Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

            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

 

 

1. public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
2.     //....  
3.   
4.     //回调onMeasure()方法    
5.     onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);  
6.      
7.     //more  
8. }  

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

 

 

1. //回调View视图里的onMeasure过程  
2. private void onMeasure(int height , int width){  
3.  //设置该view的实际宽(mMeasuredWidth)高(mMeasuredHeight)  
4.  //1、该方法必须在onMeasure调用，否者报异常。  
5.  setMeasuredDimension(h , l) ;  
6.    
7.  //2、如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行measure()过程  
8.  int childCount = getChildCount() ;  
9.    
10.  for(int i=0 ;i<childCount ;i++){  
11.   //2.1、获得每个子View对象引用  
12.   View child = getChildAt(i) ;  
13.     
14.   //整个measure()过程就是个递归过程  
15.   //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  
16.   measureChildWithMargins(child , h, i) ;   
17.     
18.   //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：  
19.   //child.measure(h, l)  
20.  }  
21. }  
22.   
23. //该方法具体实现在ViewGroup.java里 。  
24. protected  void measureChildWithMargins(View v, int height , int width){  
25.  v.measure(h,l)     
26. }  

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

 

 

1. /* 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 
2.  * @param l Left position, relative to parent 
3.  * @param t Top position, relative to parent 
4.  * @param r Right position, relative to parent 
5.  * @param b Bottom position, relative to parent 
6.  */  
7. public final void layout(int l, int t, int r, int b) {  
8.     boolean changed = setFrame(l, t, r, b); //设置每个视图位于父视图的坐标轴  
9.     if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) {  
10.         if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {  
11.             ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);  
12.         }  
13.   
14.         onLayout(changed, l, t, r, b);//回调onLayout函数 ，设置每个子视图的布局  
15.         mPrivateFlags &= ~LAYOUT_REQUIRED;  
16.     }  
17.     mPrivateFlags &= ~FORCE_LAYOUT;  
18. }  

同样地， 将上面layout调用流程，用伪代码描述如下： 

[java] view plain copy

 

 

1. // layout()过程  ViewRoot.java  
2. // 发起layout()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法， mView.layout()  
3.   
4. private void  performTraversals(){  
5.    
6.     //...  
7.       
8.     View mView  ;  
9.        mView.layout(left,top,right,bottom) ;  
10.       
11.     //....  
12. }  
13.   
14. //回调View视图里的onLayout过程 ,该方法只由ViewGroup类型实现  
15. private void onLayout(int left , int top , right , bottom){  
16.   
17.  //如果该View不是ViewGroup类型  
18.  //调用setFrame()方法设置该控件的在父视图上的坐标轴  
19.    
20.  setFrame(l ,t , r ,b) ;  
21.    
22.  //--------------------------  
23.    
24.  //如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行layout()过程  
25.  int childCount = getChildCount() ;  
26.    
27.  for(int i=0 ;i<childCount ;i++){  
28.   //2.1、获得每个子View对象引用  
29.   View child = getChildAt(i) ;  
30.   //整个layout()过程就是个递归过程  
31.   child.layout(l, t, r, b) ;  
32.  }  
33. }  

 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

 

 

1. // draw()过程     ViewRoot.java  
2. // 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  
3. private void  draw(){  
4.    
5.     //...  
6.  View mView  ;  
7.     mView.draw(canvas) ;    
8.       
9.     //....  
10. }  
11.   
12. //回调View视图里的onLayout过程 ,该方法只由ViewGroup类型实现  
13. private void draw(Canvas canvas){  
14.  //该方法会做如下事情  
15.  //1 、绘制该View的背景  
16.  //2、为绘制渐变框做一些准备操作  
17.  //3、调用onDraw()方法绘制视图本身  
18.  //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。  
19.       // 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。  
20.  //5、绘制渐变框    
21. }  
22.   
23. //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法  
24. @Override  
25. protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {  
26.  //   
27.  //其实现方法类似如下：  
28.  int childCount = getChildCount() ;  
29.    
30.  for(int i=0 ;i<childCount ;i++){  
31.   View child = getChildAt(i) ;  
32.   //调用drawChild完成  
33.   drawChild(child,canvas) ;  
34.  }       
35. }  
36. //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法  
37. protected void drawChild(View child,Canvas canvas) {  
38.  // ....  
39.  //简单的回调View对象的draw()方法，递归就这么产生了。  
40.  child.draw(canvas) ;  
41.    
42.  //.........  
43. }  

 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

 

 

