View 工作原理

首先先来说明一下要掌握的知识

• View 绘制工作整体流程
• Measure
• Layout
• Draw

View 绘制整体流程

View 的绘制是从 ViewRoot 的 performTraversals 方法开始的。

ViewRoot 的作用

对应与 ViewRootImpl 类，View 的三大流程都是通过 ViewRoot 来完成的。在 Activity 被创建后，会将 DecorView 添加到 Window 中，同时创建 ViewRoot 的对应类的对象和 DecorView 关联。

root = new ViewRootImpl(view.getContext() , display);
root.setView(view, wparams, panelParentView());

继续回到 View 绘制的入口，ViewRoot 的 performTraversals 方法。

大致流程如图

首先可以看出三大流程的调用顺序是measure-->layout-->draw。

以 measure 为例，稍微说明。详细说明看下面的 measure 过程。
performTraversals 方法调用 ViewGroup 的 performMeasure 方法，performMeasure 调用 measure 方法，measure 方法又调用 onMeasure 方法，在 onMeasure 方法中，会遍历调用子 View 的 measure 方法，这样就完成了整个 View 树的遍历。

上面还提到了 DecorView，为什么在这里要提到 DecorView 呢？因为 DecorView 是顶级容器，View 层的事件都必须通过 DecorView 传给相应的 View。这也是 View 工作流程的一部分。

作为顶级容器，DecorView 是一个 FrameLayout，其中一般包含一个垂直的 LinearLayout(包含 TitleView 和 ContentView)。其中 contentView 的 id 是 R.android.content

Measure

MeasureSpec

MeasureSpec 是参与 view 的 measure 流程中的一个重要成员。

public static class MeasureSpec {
     private static final int MODE_SHIFT = 30;
     private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;
       /**
      * Measure specification mode: The parent has not imposed any constraint
      * on the child. It can be whatever size it wants.
      */
     public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;

     /**
      * Measure specification mode: The parent has determined an exact size
      * for the child. The child is going to be given those bounds regardless
      * of how big it wants to be.
      */
     public static final int EXACTLY     = 1 << MODE_SHIFT;

     /**
      * Measure specification mode: The child can be as large as it wants up
      * to the specified size.
      */
     public static final int AT_MOST     = 2 << MODE_SHIFT;


     public static int makeMeasureSpec(@IntRange(from = 0, to = (1 << MeasureSpec.MODE_SHIFT) - 1) int size,
                                       @MeasureSpecMode int mode) {
         if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
             return size + mode;
         } else {
             return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
         }
     }

     @MeasureSpecMode
     public static int getMode(int measureSpec) {
         //noinspection ResourceType
         return (measureSpec & MODE_MASK);
     }

     /**
      * Extracts the size from the supplied measure specification.
      *
      * @param measureSpec the measure specification to extract the size from
      * @return the size in pixels defined in the supplied measure specification
      */
     public static int getSize(int measureSpec) {
         return (measureSpec & ~MODE_MASK);
     }
     //省略代码..........
 }

源码写的很清楚，MeasureSpec 主要管理一个 32 为的 int 类型的值，高两位代表 SpecMode，低 30 位代表 SpecSize。

SpecMode 有三种：

• UNSPECIFIED
  public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;

  高 2 位为 00，表示父容器对 view 没有约束，要多大给多大。

• EXACTLY
  public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;

  高 2 位为 01，表示父容器已经知道了 view 的大小，这时候 SpecSize 就是 view 的最终大小。对应 LayoutParams 中的 match_parent 和具体数值大小。

• AT_MOST
  public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;

  高 2 位是 10，表示父容器会提供一个可用大小(SpecSize),view 的大小不能超过这个 SpecSize；，具体大小是多少要看不同 view 的具体实现。对应 LayoutParams 中的 wrap_content。

上面提到了 MeasureSpec 和 LayoutParams 的一些关系，下面来解析一下 LayoutParams 如何转换成对应的 MeasureSpec。

MeasureSpec 和 Layoutparams 的对应关系

我们给 view 设置大小通常是给 View 设置 LayoutParams，在 view 的测量过程中，系统会将 LayoutParams 在父容器的约束下转换成 MeasureSpec;这里 DecorView 和普通 View 的测量还有点不一样。DecorView 的 Measure 是由窗口尺寸和自身的 LayoutParams 决定的；而普通的 View 是由父容器的 MeasureSpec 和自身的 LayoutParams 决定的。Measure 确定后，就可以在 onMeasure 方法中获取 view 的测量宽高。

