第四章 View的工作原理

知识准备

ViewRoot

ViewRoot对应ViewRootImpl类，是连接WindowManager与DecorView的纽带。
View的三大流程都是通过ViewRoot完成的。
ActivityThread中，Activity对象被创建完毕时，会将DecorView添加到Window中，同时创建ViewRootImpl对象，并将ViewRootImpl对象和DecorView对象建立关联。

//创建ViewRootImpl对象
root = new ViewRootImpl(view.getContext(),display);
//添加关联
root.setView(view,wparams,panelparentView);

View绘制流程从ViewRoot的performTraversals方法开始，经过measure、layout、draw三大流程后才将View绘制出来。 
performTraversals方法（8W多行代码），会依次调用performMeasure、performLayout、performDraw方法（这三个方法分别完成顶级View - DecorView 的measure、layout、draw方法） 
其中performMeasure方法会调用measure方法，在measure方法中又会调用onMeasure方法，onMeasure方法则会对所有子元素进行measure，从而达到measure流程从父容器传递到子元素中的目的。接着子元素会重复父容器的measure过程，如此反复完成整个View树的遍历。 
最后，perfromLayout、performDraw的传递过程也是类似的，唯一不同，而performDraw的传递过程在draw方法中通过dispatchDraw来实现。

MeasureSpec:

MeasureSpec代表一个32位int值，高2位代表SpecMode（测量模式），低30位代表SpecSize（规格大小） 
小白科普：Java中int为4个字节，Android使用第一个高位字节存储Mode，剩下三个字节存储Size

系统内部是通过MeasureSpec进行View测量的，但正常情况下，都是使View指定MeasureSpec。
View测量时候系统会将LayoutParams在父容器约束下转换成对应的MeasureSpec，然后再根据这个MeasureSpec来确定View测量后的宽高。因此，Measure需要由LayoutParams和父容器一起决定。

另外，对于顶级View（DecorView），其MeasureSpec由窗口尺寸和其自身的LayoutParams共同决定。Measure一旦决定后，onMeasure中即可获得View的测量宽高。

以下是DecorView获得MeasureSpec的过程：

其中rootDimension是DecorView的LayoutParam指定的宽高。

/**
* DecorView中，MeasureSpec产生过程
* 根据LayoutParams划分，并产生MeasureSpec
*/
private static int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) {
        int measureSpec;
        switch (rootDimension) {
        case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:
            // Window can't resize. Force root view to be windowSize.
            measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);
            break;
        case ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT:
            // Window can resize. Set max size for root view.
            measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.AT_MOST);
            break;
        default:
            // Window wants to be an exact size. Force root view to be that size.
            measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension, MeasureSpec.EXACTLY);
            break;
        }
        return measureSpec;
    }

上述代码很明确的可以看出DecorView的SpecMeasure的创建过程，如果是MATCH_PARENT那它的大小就是当前窗口的大小，

如果是WRAP_CONTENT：最大模式，大小是不定的，但是最大不能超过windowSize。

我们关心的是普通的View的绘制过程。下面就来分析一下普通View的measure过程：

对于普通View（布局中的View），View的measure方法需要由ViewGroup传递过来 
所以我们先看看ViewGroup中的measureChildWithMargins方法

   protected void measureChildWithMargins(View child,
            int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
            int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {

        final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
        final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
                mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
                        + widthUsed, lp.width);
        final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
                mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin
                        + heightUsed, lp.height);
        child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }

很明显，childMeasureSpec的值和父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParam，以及自身的padding，margin相关。

从这一行中可以很明显的看出

final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
+ widthUsed, lp.width);

