Android UI绘制流程及原理详解

2023-08-18 04:39:04 74

一、绘制流程源码路径

1、Activity加载ViewRootImpl

ActivityThread.handleResumeActivity()
-->WindowManagerImpl.addView(decorView,layoutParams)
-->WindowManagerGlobal.addView()

2、ViewRootImpl启动View树的遍历

ViewRootImpl.setView(decorView,layoutParams,parentView)
-->ViewRootImpl.requestLayout()
-->scheduleTraversals()
-->TraversalRunnable.run()
-->doTraversal()
-->performTraversals()（performMeasure、performLayout、performDraw）

二、View绘制流程

1、measure

（1）MeasureSpec是什么？

重写过onMeasure()方法都知道，测量需要用到MeasureSpec类获取View的测量模式和大小，那么这个类是怎样存储这两个信息呢？

留心观察的话会发现，onMeasure方法的两个参数实际是32位int类型数据，即：

00000000000000000000000000000000

而其结构为mode+size，前2位为mode，而后30位为size。

==>getMode()方法（measureSpec-->mode）：

privatestaticfinalintMODE_SHIFT=30;
//0x3转换为二进制即为：11
//左移30位后：11000000000000000000000000000000
privatestaticfinalintMODE_MASK=0x3<
getSize()方法同理。
==>makeMeasureSpec()方法（mode+size-->measureSpec）：
publicstaticintmakeMeasureSpec(
@IntRange(from=0,
to=(1<
这里解释一下，按位或左侧为size的高2位清零后的结果，右侧为mode的低30位清零后的结果，两者按位或运算的结果正好为高2位mode、低30位size，例：
01000000000000000000000000000000|
00001000000010111111010110101101=
01001000000010111111010110101101
二进制计算规则可参考：https://www.nhooo.com/article/166892.htm
==>测量模式：
publicstaticfinalintUNSPECIFIED=0<
UNSPECIFIED：父容器不对View作任何限制，系统内部使用。
EXACTLY：精确模式，父容器检测出View大小，即为SpecSize；对应LayoutParams中的match_parent和指定大小的情况。
AT_MOST：最大模式，父容器指定可用大小，View的大小不能超出这个值；对应wrap_content。
（2）ViewGroup的测量流程


回到ViewRootImpl的performMeasure方法，这里传入的参数为顶层DecorView的测量规格，其测量方式为：
privatestaticintgetRootMeasureSpec(intwindowSize,introotDimension){
intmeasureSpec;
switch(rootDimension){

caseViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:
measureSpec=MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize,MeasureSpec.EXACTLY);
break;
caseViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT:
measureSpec=MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize,MeasureSpec.AT_MOST);
break;
default:
measureSpec=MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension,MeasureSpec.EXACTLY);
break;
}
returnmeasureSpec;
}
match_parent和具体数值大小为EXACTLY模式，wrap_content则为AT_MOST模式。
往下走，performMeasure方法中调用了DecorView的onMeasure方法，而DecorView继承自FrameLayout，可以看到FL的onMeasure方法中调用了measureChildWithMargins方法，并传入自身的测量规格：
protectedvoidmeasureChildWithMargins(Viewchild,
intparentWidthMeasureSpec,intwidthUsed,
intparentHeightMeasureSpec,intheightUsed){
finalMarginLayoutParamslp=(MarginLayoutParams)child.getLayoutParams();

finalintchildWidthMeasureSpec=getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft+mPaddingRight+lp.leftMargin+lp.rightMargin
+widthUsed,lp.width);
finalintchildHeightMeasureSpec=getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop+mPaddingBottom+lp.topMargin+lp.bottomMargin
+heightUsed,lp.height);

child.measure(childWidthMeasureSpec,childHeightMeasureSpec);
}
即测量子控件的大小，测量规则详情可看getChildMeasureSpec方法，总结如下：







childLayoutParams\parentSpecMode
EXACTLY
AT_MOST
UNSPECIFIED



dp
EXACTLY/childSize
EXACTLY/childSize
EXCATLY/childSize

match_parent
EXACTLY/parentSize
AT_MOST/parentSize
UNSPECIFIED/0

wrap_content
AT_MOST/parentSize
AT_MOST/parentSize
UNSPECIFIED/0




回到onMeasure方法，测完子控件之后，ViewGroup会经过一些计算，得出自身大小：
//加上padding
maxWidth+=getPaddingLeftWithForeground()+getPaddingRightWithForeground();
maxHeight+=getPaddingTopWithForeground()+getPaddingBottomWithForeground();

//检查是否小于最小宽度、最小高度
maxHeight=Math.max(maxHeight,getSuggestedMinimumHeight());
maxWidth=Math.max(maxWidth,getSuggestedMinimumWidth());

