源码基于Android8.0
在Android应用程序启动(根Activity)过程中,我们知道Activity启动流程的最后一步就是调用 ActivityThread.handleLaunchActivity()
方法:
// ActivityThread.java
private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent, String reason) {
...
Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent); // 1
if (a != null) {
r.createdConfig = new Configuration(mConfiguration);
reportSizeConfigurations(r);
Bundle oldState = r.state;
handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward,
!r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed, r.lastProcessedSeq, reason); // 2
...
} ...
}
注释1调用了 performLaunchActivity()
,它的作用是创建PhoneWindow,执行Activity的onCreate方法,注释2是调用 handleResumeActivity()
对Activity进入到resume状态中去。
很明显,在注释2调用resume方法时,Activity就必须完成布局的创建,而这个布局,最重要的是我们熟知的DecorView。
而注释2中,就需要将DecorView和其子View们在resume中被显示出来。这就涉及到了View的绘制。
我们先看看 PhoneWindow
是如何被创建的。
1. DecorView的创建
1.1 performLaunchActivity()向下调用
进入到 performLaunchActivity()
中:
// ActivityThread
private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
...
try {
Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation); // 1
...
if (activity != null) {
//2
activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config,
r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback);
...
if (r.isPersistable()) {
//3
mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState);
}
}
注释1的makeApplication()
之前有研究过,它会调用App的Application类的 onCreate()
。
注释2:调用 Activity.attach()
方法,这个方法将马上要产生的Activity和Context进行绑定,并创建一些Activity需要的东西:
// Activity.java
final void attach(Context context, ActivityThread aThread,
...) {
attachBaseContext(context);
mFragments.attachHost(null /*parent*/);
mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback); // 1
....
// 2
mWindow.setWindowManager(
(WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE),
mToken, mComponent.flattenToString(),
(info.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0);
if (mParent != null) {
mWindow.setContainer(mParent.getWindow());
}
mWindowManager = mWindow.getWindowManager();
mCurrentConfig = config;
mWindow.setColorMode(info.colorMode);
}
注释1:new出一个 PhoneWindow
,并赋值给 Window
类型对象mWindow,我们知道在Android中,Window是以view的形式存在的,这个创建PhoneWindow,其实就是Activity最初始的View。
注释2:给mWindow对象设置一个新的 WindowManager用来管理界面,这样当我们在代码中调用getWindow()
时,返回的是 mWindow
,调用getWindowManager()
时,返回的是mWindow的WindowManager。
对于绘制的角度来说,Activity.attach()
已经创建了最初始的根View -> mWindow,接下来就是将mWindow作为DecorView展示出来。显然attach()方法已经没有这些代码了。我们回到 performLaunchActivity()
的注释3中,看看 Instrumentation.callActivityOnCreate()
:
// Instrumentation
public void callActivityOnCreate(Activity activity, Bundle icicle,
PersistableBundle persistentState) {
prePerformCreate(activity);
activity.performCreate(icicle, persistentState); // 1
postPerformCreate(activity);
}
注释1是关键,它调用了 Activity.oerformCreate()
:
// Activity.java
final void performCreate(Bundle icicle, PersistableBundle persistentState) {
restoreHasCurrentPermissionRequest(icicle);
onCreate(icicle, persistentState); // 1
mActivityTransitionState.readState(icicle);
performCreateCommon();
}
它调用了我们Activity的onCreate()
方法。而我们自己写的Activity中都会调用 setContentView()
来设置一个布局:
// Activity.java
public void setContentView(View view) {
getWindow().setContentView(view); // 1
initWindowDecorActionBar();
}
注释1调用了 getWindow()
,得到就是 PhoneWindow mWindow
,然后调用其 setContentView()
,我们就到PhoneWindow中看看。
1.2 真正的setContentView方法
// PhoneWindow.java
@Override
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
if (mContentParent == null) { // 1
installDecor(); // 2
} else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
mContentParent.removeAllViews();
}
if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
view.setLayoutParams(params);
final Scene newScene = new Scene(mContentParent, view);
transitionTo(newScene);
} else {
mContentParent.addView(view, params);
}
mContentParent.requestApplyInsets();
final Callback cb = getCallback();
if (cb != null && !isDestroyed()) {
cb.onContentChanged();
}
mContentParentExplicitlySet = true;
}
注释1:判断 mContextParent是否为null,由于Activity是第一次被创建,所以其 mContentParent肯定是null的,所以为执行注释2的代码。
注释2:调用 installDecor()
// PhoneWindow.java
private void installDecor() {
mForceDecorInstall = false;
if (mDecor == null) { // 1
mDecor = generateDecor(-1); // 2
mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS);
mDecor.setIsRootNamespace(true);
if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) {
mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable);
}
} else {
mDecor.setWindow(this);
}
if (mContentParent == null) {
mContentParent = generateLayout(mDecor); // 3
...