那到底是如何使用协调这些参数的呢？其具体情况可以看一下getChildMeasureSpec的实现

代码如下：

先解释一下padding其实是父容器已经占用了的空间，很明显其就是所设置的子view padding和margin的和。

则第五行这个size就是父容器剩下可以使用的size。

在Switch代码中可以看到子view的MeasureSpec是由ViewGroup的MODEL和子View的LayoutParams共同决定的。

public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
        int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
        int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
        int size = Math.max(0, specSize - padding);
        int resultSize = 0;
        int resultMode = 0;
        switch (specMode) {
        // Parent has imposed an exact size on us
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            if (childDimension >= 0) {
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size. So be it.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size. It can't be
                // bigger than us.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;
        // Parent has imposed a maximum size on us
        case MeasureSpec.AT_MOST:
            if (childDimension >= 0) {
                // Child wants a specific size... so be it
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size, but our size is not fixed.
                // Constrain child to not be bigger than us.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size. It can't be
                // bigger than us.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;
        // Parent asked to see how big we want to be
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
            if (childDimension >= 0) {
                // Child wants a specific size... let him have it
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size... find out how big it should
                // be
                resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size.... find out how
                // big it should be
                resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            }
            break;
        }
        return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
    }

这个是上面这段代码的总结图：

表格中parentSize就是代码里的size也就是父容器目前可用的Size。

接下来的分析情况下文

View的工作过程：

主要流程是measure、layout、draw这三大过程。

measure 确定View宽高
layout确定View最终宽高和四个顶点位置
draw将View绘制到屏幕

我们继续上面的measure。

探究Measure过程

两种情况，若只是一个原始的View，通过measure方法就完成了测量过程；如果是ViewGroup，除了完成自身的measure过程，还需要遍历子元素的measure方法，各个子元素递归去执行这个部分。
View的measure方法是一个final类型的方法 - 意味着子类不能重写该方法,因此仔细研究onMeasure方法的实现效果会更好。

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
                getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
    }

setMeasuredDimension 方法会设置view宽高的测量值，因此我们只需看getDefaultSize就行了。

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://一般是系统内部的测量过程，重点注意另外两种模式
            result = size;
            break;
        case MeasureSpec.AT_MOST://这两种模式都是做一样的事情
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            result = specSize;
            break;
        }
        return result;
    }

getDefaultSize方法直接就是根据测量模式返回measureSpec中的specSize，而这个specSize就是View测量后的大小。 
注意：View测量后大小 与 View最终大小 需要区分，是两个东西，因为View最终大小是在layout阶段确定的，但两者几乎所有情况都是相等的。

接下来，再继续探究getDefaultSize方法的第一个参数，从onMeasure方法中可知，该参数来源于下面两个方法
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
        return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
    }
protected int getSuggestedMinimumHeight() {
        return (mBackground == null) ? mMinHeight : max(mMinHeight, mBackground.getMinimumHeight());
    }
上述两个方法实现原理都一致，判断有没有背景，如果有，返回两者较大的宽高，没有则返回自己的宽高（android:minwith这个属性指定的值）。 
那么，问题来了，背景最小宽高原理是什么？
public int getMinimumWidth() {
        final int intrinsicWidth = getIntrinsicWidth();
        return intrinsicWidth > 0 ? intrinsicWidth : 0;
    }
上述代码中可见，Drawable的原始宽度，如果没有原始宽度，则返回0。 
小白科普：ShapeDrawable无原始宽高，而BimapDrawable有原始宽高（即图片尺寸）

通过上面的分析，我们是不是发现了一个问题：既WRAP_CONTENT是不是起不到warp_content的作用？

我们看，View的绘制和其LayoutParam与父容器的MeasureSpec有关，查看那张表，我们看到当view设定为Wrap_content的时候，其View的Measure MODEL为 AT_MOST，其size为parentsize（也就是父容器可用的sieze）。也就是说onMeasure方法中得到的测量大小其实和match_parent没有任何区别（都是parentsize）

