View的顯示

每一個View的顯示都要經曆三個過程：測量(Measure)、布局(Layout)、繪制(Draw)。這三個過程的執行時機就是由前面提到的

ViewRootImpl

來控制的，同時每個繼承自

View

的子類都可以繼承下面三個方法來重寫這三個流程，實作自己的顯示内容：

class MyView extends View {
    ...
    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {...}

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {...}

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {...}
}

View樹的第一次重新整理

前面提到

WindowManagerGlobal.addView()

的實作裡為每個View樹建立了一個

ViewRootImpl

，并且最後調用了

ViewRootImpl.setView()

将根View以及視窗配置參數傳遞給了

ViewRootImpl

，而

ViewRootImpl.setView()

的實作裡就觸發了View樹的第一次重新整理：

frameworks/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java

public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
    ...
            // Schedule the first layout -before- adding to the window
            // manager, to make sure we do the relayout before receiving
            // any other events from the system.
            requestLayout();
    ...
            res = mWindowSession.addToDisplay(...;
    ...
}

public void requestLayout() {
    if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
        checkThread();
        mLayoutRequested = true;
        scheduleTraversals();
    }
}

void checkThread() {
    if (mThread != Thread.currentThread()) {
        throw new CalledFromWrongThreadException(
                "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
    }
}

void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        mChoreographer.postCallback(
                Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        ...
    }
}

final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}
final TraversalRunnable mTraversalRunnable = new TraversalRunnable();

void doTraversal() {
    if (mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = false;
        ...
        performTraversals();
        ...
    }
}

setView() 裡會調用 requestLayout() 請求一次視窗布局，同時還調用了 mWindowSession.addToDisplay 請求 WindowManagerService 建立底層管理的視窗 WindowState 。
requestLayout() 裡會先通過 checkThread() 确認執行重新整理的線程與建立 ViewRootImpl 的線程一緻。從 addView() 分析的邏輯，這裡肯定是一個線程，一般就是應用的主線程。後面重新整理View的時候需要注意必須從主線程重新整理View。
requestLayout() 裡還調用了 scheduleTraversals() ， scheduleTraversals() 裡主要通過 Choreographer 定時了一個 mTraversalRunnable 任務。
Choreographer 是基于VSNC實作的一個控制類，VSNC的主要原理是每隔一個固定的時間（一般為16ms，保證每秒60幀的重新整理率）設定一個高優先級中斷，在中斷的時候處理各種有序任務，這樣所有的任務就可以按照固定的頻率進行處理。VSNC可以用來進行控制界面重新整理、動畫、輸入事件處理，使用VSNC可以使界面顯示更加平滑、流暢。
Choreographer.postCallback() 就是将一個 Runnable 任務添加到有序任務隊列裡，當下次VSNC中斷到來時執行任務隊列裡的所有任務，在這裡是 TraversalRunnable 。
ViewRootImpl 将每次的重新整理任務封裝到TraversalRunnable裡，每次重新整理任務執行的時候調用一次 doTraversal() ，并在 doTraversal() 裡調用 performTraversals() 執行真正的組織重新整理操作。

frameworks/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java

private void performTraversals() {
    ...
    if (mFirst || ...) {
        ...
        //第一次重新整理請求視窗布局
        relayoutResult = relayoutWindow(params, viewVisibility, insetsPending);
        ...
    }
    ...
    //執行測量操作
    performMeasure(...);
    ...
    //執行布局操作
    performLayout(...);
    ...
    //執行繪畫操作
    performDraw();    
}

private int relayoutWindow(...) throws RemoteException {
    ...
    //通過WindowSession将請求傳遞給WindowManagerService
    int relayoutResult = mWindowSession.relayout(...);
}

relayoutWindow 如果是第一次請求重新整理，會先通過 relayoutWindow() 請求 WindowManagerService 為視窗建立Surface，後面該View樹所有的内容都會繪制在這個Surface上。
performMeasure 從根View開始測量View樹中每個View的大小。
performLayout 對View樹進行布局，确認父View裡每個子View的位置。
performDraw 繪畫View樹裡的所有View。

View 的測量

View 的測量過程就是計算View的顯示大小的過程，

ViewRootImpl.performMeasure()

就是從根View開始，對View樹中的每個View進行測量。

設定大小

在布局檔案中每個View可以通過

layout_width

和

layout_height

兩個屬性指定View的大小：

<Button
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="這是match_parent寬度" />

<Button
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="這是wrap_content寬度" />

<Button
    android:layout_width="90dp"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="這是90dp寬度" />

layout_width

和

layout_height

兩個屬性的值可以為3種：

match_parent/fill_parent: 大小為父View允許的最大值（fill_parent 為 Android2.3 之前使用）
wrap_content: 大小為該View實際需要的大小
固定大小: 大小固定為某個具體值，可以使用的機關有 dp/dip 、 px 、 pt 、 in 、 mm （ 機關參考 ）