}
....
}
注释1:判断 mDecor是否为null,由于之前我们没有看到有关于mDecor的创建代码,所以显然它为null。
注释2:调用 generatorView()
来创建一个 DecorView:
// PhoneWindow.java
protected DecorView generateDecor(int featureId) {
...
return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
}
这里是本流程中第一次看到的调用了 new DecorView()
方法.
注释3:调用了 generateLayout(mDecor)
方法,创建了 mContentParent这个ViewGroup,其实在这里我们已经大概知道了 mCotnentParent就是 DecorView两个部分中的 ContentView。我们来看看这个方法:
// PhoneWindow.java
protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) {
....
int layoutResource; // 根据不同的情况加载不同的布局给layoutResource
int features = getLocalFeatures();
if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) {
layoutResource = R.layout.screen_swipe_dismiss;
setCloseOnSwipeEnabled(true);
} else if ((features & (1 << FEATURE_ACTION_MODE_OVERLAY)) != 0) {
layoutResource = R.layout.screen_simple_overlay_action_mode;
} ....
} else {
layoutResource = R.layout.screen_simple; // 1
}
...
mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource); // 2
ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);
...
return contentParent;
}
这个代码非常长,它根据 代码中所设置的FEATURE
或者在AndroidManifest中对Activity设置的Flag来加载不同的资源。
然后在 注释2中,让Activity加载这个资源。
在上面不同的资源中,我们需要留意的是注释1中的 R.layout.screen_simple
,它是在Activity没有设置任何界面选项的情况下加载的,即默认布局,我们看看它是什么样的:
它分成了两个部分,顶部是一个ViewStub
,它是一个 ActionBar
状态栏,它下面是一个 FrameLayout
,表示content。这个时候 mContentParent
通过findViewById得到了下面的content。最后在一开始的 setContentView中将mContentParent渲染上我们想要的layout。如下图所示:
至此,DecorView的产生以及它的布局就到此为止了。
1.3 小结
下面来总结一下 DecorView的创建
- DecorView的创建来是在 Activity的加载过程中,在
ActivityThread.performLaunchActivity()
中,创建了最初始的PhoneWindow
- 在
Activity.onCreate()
中调用了Activity.setContentView()
来加载布局,其实是调用第一步创建的PhoneWindow.setContentView
- 判断Activity的 DecorView是否为null,如果不存在,则创建一个 DecorView。DecorView被PhoneWindow持有着,继承自FrameLayout。
- 判断DecorView中有没有内容(即mContentParent),如果没有,则根据配置在DecorView上加载一个默认布局layout,一般来说,这个布局包含了
Action Bar
和 ContentView
- 回到setContentView中,将我们写的layout布局加载到DecorView的 ContentView中。完成Activity的页面布局。
2. View绘制的入口
在第一节中,我们已经创建并初始化好了一个DecorView,并且将其ContentView加载了我们自定义化的Layout。但是它们处于的生命周期还是在 onCreate
中,我们知道,只有在 onResume、onStart中,我们才能看到它。
在一开始的 handleLaunchActivity
中,我们还看到执行了 handleResumeActivity()
,它是执行了绘制的地方。
2.1 handleResumeActivity
final void handleResumeActivity(IBinder token,
boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) {
ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);
...
