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Android 自定義View之View的繪製流程(一)

View繪製流程網上已經有很多詳細介紹的文章,這裡權當給自己最近在這方面的學習的一個記錄,另外本文主要是記錄自己在實際程式碼的一些寫法,一來記錄基礎知識方便自己後面複習二來在開發中可以參考這段時間的程式碼記錄多作參考,一般遇到問題都會在網上找答案,如果自己多記錄參考自己的文章何樂而不為呢。

1. 從setContentView(int layoutId)方法說起

做Android開發的都知道,我們寫的XML佈局檔案是通過在Activity的onCreate()方法的setContentView()方法載入到螢幕上的,在XML檔案中包含了ViewGroup(LinearLayout, FrameLayout)和View(TextView, Button, ImageView),那麼它們是怎麼顯示上去的呢?

先看圖


從圖中可以看出其實setContentView並沒有View或者佈局檔案做顯示的動作,只是做了一些初始化的工作,主要包括以下幾點:

1. 獲取Windows物件,Window是一個抽象類,在Android實現中目前只有一個實現類,PhoneWindow,在我們的Activity中呼叫setContentView其實呼叫的PhoneWindow物件的setContentView方法。

2. 在PhoneWindow中的setContentView中呼叫了installDecor方法,在installDecor方法中呼叫了generateDecor方法,然後new DecorView,建立 了一個DecorView物件,這個DecorView物件其實是PhoneWindow的一個內部類,相當於是一個View的包裝類,除了View引用之外還包含有其它一些屬性,如以Title Bar的顯示管理。

3. 呼叫LayoutInflater的inflate方法初始化一個系統的XML佈局檔案如R.layout.screen_simple,這個系統的佈局檔案就是我們螢幕上看到的顯示的全部,包括TitleBar,ActionBar及mContentParent等內容,其中mContentParent是用來顯示載入我們自己的佈局XML的一個ViewGroup,其實是一個FrameLayout,然後把加載出來的這個佈局檔案對應的View賦值給mDecor,到這兒,mDecor就初始化完成了,而且在這裡有兩個重要物件也被初始化了,即mDecor和mContentParent物件,平時大家在Codding過程中想必會經常直接或者間接用到這兩個物件吧。

4. 再呼叫LayoutInflater的inflate方法解析我們自己的XML佈局檔案,也就是我們在自己的Activity中onCreate方法中呼叫setContentView方法中傳入的Layout ID,然後把解析出來的View新增到步驟2中的物件mContentParent中,這樣就把我們自己的Layout新增到mDecor中。

看到這裡也只是把我們自己的Layout新增到了mDecor中但是還沒有真正的顯示到螢幕上,下面我們就接著繼續。

2. 控制元件是怎麼顯示的

相信大家都對Activiy的生命週期都知道吧,前面我們在生命週期中的onCreate方法中呼叫了setContentView方法,在Activity生命週期方法中緊接著就是onResume方法,在Activity的呼叫流程中我們知道,它都是通過Binder程序間通訊來實現的,通過ActivityManagerService來具體實現的,而最終是通過Handler訊息分發機制最張呼叫到ActivityThread中mH的handleMessage中what等於RESUME_ACTIVITY的條件中,最終呼叫了ActivityThread中的handleResumeActivity方法來進行後面的邏緝的,那麼我們從handleResumeActivity這個方法看起。

套路,還是先上圖:


從前面描述及流程圖中可以看出,View的測量(Measure),佈局(Layout),繪製(Draw)都是在生命週期的onResume在進行的,但其實最終還是呼叫View自身或者其父容器完成的,具體過程如下:

1. 在onCreate方法中也即Activity生命週期的第一個方法我們通常會呼叫setContentView(layoutID),這個過程我們在前面已經說過了,緊接著進行生命週期的第二個方法onResume(通過AMS及Handler機制),最終會通過mH中handleMessage()方法呼叫what=RESUME_ACTIVITY的邏輯判斷體內,即呼叫handleResumeActivity方法。

