自定义ViewGroup/View(2)(Measure,Layout,Draw)

desaco

于 2016-03-17 16:51:45 发布

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分类专栏： UI组件/UI框架/UI特性(Android)

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本文详细解析了Android中View的绘制流程，包括measure、layout、draw三个核心步骤。介绍了如何通过自定义View和ViewGroup实现控件定制，并深入探讨了onMeasure、onLayout、onDraw等关键方法的作用。

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> View绘制流程
View体系的绘制流程是从ViewRootImpl的performTraversals方法开始的；
View的测量大小流程:performMeasure –> measure –> onMeasure等方法;
View的测量位置流程：performLayout –> layout –> onLayout等方法；
View的绘制流程：performDraw-> draw-> onDraw等方法；

在View的测量流程里，View的测量宽高是由父控件的MeasureSpec和View自身的LayoutParams共同决定的。

-- View的绘制：测量、布局、绘制流程；
private void performTraversals() {
final View host = mView;
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
performLayout(lp, mWidth, mHeight);
performDraw();
}

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
int desiredWindowHeight) {
final View host = mView;
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
}

private void performDraw() {
// draw(fullRedrawNeeded) --> drawSoftware
mView.draw(canvas);
}
performTraversals方法巨长，这里只截取View绘制三大流程的起点。mView就是之前缓存的DecorView。之后便开始了View的measure、layout、draw、onMeasure、onLayout、ondraw。
-- View的绘制，从ViewRoot的performTraversals（）方法开始依次调用perfromMeasure、performLayout和performDraw这三个方法。这三个方法分别完成顶级View的measure、layout和draw三大流程，其中perfromMeasure会调用measure，measure又会调用onMeasure，在onMeasure方法中则会对所有子元素进行measure，这个时候measure流程就从父容器传递到子元素中了，这样就完成了一次measure过程，接着子元素会重复父容器的measure，如此反复就完成了整个View树的遍历。同理，performLayout和performDraw也分别完成perfromMeasure类似的流程。通过这三大流程，分别遍历整棵View树，就实现了Measure，Layout，Draw这一过程，View就绘制出来了。

自定义控件可能重写的方法：onMeasure(),onLayout(),onDraw()等。

-- 自定义View的分类
1.对现有的View的子类进行扩展，例如复写onDraw方法、扩展新功能等。
2.自定义组合控件，把常用一些控件组合起来以方便使用。
3.直接继承View实现View的完全定制，需要完成View的测量以及绘制。
4.自定义ViewGroup，需要复写onLayout完成子View位置的确定等工作。

-- View的工作流程主要是指measure、layout、drow这三大流程，即测量、布局和绘制，其中measure确定View的测量宽/高，layout确定View的最终宽/高和四个顶点的位置，而draw则将View绘制到屏幕上。
View的整个绘制流程可以分为以下三个阶段：
1.measure: 判断是否需要重新计算View的大小，需要则计算；
2.layout：判断是否需要重新计算View的位置，需要则计算；
3.draw:判断是否需要重新绘制View，需要则重绘；

> View控件树与ViewGroup控件容器
自定义ViewGroup：http://blog.youkuaiyun.com/lmj623565791/article/details/38339817/
自定义View与ViewGroup- https://blog.youkuaiyun.com/vfush/article/details/51613265
https://blog.youkuaiyun.com/vfush/article/details/51790079
Android自定义View- http://blog.youkuaiyun.com/nugongahou110/article/category/5924281

View与ViewGroup：一个用户的交互Android设备可能的例外是主要的视觉和触觉性质。
setContentView之后才为布局里的元素分配内存，在未分配内存前对元素进行访问时没有意义的！！！
WindowManager主要用来管理窗口的一些状态、属性、view增加、删除、更新、窗口顺序、消息收集和处理等。
-- 一般来说，开发Android应用程序的UI界面都不会直接使用View和ViewGroup，而是使用这两大基类的派生类。

- View
View派生出的直接子类有：AnalogClock,ImageView,KeyboardView, ProgressBar,SurfaceView,TextView,ViewGroup,ViewStub
View派生出的间接子类有：AbsListView,AbsSeekBar, AbsSpinner, AbsoluteLayout, AdapterView<T extends Adapter>,AdapterViewAnimator, AdapterViewFlipper, AppWidgetHostView, AutoCompleteTextView,Button,CalendarView, CheckBox, CheckedTextView, Chronometer, CompoundButton,