r = performResumeActivity(token, clearHide, reason); // 1
if (r != null) {
final Activity a = r.activity;
...
if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {
r.window = r.activity.getWindow();
View decor = r.window.getDecorView(); // 2
decor.setVisibility(View.INVISIBLE);
ViewManager wm = a.getWindowManager(); // 3
WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();
a.mDecor = decor;
.....
if (a.mVisibleFromClient) {
if (!a.mWindowAdded) {
a.mWindowAdded = true;
wm.addView(decor, l); // 4
} else {
a.onWindowAttributesChanged(l);
}
}
....
}
....
}
注释1中:performResumeActivity()
会调用Activity的onResume()
方法。
注释2:获取第一节中创建的 DecorView
注释3:获取第一节中通过 setWindowManager()
创建好的 WindowManager
注释4:调用 WindowManager.addView(decor)
,将DecorView绘制到屏幕上。
因为Android中,WindowManager家族使用了桥接模式,即WindowManager是一个抽象类,它的实现类是WindowManagerImpl
,然后它桥接到 WindowManagerGlobal
中,它是一个单例,一个进程中只有一个实例,实现了真正对View的增加(add)、修改(update)、删除(remove)方法。
具体可以看 《Android进阶解密》关于WindowManagerService的讲解。
2.2 WindowManagerGlobal.addView()
来看看其 addView:
// WindowManagerGlobal.java
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,
Display display, Window parentWindow) {
...
ViewRootImpl root;
View panelParentView = null;
synchronized (mLock) {
....
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display); // 1
view.setLayoutParams(wparams);
mViews.add(view);
mRoots.add(root);
mParams.add(wparams);
try {
root.setView(view, wparams, panelParentView); // 2
} catch (RuntimeException e) {
if (index >= 0) {
removeViewLocked(index, true);
}
throw e;
}
}
}
注释1创建了ViewRootImpl实例,然后让WindowManagerGlobal维护,注释1下面的代码就是将View的信息保存到WMG
的管理的列表中。
ViewRootImpl
身负很多职责,主要有以下几点:
- View树的根并管理View树
- 触发View的测量、布局和绘制
- 输入事件的中转站
- 管理Surface
- 负责与WMS进行进程间通信
注释2中调用 ViewRootImpl.setView
:
// ViewRootImpl.java
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
synchronized (this) {
...
try {
mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;
mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;
collectViewAttributes();
// 1
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,
getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),
mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets,
mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);
...
}
}
这里使用了AIDL,将代码转移到了 WindowManagerService
中去了。当然,我们现在研究的是View的绘制流程,而WMS做的事情是配置/存储View信息,并没有涉及到绘制的内容,所以不用深入到SystemServer进程中。
setView()在WMS执行完后最终会执行scheduleTraversals
, 它会向主线程发消息,让主线程执行performTraversals()
,这个方法就是绘制的入口,它是这样的:
// ViewRootImpl.java
private void performTraversals() {
...
relayoutResult = relayoutWindow(params, viewVisibility, insetsPending);
...
// 1
int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
...
// 2
performLayout(lp, mWidth, mHeight);
...
// 3
performDraw();
...
