第一次绘制流程，需要绘制所有视图    if (fullRedrawNeeded) {        mAttachInfo.mIgnoreDirtyState = true;        dirty.set(0, 0, (int) (mWidth * appScale + 0.5f), (int) (mHeight * appScale + 0.5f));    }    //省略...    if (!drawSoftware(surface, mAttachInfo, xOffset, yOffset, scalingRequired, dirty)) {                return;        }}

这里省略了一部分代码，我们只看关键代码，首先是先获取了mDirty值，该值保存了需要重绘的区域的信息，关于视图重绘，后面会有文章专门叙述，这里先熟悉一下。接着根据fullRedrawNeeded来判断是否需要重置dirty区域，最后调用了ViewRootImpl#drawSoftware方法，并把相关参数传递进去，包括dirty区域，我们接着看该方法的源码：

private boolean drawSoftware(Surface surface, AttachInfo attachInfo, int xoff, int yoff,            boolean scalingRequired, Rect dirty) {    // Draw with software renderer.    final Canvas canvas;    try {        final int left = dirty.left;        final int top = dirty.top;        final int right = dirty.right;        final int bottom = dirty.bottom;        //锁定canvas区域，由dirty区域决定        canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);        // The dirty rectangle can be modified by Surface.lockCanvas()        //noinspection ConstantConditions        if (left != dirty.left || top != dirty.top || right != dirty.right                || bottom != dirty.bottom) {            attachInfo.mIgnoreDirtyState = true;        }        canvas.setDensity(mDensity);    }     try {        if (!canvas.isOpaque() || yoff != 0 || xoff != 0) {            canvas.drawColor(0, PorterDuff.Mode.CLEAR);        }        dirty.setEmpty();        mIsAnimating = false;        attachInfo.mDrawingTime = SystemClock.uptimeMillis();        mView.mPrivateFlags |= View.PFLAG_DRAWN;        try {            canvas.translate(-xoff, -yoff);            if (mTranslator != null) {                mTranslator.translateCanvas(canvas);            }            canvas.setScreenDensity(scalingRequired ? mNoncompatDensity : 0);            attachInfo.mSetIgnoreDirtyState = false;            //正式开始绘制            mView.draw(canvas);        }    }     return true;}

可以看书，首先是实例化了Canvas对象，然后锁定该canvas的区域，由dirty区域决定，接着对canvas进行一系列的属性赋值，最后调用了mView.draw(canvas)方法，前面分析过，mView就是DecorView，也就是说从DecorView开始绘制，前面所做的一切工作都是准备工作，而现在则是正式开始绘制流程。

View的绘制

由于ViewGroup没有重写draw方法，因此所有的View都是调用View#draw方法，因此，我们直接看它的源码：

public void draw(Canvas canvas) {    final int privateFlags = mPrivateFlags;    final boolean dirtyOpaque = (privateFlags & PFLAG_DIRTY_MASK) == PFLAG_DIRTY_OPAQUE &&            (mAttachInfo == null || !mAttachInfo.mIgnoreDirtyState);    mPrivateFlags = (privateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | PFLAG_DRAWN;    /*     * 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    int saveCount;    if (!dirtyOpaque) {        drawBackground(canvas);    }    // skip step 2 & 5 if possible (common case)    final int viewFlags = mViewFlags;    boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;    boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;    if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {        // Step 3, draw the content        if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);        // Step 4, draw the children        dispatchDraw(canvas);        // Overlay is part of the content and draws beneath Foreground        if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) {            mOverlay.getOverlayView().dispatchDraw(canvas);        }        // Step 6, draw decorations (foreground, scrollbars)        onDrawForeground(canvas);        // we're done...        return;    }    ...}

可以看到，draw过程比较复杂，但是逻辑十分清晰，而官方注释也清楚地说明了每一步的做法。我们首先来看一开始的标记位dirtyOpaque，该标记位的作用是判断当前View是否是透明的，如果View是透明的，那么根据下面的逻辑可以看出，将不会执行一些步骤，比如绘制背景、绘制内容等。这样很容易理解，因为一个View既然是透明的，那就没必要绘制它了。接着是绘制流程的六个步骤，这里先小结这六个步骤分别是什么，然后再展开来讲。

绘制流程的六个步骤：
1、对View的背景进行绘制
2、保存当前的图层信息(可跳过)
3、绘制View的内容
4、对View的子View进行绘制(如果有子View)
5、绘制View的褪色的边缘，类似于阴影效果(可跳过)
6、绘制View的装饰（例如：滚动条）
其中第2步和第5步是可以跳过的，我们这里不做分析，我们重点来分析其它步骤。

Skip 1 :绘制背景

这里调用了View#drawBackground方法，我们看它的源码：

private void drawBackground(Canvas canvas) {    //mBackground是该View的背景参数，比如背景颜色    final Drawable background = mBackground;    if (background == null) {        return;    }    //根据View四个布局参数来确定背景的边界    setBackgroundBounds();    ...    //获取当前View的mScrollX和mScrollY值    final int scrollX = mScrollX;    final int scrollY = mScrollY;    if ((scrollX | scrollY) == 0) {        background.draw(canvas);    } else {        //如果scrollX和scrollY有值，则对canvas的坐标进行偏移，再绘制背景        canvas.translate(scrollX, scrollY);        background.draw(canvas);        canvas.translate(-scrollX, -scrollY);    }}