其实解决也很简单

    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);
        }
    }

对于Wrap_cont的我们自己指定一个height或者weight即可，当然这个宽高要自己算。

再谈谈ViewGroup的measure过程 
与上面的主要区别： 
1. 除了完成自己measure过程还要遍历调用子元素的measure方法，各个子元素再递归执行该过程。 
2. ViewGroup是抽象类，没有重写View的onMeasure方法，而是提供了一个measureChildren的方法protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        final int size = mChildrenCount;
        final View[] children = mChildren;
        for (int i = 0; i < size; ++i) {
            final View child = children[i];
            if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
                measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            }
        }
    }
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);
    }
View在measure过程中会对每一个子元素进行measure。 
再细说下，measureChild方法的思路： 
1. 取出子元素的LayoutParams 
2. 通过getChildMeasureSpec创建子元素的MeasureSpec 
3. 将MeasureSpec传递给View的Measure方法进行测量。

        问题：为什么ViewGroup不像View一样对其onMeasure方法做统一实现？ 
        因为不同的ViewGroup子类会有不同的特性，因此其中的onMeasure细节不相同。

引申：

获取View宽高方法不当，可能会获取错误。
原因：View的measure过程和Activity生命周期方法执行顺序是不确定的，无法保证Activity执行了onCreate、onStart、onReasume时，View测量完毕。
如果View还没有完成测量，则获取的宽高会是0.

给出四种方法解决：

1、onWindowFocusChanged - 该方法被调用时候，View已经测量完毕，能够正确获取View宽高。

注意:该方法会被调用多次，Activity窗口得到焦点与失去焦点时均会被调用一次（继续执行，暂停执行）。

public void onWindowFocusChanged(boolean hasWindowFocus) {
        super.onWindowFocusChanged(hasWindowFocus);
        if(hasWindowFocus){
        //获取宽高
        int with = view.getMeasuredWidth();
        int height = view.getMeasuredHeight();
        }
    }

2、view.post(runnable)

通过post将一个runnable投递到消息队列队尾，等待Looper调用此runnable时，View已初始化完毕。

protected void onStart(){
    super.onStart();
    view.post(new Runnable(){
        @override
        public void run(){
        //获取宽高
        int with = view.getMeasuredWidth();
        int height = view.getMeasuredHeight();
        }
    })
}

3、ViewTreeObserver 该类有众多回调接口，其中的OnGlobalLayoutListener接口，当View树状态发生变化或者View树内部的View的可见性发生改变，该方法都会被回调，利用此特性，可获得宽高。

protected void onStart(){
    super.onStart();
    viewTreeObserver observer = view.getViewTreeObserver();
    observer.addOnGlobalLayoutListener(new OnGlobalListener(){
        public void onGlobalLayout(){
        view.getViewTreeObserver().removeGlobalOnlayoutListener(this);
        //获取宽高
        int with = view.getMeasuredWidth();
        int height = view.getMeasuredHeight();
        }
    })
}

view.measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec) 
手动对View进行获取，根据View的LayoutParams不同，而采取不同手段。（因不常用，这里就不详细说明）

4、view.measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec) 手动对View进行获取，根据View的LayoutParams不同，而采取不同手段。（因不常用，这里就不详细说明）

layout过程：

 public void layout(int l, int t, int r, int b) {
        if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
            onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        }
        //设定四个顶点位置
        int oldL = mLeft;
        int oldT = mTop;
        int oldB = mBottom;
        int oldR = mRight;
        boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
                setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
        if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
            onLayout(changed, l, t, r, b);
            mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
            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);
                }
            }
        }
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
        mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
    }

1. setFrame方法设定View四个顶点位置
2. 调用onLayout方法，父容器确定子元素位置
另外，与onMeasure方法相似，onLayout方法也是各不相同的。

draw过程：

draw主要作用是将View绘制到屏幕上

绘制过程：

1. 绘制背景(background.draw(canvas))

2. 绘制自己(onDraw)

3. 绘制children(dispatchDraw)

4. 绘制装饰(onDrawScrollBars)