}
在 performTraversals()
中,走了三个方法, performMeasure()
、performLayout()
、performDraw()
, performXXX的意思就是将要做XXX。所以很明显,这就是View绘制中三大流程的入口。
到这里,我们通过Activity的启动来到了Activity的绘制,它调用了 ViewRootImpl.setView()
来进入到Acitivty绘制的入口。
我们使用的例子是Activity,而实际上,不只是Activity,任何View的添加、修改和删除,最终都会来到这个方法来。
再往下, 我们就可以把Activity看成是一个ViewGroup,进入到绘制流程的源码中。
3. 解析MeasureSpec
我们知道在调用 performMeasure()
前,创建了宽高的MeasureSpec。我们要了解它是做什么的。
MeasureSpec是View的内部类,它封装了一个View的规格尺寸,包括View的宽和高的信息,它的作用是在Measure流程中,系统会将View的LayoutParams根据父容器所施加的规则转换成对应的MeasureSpec。然后在 onMeasure方法中根据这个MeasureSpec来确定View的宽和高。我们来看看它的源码:
public static class MeasureSpec {
private static final int MODE_SHIFT = 30;
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;
// size和mode,size范围在0~2^30-1 mode是0、1、2
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);
}
}
public static int makeSafeMeasureSpec(int size, int mode) {
if (sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec && mode == UNSPECIFIED) {
return 0;
}
return makeMeasureSpec(size, mode);
}
public static int getMode(int measureSpec) {
return (measureSpec & MODE_MASK);
}
public static int getSize(int measureSpec) {
return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}
static int adjust(int measureSpec, int delta) {
final int mode = getMode(measureSpec);
int size = getSize(measureSpec);
if (mode == UNSPECIFIED) {
return makeMeasureSpec(size, UNSPECIFIED);
}
size += delta;
if (size < 0) {
Log.e(VIEW_LOG_TAG, "MeasureSpec.adjust: new size would be negative! (" + size +
") spec: " + toString(measureSpec) + " delta: " + delta);
size = 0;
}
return makeMeasureSpec(size, mode);
}
}
从MeasureSpec的常量可以看出,它代表了32位的int值,其中高2位代表了SpecMode,低30位则代表SpecSize。SpecMode指的是测量模式,SpecSize指的是测量大小。SpecMode有3种模式,如下所示。
-
UNSPECIFIED
:未指定模式,View想多大就多大,父容器不做限制,一般用于系统内部的测量。 -
AT_MOST
:最大模式,对应于wrap_comtent属性,子View的最终大小是父View指定的SpecSize值,并且子View的大小不能大于这个值。 -
EXACTLY
:精确模式,对应于 match_parent 属性和具体的数值,父容器测量出 View所需要的大小,也就是SpecSize的值。
对于每一个View,都持有一个MeasureSpec,而该MeasureSpec则保存了该View的尺寸规格。在View的测量流程中,通过makeMeasureSpec()
来保存宽和高的信息。通过getMode或getSize得到模式和宽、高。MeasureSpec是受自身LayoutParams和父容器的MeasureSpec共同影响的。作为顶层View的DecorView来说,其并没有父容器,那么它的MeasureSpec是如何得来的呢?为了解决这个疑问,我们再回到ViewRootImpl的PerformTraveals方法,如下所示:
// ViewRootImpl.java
int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width); // 1
int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height); //2
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
注释1、2中的 getRootMeasureSpec()
得到了DecorView的宽高的MeasureSpec,我们来看看它做了什么:
// ViewRootImpl.java
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;
}
getRootMeasureSpec的第一个参数时窗口的尺寸,对于DecorView来说,它的MeasureSpec是由自身的LayoutParams和窗口尺寸决定的,普通View获取MeasureSpec和它有区别的地方就在这里了。
再来看看 performMeasure方法:
// ViewRootImpl.java
private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
if (mView == null) {
return;
}
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure");
try {
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); // 1
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
}
}
在DecorView得到了它的MeasureSpec后,就开始真正的measure流程了。这里的 mView指的就是 WindowManager.addView()
进去的View,也就是DecorView。
4. View的measure流程
measure的作用就是用来测量一个DecorView及其所有子View的宽和高。
它的流程分为View的measure流程和ViewGroup的measure流程。
而他们的入口,都是在于上一节中的 mView.measure()
方法,我们从入口开始看起。
4.1 View的measure方法
因为DecorView、FrameLayout都没有重写measure方法,所以mView.measure方法其实调用了 View.measure()
,我们来看看这个方法。
// View.java
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
....
