Android元件體系之視圖繪制

一、View元件

View元件有幾個重要的方法需要關注，也是自定義View經常需要重寫的方法。

1、measure

作用是測量View元件的尺寸。對應的方法是onMeasure，測量View的寬和高。View和 ViewGroup都有measure方法，但ViewGroup除了測量自身尺寸，還要周遊地調用子元素的measure方法。

2、layout

用于确定布局位置。對應的方法是layout、onLayout，用于确定元素的位置，ViewGroup中的layout方法用來确定子元素的位置。

3、draw

作用是繪制内容背景，包括View的内容、子View的内容和背景。具體方法包括：drawBackground、onDraw、ViewGroup.dispatchDraw。

這個方法有個關鍵的入參也是唯一的入參：Canvas。其在native層有個對應的畫布元件SkCanvas，該元件内部封裝的SkBitmap實作了類似畫紙的功能。

在Android系統中，View.draw的部分實作如下：

// Step 1, draw the background, if needed
        int saveCount;       
        if (!dirtyOpaque) {
            drawBackground(canvas);
        }

        // skip step 2 & 5 if possible (common case)
        final int viewFlags = mViewFlags;
        boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;
        boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;
        
if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
            // Step 3, draw the content          
            if (!dirtyOpaque) {
                long logTime = System.currentTimeMillis();
                onDraw(canvas);                
            }
            ...

            // Step 4, draw the children
            dispatchDraw(canvas);
            drawAutofilledHighlight(canvas);

            // Overlay is part of the content and draws beneath Foreground
            if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) {
                mOverlay.getOverlayView().dispatchDraw(canvas);
            }

            // Step 6, draw decorations (foreground, scrollbars)
            onDrawForeground(canvas);
           

其中繪制背景的實作，是通過Drawable類型的變量mBackground也就是背景圖來完成的。View中的onDraw是個空方法，但在具體的View元件例如ImageView中，都會有對應的擴充實作。

這裡的繪制，主體功能通常是Drawable和Canvas，後者處理繪制區域、矩陣變換等工作，前者根據元件功能，實作具體繪制操作，例如BitmapDrawable中的draw方法，最終是通過Paint畫筆元件和Canvas的drawBitmap方法實作繪制操作的。

對于自定義視圖元件，通常需要重寫onDraw方法，并在該方法中調用Canvas的drawXXX例如drawBitmap、drawText等方法來實作預期的效果，如果涉及到幾何變換，還可能會用到Matrix元件。

二、Canvas元件

作為繪制進行中的畫布元件，Canvas提供了裁剪區域/路徑和多種圖形/圖像繪制功能，對應的方法有：

•  clipRect、clipPath、clipRegion；
•  drawBitmap、drawTex、drawLine；

具體實作都是在native層完成的，涉及SkiaCanvas、SkCanvas。

    public boolean clipRect(@NonNull RectF rect, @NonNull Region.Op op) {
        checkValidClipOp(op);
        return nClipRect(mNativeCanvasWrapper, rect.left, rect.top, rect.right, rect.bottom, op.nativeInt);
    }
           

在framework層的android_graphics_Canvas.cpp中，有對應實作：

static jboolean clipRect(jlong canvasHandle, jfloat l, jfloat t,
                         jfloat r, jfloat b, jint opHandle) {
    bool nonEmptyClip = get_canvas(canvasHandle)->clipRect(l, t, r, b,
            opHandleToClipOp(opHandle));
    return nonEmptyClip ? JNI_TRUE : JNI_FALSE;
}
           

該方法會調用到SkiaCanvas.cpp中的實作，這裡先不展開分析。

三、融合與思考

1、Activity、Window和View之間關系

1）Window和PhoneWindow

PhoneWindow類，派生于Window，是連接配接Activity跟View的橋梁，所有Activity對View的操作都需要借助它。

2）Activity和Window

在Activity啟動過程中，系統會調用attach方法，并建立PhoneWindow執行個體；之後，在具體Activity的onCreate函數中，通常都會調用setContentView方法，進而調用PhoneWindow的setContentView方法設定DecorView。

3）Window和View

Window通過WindowManagerImp類型的成員變量mWindowManager操作View。WindowManagerImpl是WindowManager接口的具體實作，該類通過WindowManagerGlobal完成addView、removeView、updateViewLayout這三個方法。

進一步地，PhoneWindow的成員變量DecorView，可以通過getViewRootImpl方法擷取ViewRoot執行個體。與之對應的ViewRootImpl類，有個IWindowSession類型的成員變量mWindowSession，能夠通路WMS。

小結:PhoneWindow類，是連接配接Activity跟View的橋梁；而ViewRootImpl是 View 和 WindowMangerService之間的橋梁。

（相關完整且成體系的文章，可參見本人原創的開源電子書《Android系統與性能優化》，位址：https://github.com/carylake/androidnotes）