1. /** 
2.  * @author http://http://blog.csdn.net/qinjuning 
3.  */  
4. //自定义ViewGroup 对象  
5. public class MyViewGroup  extends ViewGroup{  
6.   
7.   
8.     private static String TAG = "MyViewGroup" ;  
9.     private Context mContext ;  
10.       
11.     public MyViewGroup(Context context) {  
12.         super(context);  
13.         mContext = context ;  
14.         init() ;  
15.     }  
16.   
17.     //xml定义的属性,需要该构造函数  
18.     public MyViewGroup(Context context , AttributeSet attrs){  
19.         super(context,attrs) ;  
20.         mContext = context ;  
21.         init() ;  
22.     }  
23.       
24.     //为MyViewGroup添加三个子View  
25.     private void init(){  
26.         //调用ViewGroup父类addView()方法添加子View  
27.           
28.         //child 对象一 ： Button  
29.         Button btn= new Button(mContext) ;  
30.         btn.setText("I am Button") ;  
31.         this.addView(btn) ;  
32.           
33.         //child 对象二 : ImageView   
34.         ImageView img = new ImageView(mContext) ;  
35.         img.setBackgroundResource(R.drawable.icon) ;  
36.         this.addView(img) ;  
37.           
38.         //child 对象三 : TextView  
39.         TextView txt = new TextView(mContext) ;  
40.         txt.setText("Only Text") ;  
41.         this.addView(txt) ;   
42.           
43.         //child 对象四 ： 自定义View  
44.         MyView myView = new MyView(mContext) ;  
45.         this.addView(myView) ;   
46.     }  
47.       
48.     @Override  
49.     //对每个子View进行measure():设置每子View的大小，即实际宽和高  
50.     protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){  
51.         //通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 ， Button、 ImageView、TextView  
52.         int childCount = getChildCount() ;  
53.         Log.i(TAG, "the size of this ViewGroup is ----> " + childCount) ;  
54.                           
55.         Log.i(TAG, "**** onMeasure start *****") ;  
56.           
57.         //获取该ViewGroup的实际长和宽  涉及到MeasureSpec类的使用  
58.         int specSize_Widht = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec) ;  
59.         int specSize_Heigth = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec) ;  
60.           
61.         Log.i(TAG, "**** specSize_Widht " + specSize_Widht+ " * specSize_Heigth   *****" + specSize_Heigth) ;  
62.           
63.         //设置本ViewGroup的宽高  
64.         setMeasuredDimension(specSize_Widht , specSize_Heigth) ;  
65.           
66.           
67.           
68.           
69.         for(int i=0 ;i<childCount ; i++){  
70.             View child = getChildAt(i) ;   //获得每个对象的引用  
71.             child.measure(50, 50) ;   //简单的设置每个子View对象的宽高为 50px , 50px    
72.             //或者可以调用ViewGroup父类方法measureChild()或者measureChildWithMargins()方法  
73.             //this.measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec) ;  
74.         }  
75.           
76.     }  
77.       
78.     @Override  
79.     //对每个子View视图进行布局  
80.     protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {  
81.         // TODO Auto-generated method stub  
82.         //通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 ， Button、 ImageView、TextView  
83.         int childCount = getChildCount() ;  
84.           
85.         int startLeft = 0 ;//设置每个子View的起始横坐标   
86.         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 ;  
87.           
88.         Log.i(TAG, "**** onLayout start ****") ;  
89.         for(int i=0 ;i<childCount ; i++){  
90.             View child = getChildAt(i) ;   //获得每个对象的引用  
91.             child.layout(startLeft, startTop, startLeft+child.getMeasuredWidth(), startTop+child.getMeasuredHeight()) ;  
92.             startLeft =startLeft+child.getMeasuredWidth() + 10;  //校准startLeft值，View之间的间距设为10px ;  
93.             Log.i(TAG, "**** onLayout startLeft ****" +startLeft) ;  
94.         }             
95.     }  
96.     //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  
97.     protected void dispatchDraw(Canvas canvas){  
98.         Log.i(TAG, "**** dispatchDraw start ****") ;  
99.           
100.         super.dispatchDraw(canvas) ;  
101.     }  
102.       
103.     protected boolean drawChild(Canvas canvas , View child, long drawingTime){  
104.         Log.i(TAG, "**** drawChild start ****") ;  
105.           
106.         return super.drawChild(canvas, child, drawingTime) ;  
107.     }  
108. }  

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

[java] view plain copy

 

 

1. //自定义View对象  
2.     public class MyView extends View{  
3.   
4.         private Paint paint  = new Paint() ;  
5.           
6.         public MyView(Context context) {  
7.             super(context);  
8.             // TODO Auto-generated constructor stub  
9.         }  
10.         public MyView(Context context , AttributeSet attrs){  
11.             super(context,attrs);  
12.         }  
13.           
14.         protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){  
15.             //设置该View大小为 80 80  
16.             setMeasuredDimension(50 , 50) ;  
17.         }  
18.           
19.           
20.           
21.         //存在canvas对象，即存在默认的显示区域  
22.         @Override  
23.         public void onDraw(Canvas canvas) {  
24.             // TODO Auto-generated method stub  
25.             super.onDraw(canvas);  
26.               
27.             Log.i("MyViewGroup", "MyView is onDraw ") ;  
28.             //加粗  
29.             paint.setTypeface(Typeface.defaultFromStyle(Typeface.BOLD));  
30.             paint.setColor(Color.RED);  
31.             canvas.drawColor(Color.BLUE) ;  
32.             canvas.drawRect(0, 0, 30, 30, paint);  
33.             canvas.drawText("MyView", 10, 40, paint);  
34.         }  
35.     }  

  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。

Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析

原文：http://www.cnblogs.com/hanfeihanfei/p/5582852.html