if (forceLayout || needsLayout) {
...
int cacheIndex = forceLayout ? -1 : mMeasureCache.indexOfKey(key); // 1
if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); // 2
mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
} else {
long value = mMeasureCache.valueAt(cacheIndex);
setMeasuredDimensionRaw((int) (value >> 32), (int) value);
mPrivateFlags3 |= PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
}
...
}
...
}
...
mMeasureCache.put(key, ((long) mMeasuredWidth) << 32 |
(long) mMeasuredHeight & 0xffffffffL); // 3
}
注释1:看看cache中有没有缓存
注释2:如果没有缓存就调用 onMeasure()
计算View的 mMeasureWidth和mMeasureHeight
注释3:将注释2算出来的值放入到缓存中,下次再算此View时,如果此View没有做宽高的改变,就不用再计算宽高了。
在注释2中,因为继承和多态的关系,会先调用 DecorView.onMeasure()
,因为DecorView的onMeausre和普通View的onMeasure方法区别并不大,我这里列出一个调用链:
ViewRootImpl.performMeasure()
-> View.measure()
-> DecorView.onMeasure()
-> FrameLayout.onMeasure()
-> ViewGroup.measureChildWithMargins()
-> View.onMeasure()
其中最后一个方法的实现和 measureChild()
一样,我们后面会讲到它。
可以看到这个调用链其实就是从最顶层的View开始走measure,然后其子View随其后而measure。
4.2 View的measure流程
首先来看看View的measure流程:
// View.java
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
它调用了 getDefaultSize()
和 setMeasuredDimension()
、 getSuggestedMinimumXXX()
方法。
我们先看看 setMeasuredDimension()
方法做了什么:
// View.java
protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
Insets insets = getOpticalInsets();
int opticalWidth = insets.left + insets.right;
int opticalHeight = insets.top + insets.bottom;
measuredWidth += optical ? opticalWidth : -opticalWidth;
measuredHeight += optical ? opticalHeight : -opticalHeight;
}
setMeasuredDimensionRaw(measuredWidth, measuredHeight);
}
上面的代码很明显是用来设置View的宽高。
再回头看看 getDefaultSize()
是做了什么的:
// View.java
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;
}
这个代码就和上节讲到的MeasureSpec有关了。他根据不同的SpecMode来计算出不同的宽高值。
-
AT_MOST和EXACTLY
这两个SpecMode下,返回的都是同一个值:measureSpec中的Size
- 而在
UNSPECIFIED
,则计算出的值是传进来的宽高值。即getSuggestedMinimumXXX()
得到的数值。
我们来看看 getSuggestedMinimumXX()
方法:
// View.java
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}
如果View没有设置背景Backgroud,则取值为 mMinWidth
,这个值时可以设置的,它对应的是 Android:minWidth / View.setMinimumWidth
,如果不指定的话,默认就是0,如果设置了背景,则取 mMinWidth和 mBackground.getMinimumWidth
间的最大值。
mBackgroud是Drawable
类型的,Drawable类的getMinmumWidth()
方法:
// Drawable.java
public int getMinimumWidth() {
final int intrinsicWidth = getIntrinsicWidth();
return intrinsicWidth > 0 ? intrinsicWidth : 0;
}
而 intrinsicWidth
值的就是Drawable的固有宽度,如果固有宽度大于0则返回固有宽度,否则返回0.