DecorView 的 MeasureSpec

在 ViewRootImpl 里有这样一个方法measureHierarchy,里面有 DecorView 的 MeasureSpec 的创建过程。

childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowWidth, lp.width);
childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

desiredWindowWidth,desiredWindowHeight 就是屏幕的宽高。

再看看getRootMeasureSpec是怎么实现的。

   private static int getRootMeasureSpec(int windowSize ,int rootDimension){
    int measureSpec;
    switch (rootDimension){

        case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:
            measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize ,MeasureSpec.EXACTLY);
            break;

        case ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT:
            measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize ,MeasureSpec.AT_MOST);
            break;

        default:
            measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension ,MeasureSpec.EXACTLY);
            break;
    }
    return measureSpec;
}

在这里可以看出 MeasureSpec 的 SpecMode 原来是从 LayoutParam 中得来的。

普通的 View 的 measure

之前说过 View 的 measure 过程；他是从 ViewGroup 中传递过来的。

/**
    * Ask one of the children of this view to measure itself, taking into
    * account both the MeasureSpec requirements for this view and its padding
    * and margins. The child must have MarginLayoutParams The heavy lifting is
    * done in getChildMeasureSpec.
    *
    * @param child The child to measure
    * @param parentWidthMeasureSpec The width requirements for this view
    * @param widthUsed Extra space that has been used up by the parent
    *        horizontally (possibly by other children of the parent)
    * @param parentHeightMeasureSpec The height requirements for this view
    * @param heightUsed Extra space that has been used up by the parent
    *        vertically (possibly by other children of the parent)
    */
   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);
   }

首先获取到了 Childview 的 MarginLayoutparams,然后通过 getChildMeasureSpec 来获得子 view 的 MeasureSpec。然后将子 View 的 MeasureSpec 的数据传给子 View,接下来就是 ziView 的 measure 过程。getChildMeasureSpec 这个方法有好多参数。可以看到，子 view 的 MeasureSpec 的创建与父容器的 MeasureSpec 还有自身的 Layoutparams 有很大关系。下面就看一下 getChildMeasureSpec 如何得到子 view 的 MeasureSpec。

/**
     * Does the hard part of measureChildren: figuring out the MeasureSpec to
     * pass to a particular child. This method figures out the right MeasureSpec
     * for one dimension (height or width) of one child view.
     *
     * The goal is to combine information from our MeasureSpec with the
     * LayoutParams of the child to get the best possible results. For example,
     * if the this view knows its size (because its MeasureSpec has a mode of
     * EXACTLY), and the child has indicated in its LayoutParams that it wants
     * to be the same size as the parent, the parent should ask the child to
     * layout given an exact size.
     *
     * @param spec The requirements for this view
     * @param padding The padding of this view for the current dimension and
     *        margins, if applicable
     * @param childDimension How big the child wants to be in the current
     *        dimension
     * @return a MeasureSpec integer for the child
     */
    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;
        }
        //noinspection ResourceType
        return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
    }

同样的来分析这个函数，和 DecorView 的 MeasureSpec 创建差不多。首先，通过父容器的 MeasureSpec 获取父容器的 SpecMode,和 SpecSize;
获取到 SpecSize 后会计算出留给子 View 的大小空间(非负)。根据父容器的 SpecMode 来计算子 View 的 MeasureSpec。有三种情况

• 父容器的 SpecMode 是 MeasureSpec.EXACTLY:
  • 1.子 view 的 LayoutParams 对应的是一个具体数值，那这个具体数值就赋值给 resultSize(子 View 的 SpecSize);resultmode(子 View 的 SpecMode)因为是具体数值，所以就是 MeasureSpec.EXACTLY;
  • 2.子 view 的 LayoutParams 对应的是 LayoutParams.MATCH_PARENT,那就把父容器留给子 View 的大小空间 size 赋值给 resultSize(子 View 的 SpecSize);resultmode(子 View 的 SpecMode)因为是具体数值 size，所以就是 MeasureSpec.EXACTLY;
  • 3.子 view 的 LayoutParams 对应的是 LayoutParams.WRAP_CONTENT,那就把父容器留给子 View 的大小空间 size 赋值给 resultSize(子 View 的 SpecSize);resultmode(子 View 的 SpecMode)因为 LayoutParams.WRAP_CONTENT，所以就是 MeasureSpec.EXACTLY;
• 父容器的 SpecMode 是 MeasureSpec.AT_MOST
  • 1…….
  • 2…….
  • 3…….
• 父容器的 SpecMode 是 MeasureSpec.UNSPECIEFIED
  • 1…….
  • 2…….
  • 3…….