//检查Drawable的最小高度和宽度
finalDrawabledrawable=getForeground();
if(drawable!=null){
maxHeight=Math.max(maxHeight,drawable.getMinimumHeight());
maxWidth=Math.max(maxWidth,drawable.getMinimumWidth());
}

setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth,widthMeasureSpec,childState),
resolveSizeAndState(maxHeight,heightMeasureSpec,
childState<
综上，ViewGroup的测量需要先测量子View的大小，而后结合padding等属性计算得出自身大小。
（3）View的测量流程
View.performMeasure()
-->onMeasure(intwidthMeasureSpec,intheightMeasureSpec)
-->setMeasuredDimension(intmeasuredWidth,intmeasuredHeight)
-->setMeasuredDimensionRaw(intmeasuredWidth,intmeasuredHeight)
可以看到setMeasuredDimensionRaw()方法：
privatevoidsetMeasuredDimensionRaw(intmeasuredWidth,intmeasuredHeight){
//存储测量结果
mMeasuredWidth=measuredWidth;
mMeasuredHeight=measuredHeight;

//设置测量完成的标志位
mPrivateFlags|=PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
}
View不需要考虑子View的大小，根据内容测量得出自身大小即可。
另外，View中的onMeasure方法中调用到getDefaultSize方法：
protectedvoidonMeasure(intwidthMeasureSpec,intheightMeasureSpec){
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(),widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(),heightMeasureSpec));
}

publicstaticintgetDefaultSize(intsize,intmeasureSpec){
intresult=size;
intspecMode=MeasureSpec.getMode(measureSpec);
intspecSize=MeasureSpec.getSize(measureSpec);

switch(specMode){
caseMeasureSpec.UNSPECIFIED:
result=size;
break;
caseMeasureSpec.AT_MOST:
caseMeasureSpec.EXACTLY:
//最终测量的结果都是父容器的大小
result=specSize;
break;
}
returnresult;
}
这里看到精确模式和最大模式，最终测量的结果都是父容器的大小，即布局中的wrap_content、match_parent以及数值大小效果都一样，这也就是自定义View一定要重写onMeasure方法的原因。
2、layout


布局相对测量而言要简单许多，从ViewRootImpl的performLayout方法出发，可以看到其中调用了DecorView的layout方法：
//实则为DecorView的left,top,right,bottom四个信息
host.layout(0,0,host.getMeasuredWidth(),host.getMeasuredHeight());
进入layout方法，发现l、t、r、b被传递到了setFrame方法中，并设置给了成员变量：
mLeft=left;
mTop=top;
mRight=right;
mBottom=bottom;
所以，布局实际为调用View的layout方法，设置自身的l、t、r、b值。另外，layout方法中往下走，可以看到调用了onLayout方法，进入后发现为空方法。因而查看FrameLayout的onLayout方法：
@Override
protectedvoidonLayout(booleanchanged,intleft,inttop,intright,intbottom){
layoutChildren(left,top,right,bottom,false/*noforceleftgravity*/);
}

voidlayoutChildren(intleft,inttop,intright,intbottom,booleanforceLeftGravity){
finalintcount=getChildCount();

//省略

for(inti=0;i
可以看到，进行一系列计算后，调用了child的layout方法，对子控件进行布局，同时子控件又会继续往下对自己的子控件布局，从而实现遍历。
综上，布局实际为调用layout方法设置View位置，ViewGroup则需要另外实现onLayout方法摆放子控件。
3、draw


（1）绘制过程入口
ViewRootImpl.performDraw()
-->ViewRootImpl.draw()
-->ViewRootImpl.drawSoftware()
-->View.draw()
（2）绘制步骤


进入到View的draw方法中，可以看到以下一段注释：
/*
*Drawtraversalperformsseveraldrawingstepswhichmustbeexecuted
*intheappropriateorder:
*
*1.Drawthebackground
*2.Ifnecessary,savethecanvas'layerstoprepareforfading
*3.Drawview'scontent
*4.Drawchildren
*5.Ifnecessary,drawthefadingedgesandrestorelayers
*6.Drawdecorations(scrollbarsforinstance)
*/
结合draw方法的源码，绘制过程的关键步骤如下：

==>绘制背景：drawBackground(canvas)
==>绘制自己：onDraw(canvas)
==>绘制子view：dispatchDraw(canvas)
==>绘制滚动条、前景等装饰：onDrawForeground(canvas)

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childLayoutParams\parentSpecMode	EXACTLY	AT_MOST	UNSPECIFIED
dp	EXACTLY/childSize	EXACTLY/childSize	EXCATLY/childSize
match_parent	EXACTLY/parentSize	AT_MOST/parentSize	UNSPECIFIED/0
wrap_content	AT_MOST/parentSize	AT_MOST/parentSize	UNSPECIFIED/0

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