也就是说,如果如果一个View的宽/高设置的SpecMode为UNSPECIFIED
,那么它这条边的长度就是mMinXXX和Drawable背景的最大值。如果一个View的宽/高的SpecMode为 AT_MOST
或EXACTLY
,那么它这条边长度就是SpecSize
4.3 ViewGroup的measureChildren方法
对于ViewGroup,它不只要测量自身,还要遍历地调用子元素的 measure()
,ViewGroup中没有定义onMeasure方法,却定义了 measureChildren()
方法:
// ViewGroup.java
protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
final int size = mChildrenCount;
final View[] children = mChildren;
for (int i = 0; i < size; ++i) { // 1
final View child = children[i];
if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) { // 2
measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); // 3
}
}
}
注释1:遍历所有子View
注释2、3:如果子View的不是GONE的,就调用 measureChild()
,并传入自己的 MeaseSpec
来看看 measureChild()
:
// ViewGroup.java
protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
int parentHeightMeasureSpec) {
final LayoutParams lp = child.getLayoutParams(); // 1
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width); // 2
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height); // 3
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); // 4
}
注释1:拿到子View的 LayoutParams
注释2、3:通过 getChildMeasureSpec()
计算出子View的MeasureSpec
注释4:调用子View的measure方法。
这里有一个值得注意点,在注释2、3中,ViewGroup是如何通过自己的MeasureSpec和子View的LayoutParams来计算出子View的MeasureSpec的呢,我们有必要看看这个方法:
// ViewGroup.java
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
int specMode = MeasureSpec.getMode(spec); // 1
int specSize = MeasureSpec.getSize(spec); // 2
int size = Math.max(0, specSize - padding); // 3
int resultSize = 0;
int resultMode = 0;
switch (specMode) { // 3
case MeasureSpec.EXACTLY:
if (childDimension >= 0) {
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
if (childDimension >= 0) {
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
if (childDimension >= 0) {
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
}
break;
}
return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}
上面的代码虽然长,但是很好理解:
注释1:拿到ViewGroup的 SpecMode和SpecSize。
注释2:size为ViewGroup的SpecSize减去padding值,如果小于0,则取0
注释3:根据ViewGroup的SpecMode来确定子View的MeasuSpec。这里分为了多种情况,下面列个表:
(图源自自定义View:Measure过程说明之MeasureSpec类详细讲解)
就这样计算出了子View的MeasureSpec,接着就是调用子View的measure方法。
而调用每个View的measure方法,还会去计算这个View是否有子View,一层层的递归下去。
这样,当调用DecorView的onMeasure方法,相当于把一个屏幕所有View的宽高都给测量下来了。这也是剩下两个流程所用到的技巧。
5. View的layout流程
layout流程的作用是用来确定元素的位置的。
和measure一样,layout的流程有View的layout流程,还有ViewGroup的layout流程。
5.1 performLayout方法
当然,我们的入口是 ViewRootImpl.performLayout()
,看看它做了什么:
// ViewRootImpl.java
private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
int desiredWindowHeight) {
...
final View host = mView;
if (host == null) {
return;
}
...
try {
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
....
}
} ...
}
调用了 DecorView的 layout
方法,这里有一个调用链:
ViewRootImpl.performLayout()
-> View.layout()
-> DecorView.onLayout()
-> FrameLayout.onLayout()
-> FrameLayout.layoutChildren()
,由于FrameLayout自己实现了layout(一般来说,自定义ViewGroup都需要自己实现layout函数),所以我们不研究其函数。
而是研究一般的View、ViewGroup是这么Layout的。了解了他们,其他就是触类旁通。
5.2 View的layout流程
我们看看View的layout方法,View的layout是用来确定自身的位置:
// View.java
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); // 1
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
onLayout(changed, l, t, r, b); // 2
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<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;
....