如下為使用上面三種類型指定View寬度的效果

Android View 系統 3 - View的繪畫顯示View的顯示View樹的第一次重新整理View 的測量View 的繪畫設定View的可見性

測量大小

上面介紹的是在布局資源中設定View 的大小，但是View隻有在經過測量過程才能夠确定最終的顯示大小。父View在測量一個子View的大小時，會調用子View的

onMeasure

方法，子View可以重寫這個方法實作自己的測量計算：

class MyView extends View {

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        // 擷取測量模式
        int widthMode = View.MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
        int width = View.MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
        int height = View.MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
        switch (widthMode) {
            case MeasureSpec.UNSPECIFIED: //父View未指定大小，子View可以設定任意大小
                width = ;
                break;
            case MeasureSpec.EXACTLY: //父View已經設定了子View的具體大小，子View無法再更改
                break;
            case MeasureSpec.AT_MOST: //父View指定了子View大小的上限，子View可以在該上限内任意設定
                width = width / ;
                break;
        }
        ...
        //設定最終計算完的大小
        setMeasuredDimension(width, height);
    }
}

onMeasure

方法的兩個參數

widthMeasureSpec

、

heightMeasureSpec

是父View為子View計算過的寬高，這兩個參數的值是經過

View.MeasureSpec

類封裝過的，我們可以通過

View.MeasureSpec.getMode

獲得父View指定的測量模式，通過

View.MeasureSpec.getSize

獲得父View計算的測量大小。測量模式有如下三種：

MeasureSpec.UNSPECIFIED 父View未指定大小，子View可以設定任意大小
MeasureSpec.EXACTLY 父View已經設定了子View的具體大小，子View無法再更改
MeasureSpec.AT_MOST 父View指定了子View大小的上限，子View可以在該上限内任意設定

最後要記得調用

View.setMeasuredDimension

設定最終計算完的View大小。

View測量的大小可以通過

View.getMeasuredWidth()

和

View.getMeasuredHeight()

獲得：

int measuredWidth = view.getMeasuredWidth();
int measuredHeight = view.getMeasuredHeight();

内邊距與外邊距

上面介紹的是View測量後的大小，但這并不是一個View會占據的最終大小，還需要考慮上View的内邊距。如下為View的内邊距與外邊距區域示意圖：

Android View 系統 3 - View的繪畫顯示View的顯示View樹的第一次重新整理View 的測量View 的繪畫設定View的可見性

内邊距

内邊距為View顯示主體内容（如：
TextView 的文本内容、 ImageView 的圖檔内容、 ViewGroup
等View容器的子View等）時在上、下、左、右四個邊上縮進的距離。

View在測量時隻會根據自己所要顯示的主體内容所需要的大小進行測量，得出的大小一般稱為測量尺寸。測量尺寸通過
View.getMeasuredWidth() 和 View.getMeasuredHeight()
獲得。

父View在子View測量完後還需要加上子View設定的内邊距，得到該子View的繪制尺寸。測量尺寸可以通過
View.getWidth() 和 View.getHeight() 獲得。
外邊距

外邊距為View在ViewGroup中布局時與其他View的最小間隔距離，在View自身測量、繪制時不會考慮，隻有在父View中進行布局時才會考慮。

在布局資源檔案裡可以對View設定内邊距和外邊距：

<TextView
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:background="@android:color/red"
    android:padding="10dp"
    android:layout_margin="10dp"/>

注意：通過

android:background

屬性給View設定背景時，該背景會覆寫包含内邊距在内的繪制區域，不會覆寫外邊距的區域。

View 的布局

View的布局就是父View确定每個子View的顯示位置的過程，布局過程是從

ViewRootImpl.performLayout()

開始的，從根View開始請求View樹中的每個ViewGroup進行布局操作。

設定布局位置

Android系統提供的

LinearLayout

、

RelativeLayout

等布局類，可以xml配置檔案裡就可以進行布局配置：

<LinearLayout
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:orientation="vertical">
    <TextView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Text1"/>
    <TextView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Text2"/>
</LinearLayout>

<RelativeLayout
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content">
    <TextView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:text="Text3"/>
    <TextView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentLeft="true"
        android:text="Text4"/>
</RelativeLayout>

LinearLayout 可以設定子View按從水準方向或者垂直方向進行順序布局
RelativeLayout 可以讓子View設定停靠在父View中的任意位置，或者與相對其他子View進行布局
其他系統提供的布局類如 GridLayout 、 ListView 等也可以在xml檔案裡進行布局配置

通知View布局位置

每個子View被父View布局的時候都會通過

onLayout()

方法收到布局的結果

protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
    ...
}

boolean changed 參數表示本次布局相對上一次布局有沒有變化，如果是第一次布局，這個值就是 true 。
int left, int top, int right, int bottom 幾個參數表示該View在父View中上、下、左、右的位置。
如果該View是一個ViewGroup，需要在自己的 onLayout() 裡調用所有子View的 layout() 方法。
如果View顯示完成後受到事件觸發，需要重新調整布局，調用一次 View.requestLayout() 就可以進行一次View樹的布局操作，新的布局操作會在下一次VSYNC中斷到來時觸發。

View 的繪畫

View 的繪畫同樣也是從

ViewRootImpl.performDraw()

開始的，從根View開始繪制View樹中的每個子View。每個View都需要繼承

View.onDraw()

方法來實作自己的繪畫操作。Canvas提供了繪畫線條、文字、圖檔等的接口。

class MyView extends View {

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        canvas.drawLine(x, y);
        canvas.drawText(str);
        canvas.drawBitmapMesh(mBitmap);
    }
}

當View狀态發生變化需要重新繪畫時，可以調用

View.invalidate()

方法觸發一次繪畫操作，下次VSYNC到來時這個View的

onDraw()

方法就會調用。

設定View的可見性

通過

View.setVisibility(int visibility)

可以設定View的可見性，可以傳入的參數如下：

View.VISIBLE View可見，正常顯示
View.INVISIBLE View不可見，但是在進行布局時仍然會考慮，并占據一定區域
View.GONE View不可見，并且進行布局時也不會考慮，不占據認可區域

Android View 系統 3 - View的繪畫顯示View的顯示View樹的第一次重新整理View 的測量View 的繪畫設定View的可見性

View的顯示

View樹的第一次重新整理

View 的測量

設定大小

測量大小

内邊距與外邊距

View 的布局

設定布局位置

通知View布局位置

View 的繪畫

設定View的可見性

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