2. 在handleResumeActivity方法中會呼叫WindowManagerImpl的addView(mDecor,LayoutParam)把前面建立的DecorView(即從系統載入的那個XML佈局檔案,同樣也包含了我們自己的佈局檔案)。

3. 在WindowManagerImpl內部其實是通過WindowManagerGlobal去完成addView的操作的。

4. 在WindowManagerGlobal的addView方法中呼叫了ViewRootImpl的setView方法,在這個方法中依次呼叫requestLayout、scheduleTraversals然後通過Choreographer呼叫到doTraversal方法中,這裡Choreographer並沒有在流程圖中體現出來,這個類我們可以大致理解為其跟Handler,Looper功能類似,用於訊息處理及回撥的,但這裡僅能說類似肯定有很大的不同要不然Google肯定就直接用Handler,至於它的具體實現這裡沒有去特別關注,只需要明白一點,通過它最終會調到doTraversal方法,程式碼如下:

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

5. 通過doTraversal方法會呼叫到performTraversals方法中,在這個方法中首先會設定一個Rect為mWinFrame表示可以繪製大區域,然後呼叫方法performMeasure開始所有View的測量工作。

6. 在performMeasure內部最終於會通過呼叫onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)方法,這個方法我想應該相當熟悉了,我們在自定義View過程中就是通過這個方法來實現我們自己的業務需求測量過程的。

7. 完成測量工作後緊接著進入performLayout方法中,在這個方法中進行擺放工作,通過layout方法最終會呼叫到View的onLayout(changed, l, t, r, b)方法中,這個方法想必也應該很親切吧,我們在自定義View的過程中就是通過這個方法來實現View的佈局工作的。

8. 完成Layout後會進入performDraw方法中,然後呼叫draw方法,drawSoftware方法,然後呼叫到View.draw(canvas),在draw方法中,依次進行background、view's content、Draw children、Draw decorations (scrollbars for instance)過程,其中view's content是我們自定義View的顯示內容,其實就是呼叫onDraw(Canvas)方法來實現繪製的,關於onDraw方法這裡也不再多提,它就是通過Canvas及Paint在指定的區域繪製我們想要的內容。

這裡我們就完成了View的3個主要步驟,Measure、Layout、Draw,注意在這3個過程中,其都是採用遞迴的方式從上到下依次進行測量、擺放和繪製過程的。

3. 小結

根據以上1、2小節已經對View的繪製流程在Android中有了一個大致的認識,對於Android原始碼分析只需要對流程和一些關鍵點掌握即可,不必要每個點每行程式碼都必須分析得很清楚,有這些時間我們可以用來做些其它更有用的積累,對流程瞭解後對於在程式碼編寫和遇到一些莫名其妙的Bug上會有很在幫助,在遇到一些問題時可以通過檢視原始碼幫助解決,好了,總結一下View的繪製流程:

1. 在onCreate 方法中通過setContentView將View及ViewGroup初始化,即將我們自己的XML檔案轉換了Java物件,並新增到系統根佈局DecorView中。

2. 在onResume方法中先將我們的DecorView新增到WindowManager然後通過ViewRootImpl來進行View的具體繪製流程。

3. 在ViewRootImpl的performTraversals()中呼叫performMeasure然後分別呼叫View的onMeasure方法對View自己進行測量,測量即計算自己的weight和height。這個過程完成後,我們就可以通過getMeasuredWeight和getMeasuredHeght方法來獲取View測量的寬高。

4. 然後通過performLayout最終通過View自己的onLayout方法來擺放自己,即把自己放到合適的位置,在這個過程中我們應該注意View的邊距問題。

5. 最後通過performDraw進行具體的繪製,這個方法最張也是呼叫View自己的onDraw方法進行繪製的,一般在ViewGroup中會呼叫DrawChild方法進行子View的繪製。

給出一個關係包含圖,方便記憶:


View的繪製就簡單說到這裡,後面將會有專門的文章來介紹前面提到的View的Measure測量、Layout擺放及Draw繪製的相關知識及簡單實踐期待自己有更多的時間學習。

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