Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

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Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

2019年10月10日 ⁄ 移动开发 ⁄ 共 14550字 ⁄ 字号小中大 ⁄ 评论关闭

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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：

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。

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

view

 plainprint?

<span style="font-size:16px;"></span><pre class="java" name="code">    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

view

 plainprint?

// measure()过程  ViewRoot.java  

   // 发起measure()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法， mView.measure()  

   private void  performTraversals(){  

    //...  

    View mView  ;  

    mView.measure(h,l) ;  

    //....  

   }  

  //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 View.java

view

 plainprint?

 /* 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：

view

 plainprint?

// 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：

view

 plainprint?

// 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) ;  

 //.........  

}

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。

引起View树重新绘制的因素有如下几种：

1、导致视图大小发生变化；

2、导致ViewGroup重新为子视图分配位置

3、视图显示情况发生变化需要重绘

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，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

说明：对View树重新布局layout过程，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

view

 plainprint?

package com.qin.customviewgroup;  

import android.content.Context;  

import android.graphics.Canvas;  

import android.util.AttributeSet;  

import android.util.Log;  

import android.view.View;  

import android.view.ViewGroup;  

import android.widget.Button;  

import android.widget.ImageView;  

import android.widget.TextView;  

/** 

 * @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) ;  

    }  

}

MyView.java 自定义View类型，重写onDraw()方法

view

 plainprint?

package com.qin.customviewgroup;  

import android.content.Context;  

import android.graphics.Bitmap;  

import android.graphics.BitmapFactory;  

import android.graphics.Canvas;  

import android.graphics.Color;  

import android.graphics.Paint;  

import android.graphics.Typeface;  

import android.graphics.Bitmap.Config;  

import android.util.AttributeSet;  

import android.util.Log;  

import android.view.View;  

//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);  

    }  

}

主文件布局main.xml

view

 plainprint?

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  

    android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent"  

    android:layout_height="fill_parent">  

    <TextView android:id="@+id/txt" android:layout_width="fill_parent"  

        android:layout_height="wrap_content" android:text="@string/hello" />  

    <Button android:id="@+id/btn" android:layout_width="fill_parent" android:layout_marginTop="20px"  

        android:layout_height="wrap_content" android:text="点击我查看Log绘制流程"></Button>  

    <com.qin.customviewgroup.MyViewGroup android:id="@+id/custemViewGroup"  

        android:layout_height="fill_parent" android:layout_width="fill_parent">  

    </com.qin.customviewgroup.MyViewGroup>  

</LinearLayout>

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树绘制过程会走两遍，具体原因我也不得而知，

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

【上篇】Android中几种图像特效处理的集锦!!
【下篇】android中Touch事件的处理逻辑

作者: whirlwind

该日志由 whirlwind 于5年前发表在移动开发分类下，最后更新于 2019年10月10日.
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Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

流程一： mesarue()过程

流程二、 layout布局过程：

流程三、 draw()绘图过程

invalidate()方法

requestLayout()方法

requestFocus()函数说明：

作者: whirlwind

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Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

流程一： mesarue()过程

流程二 、 layout布局过程：

流程三、 draw()绘图过程

invalidate()方法

requestLayout()方法

requestFocus()函数说明：

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流程二、 layout布局过程：