Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

    xiaoxiao2021-03-30  35

    前言: 本文是我读《Android内核剖析》第13章----View工作原理总结而成的,在此膜拜下作者 。同时真挚地向渴望了解

         Android 框架层的网友,推荐这本书,希望你们能够在Android开发里学到更多的知识 。 

     

             

                整个View树的绘图流程是在ViewRoot.java类的performTraversals()函数展开的,该函数做的执行过程可简单概况为

     根据之前设置的状态,判断是否需要重新计算视图大小(measure)、是否重新需要安置视图的位置(layout)、以及是否需要重绘

     (draw),其框架过程如下:

                                                                                                       步骤其实为host.layout() 

               

     

     

          接下来温习一下整个View树的结构,对每个具体View对象的操作,其实就是个递归的实现。

     

                       

     

               关于这个 DecorView 根视图的说明,可以参考我的这篇博客:

                   

     

             《Android中将布局文件/View添加至窗口过程分析 ---- 从setContentView()谈起》

     

     

     

      流程一:      mesarue()过程

     

            主要作用:为整个View树计算实际的大小,即设置实际的高(对应属性:mMeasuredHeight)和宽(对应属性:

      mMeasureWidth),每个View的控件的实际宽高都是由父视图和本身视图决定的。

     

         具体的调用链如下:

              ViewRoot根对象地属性mView(其类型一般为ViewGroup类型)调用measure()方法去计算View树的大小,回调

    View/ViewGroup对象的onMeasure()方法,该方法实现的功能如下:    

             1、设置本View视图的最终大小,该功能的实现通过调用setMeasuredDimension()方法去设置实际的高(对应属性:  

                    mMeasuredHeight)和宽(对应属性:mMeasureWidth)   ;

             2 、如果该View对象是个ViewGroup类型,需要重写该onMeasure()方法,对其子视图进行遍历的measure()过程。

                  

                   2.1  对每个子视图的measure()过程,是通过调用父类ViewGroup.java类里的measureChildWithMargins()方法去

              实现,该方法内部只是简单地调用了View对象的measure()方法。(由于measureChildWithMargins()方法只是一个过渡

              层更简单的做法是直接调用View对象的measure()方法)。

                  

         整个measure调用流程就是个树形的递归过程

     

         measure函数原型为 View.java 该函数不能被重载

          

    [java]  view plain copy print ?   public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {      //....        //回调onMeasure()方法        onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);           //more  }  

     

     

     

         为了大家更好的理解,采用“二B程序员”的方式利用伪代码描述该measure流程

     

    [java]  view plain copy print ?   //回调View视图里的onMeasure过程  private void onMeasure(int height , int width){   //设置该view的实际宽(mMeasuredWidth)高(mMeasuredHeight)   //1、该方法必须在onMeasure调用,否者报异常。   setMeasuredDimension(h , l) ;      //2、如果该View是ViewGroup类型,则对它的每个子View进行measure()过程   int childCount = getChildCount() ;      for(int i=0 ;i<childCount ;i++){    //2.1、获得每个子View对象引用    View child = getChildAt(i) ;        //整个measure()过程就是个递归过程    //该方法只是一个过滤器,最后会调用measure()过程 ;或者 measureChild(child , h, i)方法都    measureChildWithMargins(child , h, i) ;         //其实,对于我们自己写的应用来说,最好的办法是去掉框架里的该方法,直接调用view.measure(),如下:    //child.measure(h, l)   }  }    //该方法具体实现在ViewGroup.java里 。  protected  void measureChildWithMargins(View v, int height , int width){   v.measure(h,l)     }  

     

     

     

     

    流程二、 layout布局过程:

     

         主要作用 :为将整个根据子视图的大小以及布局参数将View树放到合适的位置上。

     

         具体的调用链如下:

           host.layout()开始View树的布局,继而回调给View/ViewGroup类中的layout()方法。具体流程如下

      

            1 、layout方法会设置该View视图位于父视图的坐标轴,即mLeft,mTop,mLeft,mBottom(调用setFrame()函数去实现)

      接下来回调onLayout()方法(如果该View是ViewGroup对象,需要实现该方法,对每个子视图进行布局) ;

           

           2、如果该View是个ViewGroup类型,需要遍历每个子视图chiildView,调用该子视图的layout()方法去设置它的坐标值。

     

     

              layout函数原型为 ,位于View.java

     