}
layout方法的4个参数l、t、r、b分别是View的左上右下相对于其父容器的距离。
注释1中调用了 setFrame()
方法,setOpticalFrame()最终也会调用到setFrame()
,它将这四个值设置给了View:
// View.java
protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
boolean changed = false;
if (mLeft != left || mRight != right || mTop != top || mBottom != bottom) {
changed = true;
int drawn = mPrivateFlags & PFLAG_DRAWN;
int oldWidth = mRight - mLeft;
int oldHeight = mBottom - mTop;
int newWidth = right - left;
int newHeight = bottom - top;
boolean sizeChanged = (newWidth != oldWidth) || (newHeight != oldHeight);
invalidate(sizeChanged);
mLeft = left;
mTop = top;
mRight = right;
mBottom = bottom;
mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
...
}
return changed;
}
setFrame方法用传进来的l、t、r、b这4个参数分别初始化给 mLeft、mTop、mRight、mBottom这4个值,这样就确定了该View在父容器中的位置。
回到上面的layout方法中,在调用完setFrame()
,会调用 onLayout()
,这个方法是一个空方法。无论是View还是ViewGroup,这是因为位置会因为不同的控件会有不同的实现,这个由开发者自己实现。
5.3 ViewGroup是如何用layout的
因为系统并没有给ViewGroup实现默认的onLayout()
,所以这需要ViewGroup的创建者来自己实现。对自己ViewGroup下的每个组件实现位置的确定。而对于最下层的子View,只需要调用它的 layout()
方法就行了。
我们来看看 FrameLayout是如何实现layout子布局的:
// FrameLayout.java
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
layoutChildren(left, top, right, bottom, false /* no force left gravity */);
}
void layoutChildren(int left, int top, int right, int bottom, boolean forceLeftGravity) {
...
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getChildAt(i);
if (child.getVisibility() != GONE) {
....
switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
...
case Gravity.RIGHT:
....
}
switch (verticalGravity) {
case Gravity.TOP:
...
case Gravity.CENTER_VERTICAL:
....
}
child.layout(childLeft, childTop, childLeft + width, childTop + height);
}
}
}
其实很简单,就是遍历每个子View,然后拿到他们的测量宽高,根据子View在FrameLayout中设置的位置属性进行调整,最后调用每个子View的layout即 child.layout()
。
这样,就和measure一样,把layout的过程交给了自己的子View。
在这里,我们不考虑FrameLayout实现layout的细节,因为它不是重点,但是我们平时自己在写ViewGroup的时候,layout是很重要的一环,我们要靠它实现各种View的展示。
6. View的draw流程
View的draw流程很简单,下面先来看看View的draw方法。在perform中自然也调用到了draw方法。
官方注释清楚的说明了每一步的做法:
- 如果需要,则绘制背景。
- 保存当前canvas层。
- 绘制View的内容。
- 绘制子View。
- 如果需要,则绘制View的褪色边缘,这类似于阴影效果。
- 绘制装饰,比如滚动条。
在我们自定义View的 onDraw里面,调用了 super.onDraw()
都会实现上面的方法
6.1 绘制背景
绘制背景调用了 View的drawBackground方法:
// View.java
private void drawBackground(Canvas canvas) {
final Drawable background = mBackground;
if (background == null) {
return;
}
setBackgroundBounds();
....
final int scrollX = mScrollX;
final int scrollY = mScrollY;
if ((scrollX | scrollY) == 0) { // 1
background.draw(canvas);
} else {
canvas.translate(scrollX, scrollY);
background.draw(canvas);
canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
}
}
注释1:可以看出绘制背景考虑了偏移参数scrollX、scrollY,如果有偏移值不为0,则会在偏移后的canvas绘制背景。
6.2 绘制View内容
调用了View的 onDraw方法,这是一个空方法,因为不同的View有着不同的内容,这需要我们自己去实现。
6.3 绘制子View
调用了 dispatchDraw()
:
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {}
这个方法也是一个空实现,ViewGroup重写了这个方法,我们看看:
// ViewGroup.java
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
....
for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
while (transientIndex >= 0 && mTransientIndices.get(transientIndex) == i) {
final View transientChild = mTransientViews.get(transientIndex);
if ((transientChild.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE ||
transientChild.getAnimation() != null) {
more |= drawChild(canvas, transientChild, drawingTime);
}
transientIndex++;
if (transientIndex >= transientCount) {
transientIndex = -1;
}
}
}
...