View的绘制过程传递是通过dispatchDraw来实现，dispatchDraw会遍历所有子元素的draw方法，另外，View还有一个特殊的方法setWillNotDraw
public void setWillNotDraw(boolean willNotDraw) {
        setFlags(willNotDraw ? WILL_NOT_DRAW : 0, DRAW_MASK);
    }
setFlags - 该方法可设置优化标记 
如果View不需要绘制任何内容，那么将设置标记为true，系统会相应优化。默认情况下，View不启用这个标记位，但ViewGroup会默认启动该优化标记。 
而实际开发意义：当我们自定义控件继承于ViewGroup并且本身不具备绘制功能，则开启标记。而如果明确知道一个ViewGroup需要通过onDraw来绘制内容时候，则需要显式关闭WILL_NOT_DRAW这个标记位。

下面的流程图便于方便理解View的工作过程

自定义VIEW：

1. 分类：

继承View从写onDraw()方法
采用这种方式需要自己支持wrap_content,并且padding也需要自己处理。
继承ViewGroup派生特殊的Layout
当效果看起来很像集中View组合在一起的时候，可以采用这种方法来实现。
继承特定的View
一般用于扩展某种已有的View的功能。比如继承TextView进行增强等。
继承特定的ViewGroup
比如继承LinearLayout进行增强等，或者继承RelativeLayout写组合控件。

2. 自定义View注意事项：

让View支持wrap_content
直接继承View或ViewGroup的控件，如果不支持wrap_content，则该控件的表现效果和match_parent一样。
如果有必要，支持padding
直接继承View的控件，不在draw()方法中处理padding,则padding属性失效。继承ViewGroup的控件必须要在onMeasure()和onLayout()中考虑padding和margin，否则这两属性失效。
尽量不要在View中使用Handler
View本身就提供了post系列方法，完全可以替代handler。除非很明确地要使用handler。
View中如果有线程或动画，需要及时停止
在View.onDetachedFromWindow()中停止。如果不及时处理，会造成内存溢出。当包含此View的Activity退出或者此View被remove()时，就会调用该方法。
View带有滑动嵌套情形时，需要处理好滑动冲突

举一个很简单的例子：

package com.ryg.chapter_4.ui;
import com.ryg.chapter_4.R;
import android.content.Context;
import android.content.res.TypedArray;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.View;
public class CircleView extends View {
    private int mColor = Color.RED;
    private Paint mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
    public CircleView(Context context) {
        super(context);
        init();
    }
    public CircleView(Context context, AttributeSet attrs) {
        this(context, attrs, 0);
    }
    public CircleView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.CircleView);
        mColor = a.getColor(R.styleable.CircleView_circle_color, Color.RED);
        a.recycle();
        init();
    }
    private void init() {
        mPaint.setColor(mColor);
    }
    @Override
    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);
        }
    }
    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        final int paddingLeft = getPaddingLeft();
        final int paddingRight = getPaddingLeft();
        final int paddingTop = getPaddingLeft();
        final int paddingBottom = getPaddingLeft();
        int width = getWidth() - paddingLeft - paddingRight;
        int height = getHeight() - paddingTop - paddingBottom;
        int radius = Math.min(width, height) / 2;
        canvas.drawCircle(paddingLeft + width / 2, paddingTop + height / 2,
                radius, mPaint);
    }
}

如何定义属性呢？

1、新建一个xml用来配置属性：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>
    <declare-styleable name="CircleView">   
        <attr name="circle_color" format="color" />
    </declare-styleable>
</resources>

<declare-styleable name="CircleView"> 这句表示自定义一个属性集合“CircleView”

2、在View的构造方法中解析自定义属性的值并作出相应处理。

public CircleView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
    super(context, attrs, defStyleAttr);
    TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.CircleView);
    mColor = a.getColor(R.styleable.CircleView_circle_color, Color.RED);
    a.recycle();
    init();
}

更详细的例子：

待补。。。好困

来自为知笔记(Wiz)

posted @ 2016-10-21 14:20 _如此甚好阅读(211) 评论(0) 收藏举报

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