    [java]  view plain copy print ?   /* final 标识符 , 不能被重载 , 参数为每个视图位于父视图的坐标轴  * @param l Left position, relative to parent  * @param t Top position, relative to parent  * @param r Right position, relative to parent  * @param b Bottom position, relative to parent  */  public final void layout(int l, int t, int r, int b) {      boolean changed = setFrame(l, t, r, b); //设置每个视图位于父视图的坐标轴      if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) {          if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {              ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);          }            onLayout(changed, l, t, r, b);//回调onLayout函数 ,设置每个子视图的布局          mPrivateFlags &= ~LAYOUT_REQUIRED;      }      mPrivateFlags &= ~FORCE_LAYOUT;  }  

     

        同样地, 将上面layout调用流程,用伪代码描述如下: 

     

    [java]  view plain copy print ?   // layout()过程  ViewRoot.java  // 发起layout()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法, mView.layout()    private void  performTraversals(){         //...            View mView  ;         mView.layout(left,top,right,bottom) ;            //....  }    //回调View视图里的onLayout过程 ,该方法只由ViewGroup类型实现  private void onLayout(int left , int top , right , bottom){     //如果该View不是ViewGroup类型   //调用setFrame()方法设置该控件的在父视图上的坐标轴      setFrame(l ,t , r ,b) ;      //--------------------------      //如果该View是ViewGroup类型,则对它的每个子View进行layout()过程   int childCount = getChildCount() ;      for(int i=0 ;i<childCount ;i++){    //2.1、获得每个子View对象引用    View child = getChildAt(i) ;    //整个layout()过程就是个递归过程    child.layout(l, t, r, b) ;   }  }  

     

     

       流程三、 draw()绘图过程

     

         由ViewRoot对象的performTraversals()方法调用draw()方法发起绘制该View树,值得注意的是每次发起绘图时,并不

      会重新绘制每个View树的视图,而只会重新绘制那些“需要重绘”的视图,View类内部变量包含了一个标志位DRAWN,当该

    视图需要重绘时,就会为该View添加该标志位。

     

       调用流程 :

         mView.draw()开始绘制,draw()方法实现的功能如下:

              1 、绘制该View的背景

              2 、为显示渐变框做一些准备操作(见5,大多数情况下,不需要改渐变框)          

              3、调用onDraw()方法绘制视图本身   (每个View都需要重载该方法,ViewGroup不需要实现该方法)

              4、调用dispatchDraw ()方法绘制子视图(如果该View类型不为ViewGroup,即不包含子视图,不需要重载该方法)

    值得说明的是,ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw ()的功能实现,应用程序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。

     

                4.1 dispatchDraw()方法内部会遍历每个子视图,调用drawChild()去重新回调每个子视图的draw()方法(注意,这个 

    地方“需要重绘”的视图才会调用draw()方法)。值得说明的是,ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw()的功能

    实现,应用程序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。

        

         5、绘制滚动条

     

      于是,整个调用链就这样递归下去了。

        

         同样地,使用伪代码描述如下:

        

    [java]  view plain copy print ?   // draw()过程     ViewRoot.java  // 发起draw()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法, 该方法会继续调用draw()方法开始绘图  private void  draw(){         //...   View mView  ;      mView.draw(canvas) ;              //....  }    //回调View视图里的onLayout过程 ,该方法只由ViewGroup类型实现  private void draw(Canvas canvas){   //该方法会做如下事情   //1 、绘制该View的背景   //2、为绘制渐变框做一些准备操作   //3、调用onDraw()方法绘制视图本身   //4、调用dispatchDraw()方法绘制每个子视图,dispatchDraw()已经在Android框架中实现了,在ViewGroup方法中。        // 应用程序程序一般不需要重写该方法,但可以捕获该方法的发生,做一些特别的事情。   //5、绘制渐变框    }    //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法,应用程序一般不需要重写该方法  @Override  protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {   //    //其实现方法类似如下:   int childCount = getChildCount() ;      for(int i=0 ;i<childCount ;i++){    View child = getChildAt(i) ;    //调用drawChild完成    drawChild(child,canvas) ;   }       }  //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法,应用程序一般不需要重写该方法  protected void drawChild(View child,Canvas canvas) {   // ....   //简单的回调View对象的draw()方法,递归就这么产生了。   child.draw(canvas) ;      //.........  }  

     

     

     

       关于绘制背景图片详细的过程,请参考我的另外的博客:

               

                  <<Android中View(视图)绘制不同状态背景图片原理深入分析以及StateListDrawable使用详解>>

     