- ViewGroup
ViewGroup派生出的直接子类有：AbsoluteLayout,AdapterView<T extends Adapter>,FragmentBreadCrumbs,FrameLayout,LinearLayout,RelativeLayout,SlidingDrawer
ViewGroup派生出的间接子类有：AbsListView,AbsSpinner, AdapterViewAnimator, AdapterViewFlipper, AppWidgetHostView, CalendarView, DatePicker, DialerFilter, ExpandableListView, Gallery, GestureOverlayView,GridView,HorizontalScrollView, ImageSwitcher,ListView,

上述的所有基类、派生类都是Android framework层集成的标准系统类，开发者在应用开发中可直接引用SDK中这些系统类及其API。但事实上，在UI开发的很多场景下，直接使用这些系统类并不能满足应用开发的需要。比如说，我们想用ImageView在默认情况下加载一幅图片，但是希望在点击该View时View变换出各种图像处理效果，这个时候直接使用ImageView是不行的，此时我们可以重载ImageView，在新派生出的子控件中重载OnDraw等方法来实现我们的定制效果。这种派生出系统类的子类方法我们通常称之为自定义控件。
protected void onDraw(Canvas canvas)：View类中用于重绘的方法，这个方法是所有View、ViewGroup及其派生类都具有的方法，也是Android UI绘制最重要的方法。开发者可重载该方法，并在重载的方法内部基于参数canvas绘制自己的各种图形、图像效果。
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom)：View类中布局发生改变时会调用的方法，这个方法是所有View、ViewGroup及其派生类都具有的方法，重载该类可以在布局发生改变时作定制处理，这在实现一些特效时非常有用。
protected void dispatchDraw(Canvas canvas)：ViewGroup类及其派生类具有的方法，这个方法主要用于控制子View的绘制分发，重载该方法可改变子View的绘制，进而实现一些复杂的视效，典型的例子可参见Launcher模块Workspace的dispatchDraw重载。
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime))：ViewGroup类及其派生类具有的方法，这个方法直接控制绘制某局具体的子view，重载该方法可控制具体某个具体子View。

ViewGroup是View的子类，所以它也具有View的特性，但它主要用来充当View的容器，将其中的View视作自己的孩子，对它的子View进行管理，当然它的孩子也可以是ViewGroup类型。
ViewGroup(树根)和它的孩子们(View和ViewGroup)以树形结构形成了一个层次结构，View类有接受和处理消息的功能，android系统所产生的消息会在这些ViewGroup和 View之间传递。

> 绘制流程：
绘制按照视图树的顺序执行。视图绘制时会先绘制子控件。如果视图的背景可见，视图会在调用onDraw函数之前绘制背景。强制重绘，可以使用invalidate()。
-- 事件的基本流程如下：
1、事件分配给相应视图，视图处理它，并通知相关监听器。
2、操作过程中如果发生视图的尺寸变化，则该视图用调用requestLayout()方法，向父控件请求再次布局。
3、操作过程中如果发生视图的外观变化，则该视图用调用invalidate()方法，请求重绘。
4、如果requestLayout()或invalidate()有一个被调用，框架会对视图树进行相关的测量、布局和绘制。
注意，视图树是单线程操作，直接调用其它视图的方法必须要在UI线程里。跨线程的操作必须使用句柄Handler。

> Android实现的是C/S模式：Activity的创建
【1】ActivityManagerService创建Activity线程，激活一个activity
【2】系统调用Instrumentation.newActivity创建一个activity
【3】Activity创建后，attach到一个新创建的phonewindow中。这样Activity获取一个唯一的WindowManager服务的实例
【4】Activity创建过程中使用setContentView设置用用户UI，这些view被加入到PhoneWindow的ContentParent中。
【5】Activity线程继续执行，当执行到Activity.makeVisible是将根view DecoView加入到WindowManger中，WindowManger实全会为每个DecoView创建对应的ViewRoot
【6】每个ViewRoot拥有一个Surface，每个Surface将会调用底层库创建图形绘制的内存空间。这个底层库就是SurfaceFlinger。SurfaceFlinger同时也负责将个View绘制的图形合到一块（按照Z轴）显示到用户屏幕。
【7】如果用户直接在Canvas上绘制，实际上它直接操作Surface。但对每个View的变更，它是要通知到ViewRoot，然后 ViewRoot获取Canvas。如果绘制完成，surfaceFlinger得到通知，合并Surface成一个Surface到设备屏幕。

真正显示图形的实际上跟Activity没有关系，完全由WindowManager来决定。 WindowManager是一个系统服务，因此可以直接调用这个服务来创建界面，并且更绝的是Dialog、Menu也是有WindowManager 来管理的。另外一个我们也可以看到，最底层都是Surface来，因此，常见开发游戏的人都推荐你使用SurfaceView来创建界面。