本文深入剖析 Android 中 View 的绘制流程，从 measure 到 layout 再到 draw 的全过程，详细解读每个步骤的工作原理和技术细节。
作者：工匠若水
文章采集：csdn
具体地址：https://blog.youkuaiyun.com/yanbober/article/details/46128379/
1 背景
还记得前面《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》这篇文章吗？我们有分析到Activity中界面加载显示的基本流程原理，记不记得最终分析结果就是下面的关系：
看见没有，如上图中id为content的内容就是整个View树的结构，所以对每个具体View对象的操作，其实就是个递归的实现。
前面《Android触摸屏事件派发机制详解与源码分析一(View篇)》文章的3-1小节说过Android中的任何一个布局、任何一个控件其实都是直接或间接继承自View实现的，当然也包括我们后面一步一步引出的自定义控件也不例外，所以说这些View应该都具有相同的绘制流程与机制才能显示到屏幕上（因为他们都具备相同的父类View，可能每个控件的具体绘制逻辑有差异，但是主流程都是一样的）。经过总结发现每一个View的绘制过程都必须经历三个最主要的过程，也就是measure、layout和draw。
既然一个View的绘制主要流程是这三步，那一定有一个开始地方呀，就像一个类从main函数执行一样呀。对于View的绘制开始调运地方这里先给出结论，本文后面会反过来分析原因的，先往下看就行。具体结论如下：
整个View树的绘图流程是在ViewRootImpl类的performTraversals()方法（这个方法巨长）开始的，该函数做的执行过程主要是根据之前设置的状态，判断是否重新计算视图大小(measure)、是否重新放置视图的位置(layout)、以及是否重绘 (draw)，其核心也就是通过判断来选择顺序执行这三个方法中的哪个，如下：
private void performTraversals() {
......
//最外层的根视图的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec由来
//lp.width和lp.height在创建ViewGroup实例时等于MATCH_PARENT
int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
......
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
......
mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight());
......
mView.draw(canvas);
......
}复制代码 /**
* Figures out the measure spec for the root view in a window based on it's
* layout params.
*
* @param windowSize
* The available width or height of the window
*
* @param rootDimension
* The layout params for one dimension (width or height) of the
* window.
*
* @return The measure spec to use to measure the root view.
*/
private static int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) {
int measureSpec;
switch (rootDimension) {
case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:
// Window can't resize. Force root view to be windowSize.
measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);
break;
......
}
return measureSpec;
}
复制代码可以看见这个方法的注释说是用来测Root View的。上面传入参数后这个函数走的是MATCH_PARENT，使用MeasureSpec.makeMeasureSpec方法组装一个MeasureSpec，MeasureSpec的specMode等于EXACTLY，specSize等于windowSize，也就是为何根视图总是全屏的原因。
其中的mView就是View对象。如下就是整个流程的大致流程图：
如下我们就依据View绘制的这三个主要流程进行详细剖析（基于Android5.1.1 API 22源码进行分析）。
2 View绘制流程第一步：递归measure源码分析
整个View树的源码measure流程图如下：
2-1 measure源码分析
先看下View的measure方法源码，如下：
/**
* <p>
* This is called to find out how big a view should be. The parent
* supplies constraint information in the width and height parameters.
* </p>
*
* <p>
* The actual measurement work of a view is performed in
* {@link #onMeasure(int, int)}, called by this method. Therefore, only
* {@link #onMeasure(int, int)} can and must be overridden by subclasses.
* </p>
*
*
* @param widthMeasureSpec Horizontal space requirements as imposed by the
* parent
* @param heightMeasureSpec Vertical space requirements as imposed by the
* parent
*
* @see #onMeasure(int, int)
*/
//final方法，子类不可重写
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
......
//回调onMeasure()方法
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
......
}
复制代码看见注释信息没有，他告诉你了很多重要信息。为整个View树计算实际的大小，然后设置实际的高和宽，每个View控件的实际宽高都是由父视图和自身决定的。实际的测量是在onMeasure方法进行，所以在View的子类需要重写onMeasure方法，这是因为measure方法是final的，不允许重载，所以View子类只能通过重载onMeasure来实现自己的测量逻辑。
这个方法的两个参数都是父View传递过来的，也就是代表了父view的规格。他由两部分组成，高2位表示MODE，定义在MeasureSpec类（View的内部类）中，有三种类型，MeasureSpec.EXACTLY表示确定大小， MeasureSpec.AT_MOST表示最大大小， MeasureSpec.UNSPECIFIED不确定。低30位表示size，也就是父View的大小。对于系统Window类的DecorVIew对象Mode一般都为MeasureSpec.EXACTLY ，而size分别对应屏幕宽高。对于子View来说大小是由父View和子View共同决定的。
在这里可以看出measure方法最终回调了View的onMeasure方法，我们来看下View的onMeasure源码，如下：
/**
* <p>
* Measure the view and its content to determine the measured width and the
* measured height. This method is invoked by {@link #measure(int, int)} and
* should be overriden by subclasses to provide accurate and efficient
* measurement of their contents.