可以看出，这里考虑到了view的偏移参数,scrollX和scrollY，绘制背景在偏移后的view中绘制。

Skip 3:绘制内容

这里调用了View#onDraw方法，View中该方法是一个空实现，因为不同的View有着不同的内容，这需要我们自己去实现，即在自定义View中重写该方法来实现。

Skip 4: 绘制子View

如果当前的View是一个ViewGroup类型，那么就需要绘制它的子View，这里调用了dispatchDraw，而View中该方法是空实现，实际是ViewGroup重写了这个方法，那么我们来看看，ViewGroup#dispatchDraw:

protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {    boolean usingRenderNodeProperties = canvas.isRecordingFor(mRenderNode);    final int childrenCount = mChildrenCount;    final View[] children = mChildren;    int flags = mGroupFlags;    for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {        while (transientIndex >= 0 && mTransientIndices.get(transientIndex) == i) {            final View transientChild = mTransientViews.get(transientIndex);            if ((transientChild.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE ||                    transientChild.getAnimation() != null) {                more |= drawChild(canvas, transientChild, drawingTime);            }            transientIndex++;            if (transientIndex >= transientCount) {                transientIndex = -1;            }        }        int childIndex = customOrder ? getChildDrawingOrder(childrenCount, i) : i;        final View child = (preorderedList == null)                ? children[childIndex] : preorderedList.get(childIndex);        if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {            more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);        }    }    //省略...}

源码很长，这里简单说明一下，里面主要遍历了所以子View，每个子View都调用了drawChild这个方法，我们找到这个方法，ViewGroup#drawChild：

protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {     return child.draw(canvas, this, drawingTime);}

可以看出，这里调用了View的draw方法，但这个方法并不是上面所说的，因为参数不同，我们来看看这个方法，View#draw：

boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) {    //省略...    if (!drawingWithDrawingCache) {        if (drawingWithRenderNode) {            mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;            ((DisplayListCanvas) canvas).drawRenderNode(renderNode);        } else {            // Fast path for layouts with no backgrounds            if ((mPrivateFlags & PFLAG_SKIP_DRAW) == PFLAG_SKIP_DRAW) {                mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;                dispatchDraw(canvas);            } else {                draw(canvas);            }        }    } else if (cache != null) {        mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;        if (layerType == LAYER_TYPE_NONE) {            // no layer paint, use temporary paint to draw bitmap            Paint cachePaint = parent.mCachePaint;            if (cachePaint == null) {                cachePaint = new Paint();                cachePaint.setDither(false);                parent.mCachePaint = cachePaint;            }            cachePaint.setAlpha((int) (alpha * 255));            canvas.drawBitmap(cache, 0.0f, 0.0f, cachePaint);        } else {            // use layer paint to draw the bitmap, merging the two alphas, but also restore            int layerPaintAlpha = mLayerPaint.getAlpha();            mLayerPaint.setAlpha((int) (alpha * layerPaintAlpha));            canvas.drawBitmap(cache, 0.0f, 0.0f, mLayerPaint);            mLayerPaint.setAlpha(layerPaintAlpha);        }    }}

我们主要来看核心部分，首先判断是否已经有缓存，即之前是否已经绘制过一次了，如果没有，则会调用draw(canvas)方法，开始正常的绘制，即上面所说的六个步骤，否则利用缓存来显示。
这一步也可以归纳为ViewGroup绘制过程，它对子View进行了绘制，而子View又会调用自身的draw方法来绘制自身，这样不断遍历子View及子View的不断对自身的绘制，从而使得View树完成绘制。

Skip 6 绘制装饰

所谓的绘制装饰，就是指View除了背景、内容、子View的其余部分，例如滚动条等，我们看View#onDrawForeground:

public void onDrawForeground(Canvas canvas) {    onDrawScrollIndicators(canvas);    onDrawScrollBars(canvas);    final Drawable foreground = mForegroundInfo != null ? mForegroundInfo.mDrawable : null;    if (foreground != null) {        if (mForegroundInfo.mBoundsChanged) {            mForegroundInfo.mBoundsChanged = false;            final Rect selfBounds = mForegroundInfo.mSelfBounds;            final Rect overlayBounds = mForegroundInfo.mOverlayBounds;            if (mForegroundInfo.mInsidePadding) {                selfBounds.set(0, 0, getWidth(), getHeight());            } else {                selfBounds.set(getPaddingLeft(), getPaddingTop(),                        getWidth() - getPaddingRight(), getHeight() - getPaddingBottom());            }            final int ld = getLayoutDirection();            Gravity.apply(mForegroundInfo.mGravity, foreground.getIntrinsicWidth(),                    foreground.getIntrinsicHeight(), selfBounds, overlayBounds, ld);            foreground.setBounds(overlayBounds);        }        foreground.draw(canvas);    }}

可以看出，逻辑很清晰，和一般的绘制流程非常相似，都是先设定绘制区域，然后利用canvas进行绘制，这里就不展开详细地说了，有兴趣的可以继续了解下去。

那么，到目前为止，View的绘制流程也讲述完毕了，希望这篇文章对你们起到帮助作用，谢谢你们的阅读。

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