     

        强调一点的就是,在这三个流程中,Google已经帮我们把draw()过程框架已经写好了,自定义的ViewGroup只需要实现

     measure()过程和layout()过程即可 。

     

     

         这三种情况,最终会直接或间接调用到三个函数,分别为invalidate(),requsetLaytout()以及requestFocus() ,接着

    这三个函数最终会调用到ViewRoot中的schedulTraversale()方法,该函数然后发起一个异步消息,消息处理中调用

    performTraverser()方法对整个View进行遍历。

     

     

        invalidate()方法 :

     

       说明:请求重绘View树,即draw()过程,假如视图发生大小没有变化就不会调用layout()过程,并且只绘制那些“需要重绘的”

    视图,即谁(View的话,只绘制该View ;ViewGroup,则绘制整个ViewGroup)请求invalidate()方法,就绘制该视图。

     

         一般引起invalidate()操作的函数如下:

                1、直接调用invalidate()方法,请求重新draw(),但只会绘制调用者本身。

                2、setSelection()方法 :请求重新draw(),但只会绘制调用者本身。

                3、setVisibility()方法 : 当View可视状态在INVISIBLE转换VISIBLE时,会间接调用invalidate()方法,

                         继而绘制该View。

                4 、setEnabled()方法 : 请求重新draw(),但不会重新绘制任何视图包括该调用者本身。

     

        requestLayout()方法 :会导致调用measure()过程 和 layout()过程 。

     

               说明:只是对View树重新布局layout过程包括measure()和layout()过程,不会调用draw()过程,但不会重新绘制

    任何视图包括该调用者本身。

     

        一般引起invalidate()操作的函数如下:

             1、setVisibility()方法:

                 当View的可视状态在INVISIBLE/ VISIBLE 转换为GONE状态时,会间接调用requestLayout() 和invalidate方法。

        同时,由于整个个View树大小发生了变化,会请求measure()过程以及draw()过程,同样地,只绘制需要“重新绘制”的视图。

     

        requestFocus()函数说明:

     

              说明:请求View树的draw()过程,但只绘制“需要重绘”的视图。

     

     

        下面写个简单的小Demo吧,主要目的是给大家演示绘图的过程以及每个流程里该做的一些功能。截图如下:

     

                                                    

     

     

     

     1、    MyViewGroup.java  自定义ViewGroup类型

       

    [java]  view plain copy print ?   /**  * @author http://http://blog.csdn.net/qinjuning  */  //自定义ViewGroup 对象  public class MyViewGroup  extends ViewGroup{          private static String TAG = "MyViewGroup" ;      private Context mContext ;            public MyViewGroup(Context context) {          super(context);          mContext = context ;          init() ;      }        //xml定义的属性,需要该构造函数      public MyViewGroup(Context context , AttributeSet attrs){          super(context,attrs) ;          mContext = context ;          init() ;      }            //为MyViewGroup添加三个子View      private void init(){          //调用ViewGroup父类addView()方法添加子View                    //child 对象一 : Button          Button btn= new Button(mContext) ;          btn.setText("I am Button") ;          this.addView(btn) ;                    //child 对象二 : ImageView           ImageView img = new ImageView(mContext) ;          img.setBackgroundResource(R.drawable.icon) ;          this.addView(img) ;                    //child 对象三 : TextView          TextView txt = new TextView(mContext) ;          txt.setText("Only Text") ;          this.addView(txt) ;                     //child 对象四 : 自定义View          MyView myView = new MyView(mContext) ;          this.addView(myView) ;       }            @Override      //对每个子View进行measure():设置每子View的大小,即实际宽和高      protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){          //通过init()方法,我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 , Button、 ImageView、TextView          int childCount = getChildCount() ;          Log.i(TAG, "the size of this ViewGroup is ----> " + childCount) ;                                    Log.i(TAG, "**** onMeasure start *****") ;                    //获取该ViewGroup的实际长和宽  涉及到MeasureSpec类的使用          int specSize_Widht = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec) ;          int specSize_Heigth = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec) ;                    Log.i(TAG, "**** specSize_Widht " + specSize_Widht+ " * specSize_Heigth   *****" + specSize_Heigth) ;                    //设置本ViewGroup的宽高          setMeasuredDimension(specSize_Widht , specSize_Heigth) ;                                                  for(int i=0 ;i<childCount ; i++){              View child = getChildAt(i) ;   //获得每个对象的引用              child.measure(50, 50) ;   //简单的设置每个子View对象的宽高为 50px , 50px                //或者可以调用ViewGroup父类方法measureChild()或者measureChildWithMargins()方法              //this.measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec) ;          }                }            @Override      //对每个子View视图进行布局      protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {          // TODO Auto-generated method stub          //通过init()方法,我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 , Button、 ImageView、TextView          int childCount = getChildCount() ;                    int startLeft = 0 ;//设置每个子View的起始横坐标           int startTop = 10 ; //每个子View距离父视图的位置 , 简单设置为10px吧 。 可以理解为 android:margin=10px ;                    Log.i(TAG, "**** onLayout start ****") ;          for(int i=0 ;i<childCount ; i++){              View child = getChildAt(i) ;   //获得每个对象的引用              child.layout(startLeft, startTop, startLeft+child.getMeasuredWidth(), startTop+child.getMeasuredHeight()) ;              startLeft =startLeft+child.getMeasuredWidth() + 10;  //校准startLeft值,View之间的间距设为10px ;              Log.i(TAG, "**** onLayout startLeft ****" +startLeft) ;          }                 }      //绘图过程Android已经为我们封装好了 ,这儿只为了观察方法调用程      protected void dispatchDraw(Canvas canvas){          Log.i(TAG, "**** dispatchDraw start ****") ;                    super.dispatchDraw(canvas) ;      }            protected boolean drawChild(Canvas canvas , View child, long drawingTime){          Log.i(TAG, "**** drawChild start ****") ;                    return super.drawChild(canvas, child, drawingTime) ;      }  }  