}
源码很长,这里截取了关键的部分,在dispatchDraw中对子View进行遍历,并调用 drawChild方法:
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}
即调用了子View的draw()
,而draw方法就是开节讲的那六个步骤。
也就是说ViewGroup递归调用了每个子View的draw方法。
6.4 绘制装饰
在draw方法里调用了 onDrawForeground()
来绘制装饰
// View.java
public void onDrawForeground(Canvas canvas) {
onDrawScrollIndicators(canvas); // 1
onDrawScrollBars(canvas); // 2
final Drawable foreground = mForegroundInfo != null ? mForegroundInfo.mDrawable : null;
if (foreground != null) {
if (mForegroundInfo.mBoundsChanged) {
mForegroundInfo.mBoundsChanged = false;
final Rect selfBounds = mForegroundInfo.mSelfBounds;
final Rect overlayBounds = mForegroundInfo.mOverlayBounds;
if (mForegroundInfo.mInsidePadding) {
selfBounds.set(0, 0, getWidth(), getHeight());
} else {
selfBounds.set(getPaddingLeft(), getPaddingTop(),
getWidth() - getPaddingRight(), getHeight() - getPaddingBottom());
}
final int ld = getLayoutDirection();
Gravity.apply(mForegroundInfo.mGravity, foreground.getIntrinsicWidth(),
foreground.getIntrinsicHeight(), selfBounds, overlayBounds, ld);
foreground.setBounds(overlayBounds);
}
foreground.draw(canvas);
}
}
在注释1、2中,我们看到这个方法可能会去绘制 ScrollBar,ScrollIndicator这些东西。并且因为这个方法是处于draw方法最后做的,所以这些View是在视图的上层一些的位置。
7. 总结
至此,我们以Activity的启动为例子,大致看了一个Activity中的View是如何被布局的。
这里大致总结一下为:
- 在Activity创建时,会创建一个
PhoneWidow
做为显示Activity的界面 - PhoneWindow创建并持有一个
DecorView
,并对其进行加载布局,默认布局下,它包含一个TitleBar和一个ContentView。
因为之后都是对DecorView做操作而不是对PhoneWindow,所以DecorView就是Activity展示的根界面。 - 调用Activity的
handleResumeActivity()
后,会对DecorView进行绘制。也就是调用WindowManager.addView()
方法。
而 addView最终会调用到ViewRootImpl.performTraversals()
,在这个方法中,会分别调用调用DecorView的 measure、layout、draw。 -
performMeasure()
从根View开始,根View通过自己的LayoutParams
和长宽数值决定自己的MeasureSpec
,然后遍历每个子View,根据父View自己的MeasureSpec和子View的LayouParams计算出子View的MeasureSpec。然后调用子View的measure方法。
子View也会做和父View一样的事情,所以这样,会把一个界面所有的View都给measure出其测量宽/高。 -
performLayout()
从根View开始调用layout()
,计算出其左上右下距离父容器的位置,DecorView因为没有父容器,所以它填满整个屏幕。
无论是View还是ViewGroup,他们的onLayout()
方法都是空的,因为不同的控件有自己的实现。而Android自带的ViewGroup(LinearLayout等)已经在onLayout()
中实现了递归所有的子View的位置计算。而我们自己写ViewGroup时,需要根据控件情况手写onLayout()
方法。 -
performDraw()
会调用View的draw()
。而draw()
有多个步骤,其中有绘制背景、绘制自身的onDraw()
,以及绘制子View的dispatchDraw()
,绘制装饰等。
而onDraw()
、dispatchDraw()
都是空方法,由开发者自己根据控件情况实现。而ViewGroup重写了dispatchDraw()
实现了对所有子View进行绘制(就是遍历调用子View的draw()
)