到这里已经介绍了 MeasureSpec。之后可以具体看看是如何通过 MeasureSpec 来得到 View 的测量大小。

measure 过程

view 的 measure 过程和 Viewgroup 的 measure 过程也不一样。

看 View 的 measure 过程

View 的 measure 方法是一个 final 类型的方法，所以不能被重写。measure 方法里面调用了 onMeasure 方法。

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

setMeasuredDimension 这个方法会设置 view 的测量值。这个测量值室友 getDefaultSize(int size, int measureSpec)方法得到。在看看 getDefaultSize 方法的代码

/**
   * Utility to return a default size. Uses the supplied size if the
   * MeasureSpec imposed no constraints. Will get larger if allowed
   * by the MeasureSpec.
   *
   * @param size Default size for this view
   * @param measureSpec Constraints imposed by the parent
   * @return The size this view should be.
   */
  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:
          result = size;
          break;
      case MeasureSpec.AT_MOST:
      case MeasureSpec.EXACTLY:
          result = specSize;
          break;
      }
      return result;
  }

可以看到只有 SpecMode 为 UNSPECIFIED 的时候，getDefaultSize 的返回值才和 getSuggestedMinimumWidth()有关。这里不考虑，因为我们主要使用的是另外两种 AT_MOST 和 EXACTLY。这两种都是直接返回 SpecSize。要注意返回的是测量的大小，并不是最终的大小，最终的大小是在 layout 阶段完成的。 但是基本上测量的大小就是最终的大小。从上面的方法可以看出如果一个自定义控件直接继承 view，那就要重写 onMeasure 方法中 WRAP_CONTENT 的情况，因为从代码中可以看出当 view 的 LayoutParams 是 WRAP_CONTENT 时，自身的 SpecMode 就是 AT_MOST,那么他的 SpecSize 就是父容器剩余的大小，测量的大小也就是父容器剩余的大小。如果不重写，那么 WRAP_CONTENT 会出现和 MATCH_PARENT 一样的效果，大小为父容器剩余大小。

ViewGroup 的 measure 过程

ViewGroup 并没有重写自己的 onMeasure 方法，但是他提供了一个 measureChildren 方法。在这个方法里遍历对子 view 进行 measure,调用 measureChild 方法，这个方法在上面已经说过了。ViewGroup 没有具体的测量过程，因为这是一个抽象类，具体的测量过程通过子类重写 onMeasure 实现。可以看看 LinearLayout 怎么实现的。

Layout

Layout 是用来确定 ViewGroup 中子 View 的位置的，ViewGroup 的位置确定后，会遍历子 View 的 layout 方法。layout 会调用 onLayout 方法，这个方法 主要是确定子 View 在父容器中的位置。

/**
   * Assign a size and position to a view and all of its
   * descendants
   *
   * This is the second phase of the layout mechanism.   * (The first is measuring). In this phase, each parent calls   * layout on all of its children to position them.   * This is typically done using the child measurements   * that were stored in the measure pass().
   * (The first is measuring). In this phase, each parent calls
   * layout on all of its children to position them.
   * This is typically done using the child measurements
   * that were stored in the measure pass().
   *
   * Derived classes should not override this method.   * Derived classes with children should override   * onLayout. In that method, they should   * call layout on each of their children.
   * Derived classes with children should override
   * onLayout. In that method, they should
   * call layout on each of their children.
   *
   * @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
   */
  @SuppressWarnings({"unchecked"})
  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;
      }

      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);

          if (shouldDrawRoundScrollbar()) {
              if(mRoundScrollbarRenderer == null) {
                  mRoundScrollbarRenderer = new RoundScrollbarRenderer(this);
              }
          } else {
              mRoundScrollbarRenderer = null;
          }

          mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;

          ListenerInfo li = mListenerInfo;
          if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
              ArrayList listenersCopy =
                      (ArrayList)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;
  }

layout 过程比 measure 过程简单好多。

draw

主要是跟画布操作有关。。。

自定义 view 须知

• 1.让 View 支持 wrap_content
• 2.最好支持 padding
• 3.不需要使用 handler 方法，因为 view 中提供了 post 方法
• 4.view 消失时，需要及时停止 view 中的线程和动画
• 5.处理好滑动冲突