     

       

              2、MyView.java 自定义View类型,重写onDraw()方法 ,

     

    [java]  view plain copy print ?   //自定义View对象      public class MyView extends View{            private Paint paint  = new Paint() ;                    public MyView(Context context) {              super(context);              // TODO Auto-generated constructor stub          }          public MyView(Context context , AttributeSet attrs){              super(context,attrs);          }                    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){              //设置该View大小为 80 80              setMeasuredDimension(50 , 50) ;          }                                        //存在canvas对象,即存在默认的显示区域          @Override          public void onDraw(Canvas canvas) {              // TODO Auto-generated method stub              super.onDraw(canvas);                            Log.i("MyViewGroup", "MyView is onDraw ") ;              //加粗              paint.setTypeface(Typeface.defaultFromStyle(Typeface.BOLD));              paint.setColor(Color.RED);              canvas.drawColor(Color.BLUE) ;              canvas.drawRect(0, 0, 30, 30, paint);              canvas.drawText("MyView", 10, 40, paint);          }      }  

     

     

              主Activity只是显示了该xml文件,在此也不罗嗦了。 大家可以查看该ViewGroup的Log仔细分析下View的绘制流程以及

    相关方法的使用。第一次启动后捕获的Log如下,网上找了些资料,第一次View树绘制过程会走几遍,具体原因可能是某些

    View 发生了改变,请求重新绘制,但这根本不影响我们的界面显示效果 。

     

            总的来说: 整个绘制过程还是十分十分复杂地,每个具体方法的实现都是我辈难以立即的,感到悲剧啊。对Android提

     供的一些ViewGroup对象,比如LinearLayout、RelativeLayout布局对象的实现也很有压力。 本文重在介绍整个View树的绘制

    流程,希望大家在此基础上,多接触源代码进行更深入地扩展。

     

     

          

           示例DEMO下载地址:http://download.csdn.net/detail/qinjuning/3982468

     

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    // 本次更新于 2012-05-20 晚

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     Al Last,关于UI绘制的这块,我博客里零零散散的叙说了一些知识,建议大家都能够去看看:

     

       1、  详解measure过程以及如何设置View宽高的,建议看我的另外两篇博客:

             <<Android中measure过程、WRAP_CONTENT详解以及xml布局文件解析流程浅析(上)>>

             <<Android中measure过程、WRAP_CONTENT详解以及xml布局文件解析流程浅析(下)>>

     

       2、详解DecorView以及Activity窗口对应布局地说明

          <<Android中将布局文件/View添加至窗口过程分析 ---- 从setContentView()谈起>>

     

       3、详解View绘制过程中如何绘制背景图片:

           <<Android中View(视图)绘制不同状态背景图片原理深入分析以及StateListDrawable使用详解>>

    转载请注明原文地址: https://ju.6miu.com/read-665099.html

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