* </p>
*
* <p>
* <strong>CONTRACT:</strong> When overriding this method, you
* <em>must</em> call {@link #setMeasuredDimension(int, int)} to store the
* measured width and height of this view. Failure to do so will trigger an
* <code>IllegalStateException</code>, thrown by
* {@link #measure(int, int)}. Calling the superclass'
* {@link #onMeasure(int, int)} is a valid use.
* </p>
*
* <p>
* The base class implementation of measure defaults to the background size,
* unless a larger size is allowed by the MeasureSpec. Subclasses should
* override {@link #onMeasure(int, int)} to provide better measurements of
* their content.
* </p>
*
* <p>
* If this method is overridden, it is the subclass's responsibility to make
* sure the measured height and width are at least the view's minimum height
* and width ({@link #getSuggestedMinimumHeight()} and
* {@link #getSuggestedMinimumWidth()}).
* </p>
*
* @param widthMeasureSpec horizontal space requirements as imposed by the parent.
* The requirements are encoded with
* {@link android.view.View.MeasureSpec}.
* @param heightMeasureSpec vertical space requirements as imposed by the parent.
* The requirements are encoded with
* {@link android.view.View.MeasureSpec}.
*
* @see #getMeasuredWidth()
* @see #getMeasuredHeight()
* @see #setMeasuredDimension(int, int)
* @see #getSuggestedMinimumHeight()
* @see #getSuggestedMinimumWidth()
* @see android.view.View.MeasureSpec#getMode(int)
* @see android.view.View.MeasureSpec#getSize(int)
*/
//View的onMeasure默认实现方法
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
复制代码看见没有，其实注释已经很详细了（自定义View重写该方法的指导操作注释都有说明），不做过多解释。
对于非ViewGroup的View而言，通过调用上面默认的onMeasure即可完成View的测量，当然你也可以重载onMeasure并调用setMeasuredDimension来设置任意大小的布局，但一般不这么做，因为这种做法不太好，至于为何不好，后面分析完你就明白了。
我们可以看见onMeasure默认的实现仅仅调用了setMeasuredDimension，setMeasuredDimension函数是一个很关键的函数，它对View的成员变量mMeasuredWidth和mMeasuredHeight变量赋值，measure的主要目的就是对View树中的每个View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight进行赋值，所以一旦这两个变量被赋值意味着该View的测量工作结束。既然这样那我们就看看设置的默认尺寸大小吧，可以看见setMeasuredDimension传入的参数都是通过getDefaultSize返回的，所以再来看下getDefaultSize方法源码，如下：
public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
int result = size;
//通过MeasureSpec解析获取mode与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;
}
复制代码看见没有，如果specMode等于AT_MOST或EXACTLY就返回specSize，这就是系统默认的规格。
回过头继续看上面onMeasure方法，其中getDefaultSize参数的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec都是由父View传递进来的。getSuggestedMinimumWidth与getSuggestedMinimumHeight都是View的方法，具体如下：
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}
protected int getSuggestedMinimumHeight() {
return (mBackground == null) ? mMinHeight : max(mMinHeight, mBackground.getMinimumHeight());
}
复制代码看见没有，建议的最小宽度和高度都是由View的Background尺寸与通过设置View的miniXXX属性共同决定的。
到此一次最基础的元素View的measure过程就完成了。上面说了View实际是嵌套的，而且measure是递归传递的，所以每个View都需要measure。实际能够嵌套的View一般都是ViewGroup的子类，所以在ViewGroup中定义了measureChildren, measureChild, measureChildWithMargins方法来对子视图进行测量，measureChildren内部实质只是循环调用measureChild，measureChild和measureChildWithMargins的区别就是是否把margin和padding也作为子视图的大小。如下我们以ViewGroup中稍微复杂的measureChildWithMargins方法来分析：
/**
* Ask one of the children of this view to measure itself, taking into
* account both the MeasureSpec requirements for this view and its padding
* and margins. The child must have MarginLayoutParams The heavy lifting is
* done in getChildMeasureSpec.
*
* @param child The child to measure
* @param parentWidthMeasureSpec The width requirements for this view
* @param widthUsed Extra space that has been used up by the parent
* horizontally (possibly by other children of the parent)
* @param parentHeightMeasureSpec The height requirements for this view
* @param heightUsed Extra space that has been used up by the parent
* vertically (possibly by other children of the parent)
*/
protected void measureChildWithMargins(View child,
int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
//获取子视图的LayoutParams
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
//调整MeasureSpec
//通过这两个参数以及子视图本身的LayoutParams来共同决定子视图的测量规格
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
+ widthUsed, lp.width);
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin
+ heightUsed, lp.height);
//调运子View的measure方法，子View的measure中会回调子View的onMeasure方法
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
复制代码关于该方法的参数等说明注释已经描述的够清楚了。该方法就是对父视图提供的measureSpec参数结合自身的LayoutParams参数进行了调整，然后再来调用child.measure()方法，具体通过方法getChildMeasureSpec来进行参数调整。所以我们继续看下getChildMeasureSpec方法代码，如下：
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
//获取当前Parent View的Mode和Size
int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
//获取Parent size与padding差值（也就是Parent剩余大小），若差值小于0直接返回0
int size = Math.max(0, specSize - padding);
//定义返回值存储变量
int resultSize = 0;
int resultMode = 0;
//依据当前Parent的Mode进行switch分支逻辑
switch (specMode) {
// Parent has imposed an exact size on us
//默认Root View的Mode就是EXACTLY
case MeasureSpec.EXACTLY:
if (childDimension >= 0) {
//如果child的layout_wOrh属性在xml或者java中给予具体大于等于0的数值
//设置child的size为真实layout_wOrh属性值，mode为EXACTLY
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
//如果child的layout_wOrh属性在xml或者java中给予MATCH_PARENT
// Child wants to be our size. So be it.
//设置child的size为size，mode为EXACTLY
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
//如果child的layout_wOrh属性在xml或者java中给予WRAP_CONTENT
//设置child的size为size，mode为AT_MOST
// Child wants to determine its own size. It can't be
// bigger than us.
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
......
//其他Mode分支类似
}
//将mode与size通过MeasureSpec方法整合为32位整数返回
return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}
复制代码可以看见，getChildMeasureSpec的逻辑是通过其父View提供的MeasureSpec参数得到specMode和specSize，然后根据计算出来的specMode以及子View的childDimension（layout_width或layout_height）来计算自身的measureSpec，如果其本身包含子视图，则计算出来的measureSpec将作为调用其子视图measure函数的参数，同时也作为自身调用setMeasuredDimension的参数，如果其不包含子视图则默认情况下最终会调用onMeasure的默认实现，并最终调用到setMeasuredDimension。
所以可以看见onMeasure的参数其实就是这么计算出来的。同时从上面的分析可以看出来，最终决定View的measure大小是View的setMeasuredDimension方法，所以我们可以通过setMeasuredDimension设定死值来设置View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight的大小，但是一个好的自定义View应该会根据子视图的measureSpec来设置mMeasuredWidth和mMeasuredHeight的大小，这样的灵活性更大，所以这也就是上面分析onMeasure时说View的onMeasure最好不要重写死值的原因。
可以看见当通过setMeasuredDimension方法最终设置完成View的measure之后View的mMeasuredWidth和mMeasuredHeight成员才会有具体的数值，所以如果我们自定义的View或者使用现成的View想通过getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法来获取View测量的宽高，必须保证这两个方法在onMeasure流程之后被调用才能返回有效值。
还记得前面《Android应用setContentView与LayoutInflater加载解析机制源码分析》文章3-3小节探讨的inflate方法加载一些布局显示时指定的大小失效问题吗？当时只给出了结论，现在给出了详细原因分析，我想不需要再做过多解释了吧。
至此整个View绘制流程的第一步就分析完成了，可以看见，相对来说还是比较复杂的，接下来进行小结。
2-2 measure原理总结
通过上面分析可以看出measure过程主要就是从顶层父View向子View递归调用view.measure方法（measure中又回调onMeasure方法）的过程。具体measure核心主要有如下几点：
MeasureSpec（View的内部类）测量规格为int型，值由高2位规格模式specMode和低30位具体尺寸specSize组成。其中specMode只有三种值：
-
MeasureSpec.EXACTLY //确定模式，父View希望子View的大小是确定的，由specSize决定； MeasureSpec.AT_MOST //最多模式，父View希望子View的大小最多是specSize指定的值； MeasureSpec.UNSPECIFIED //未指定模式，父View完全依据子View的设计值来决定； 复制代码 View的measure方法是final的，不允许重载，View子类只能重载onMeasure来完成自己的测量逻辑。
最顶层DecorView测量时的MeasureSpec是由ViewRootImpl中getRootMeasureSpec方法确定的（LayoutParams宽高参数均为MATCH_PARENT，specMode是EXACTLY，specSize为物理屏幕大小）。
ViewGroup类提供了measureChild，measureChild和measureChildWithMargins方法，简化了父子View的尺寸计算。
只要是ViewGroup的子类就必须要求LayoutParams继承子MarginLayoutParams，否则无法使用layout_margin参数。
View的布局大小由父View和子View共同决定。
使用View的getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法来获取View测量的宽高，必须保证这两个方法在onMeasure流程之后被调用才能返回有效值。
因为字数限制（剩下以分为三篇分别推送）
3 View绘制流程第二步：递归layout源码分析
4 View绘制流程第三步：递归draw源码分析
5 View的invalidate和postInvalidate方法源码分析
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