源码分析篇 - Android绘制流程（三）requestLayout()与invalidate()流程及Choroegrapher类分析
本文主要探讨能够触发performTraversals()执行的invalidate()、postInvalidate()和requestLayout()方法的流程。在调用这三个方法到最后执行到performTraversals()方法，涉及到到通过Choroegrapher请求Vsync信号，实现按帧绘制的流程，所以还会介绍Choroegrapher类的工作流程。
一、requestLayout()流程
invalidate()和postInvalidate()能够触发View的重画，这两个方法最终会调用到performTraversals()中的performDraw()来完成重绘制，但是是否会执行onMeasure()和onLayout()过程要根据标志位的状况来决定；requesetLayout()方法也会调用到performTraversals()方法，但是只会执行measure和layout流程，不会调用到draw流程来触发重画动作。直接来看View.requestLayout()代码。
@CallSuper public void requestLayout() { if (mMeasureCache != null) mMeasureCache.clear();
//如果当前的整个View树在进行布局流程的话，则会调用requestLayoutDuringLayout()
//让这次的布局延时执行 if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == null) { // Only trigger request-during-layout logic if this is the view requesting it, // not the views in its parent hierarchy ViewRootImpl viewRoot = getViewRootImpl(); if (viewRoot != null && viewRoot.isInLayout()) { if (!viewRoot.requestLayoutDuringLayout(this)) { return; } } mAttachInfo.mViewRequestingLayout = this; }
//PFLAG_FORCE_LAYOUT会在执行View的measure()和layout()方法时判断
//只有设置过该标志位，才会执行measure()和layout()流程 mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT; mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED; if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) { mParent.requestLayout(); } if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == this) { mAttachInfo.mViewRequestingLayout = null; } }
该方法主要是设置了PFLAG_FORCE_LAYOUT和PFLAG_INVALIDATED到当前View的Flag中，然后调用到当前View（当前View可能是一个控件View，也可能是一个布局View，因为对于这两类View都能调用requestLayout()方法）的父布局View的requestLayout()方法，父布局View是ViewGroup类型，没有重写该requestLayout()方法，所以实际还是调回到View.requestLayout()方法的这套逻辑。这个过程，就是设置当前View标志位后，就不断的向上调用父布局View的requestLayout()，最后调用到根View即DecorView的requestLayout()，而DecorView的mParent变量指向的是当前窗口对应的ViewRootImpl对象，最后一次设置完DecorView标志位后，调用到ViewRootImpl.requestLayout()方法，进入该代码。
@Override public void requestLayout() {
//该boolean变量会在ViewRootImpl.performLayout()开始时置为ture，结束置false
//表示当前不处于Layout过程
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) { checkThread(); mLayoutRequested = true; scheduleTraversals(); } }
如果当前不是正在执行layout过程，则会调用scheduleTraversals()方法,进入ViewRootImpl.scheduleTraversals()。
void scheduleTraversals() { if (!mTraversalScheduled) {
//在下一段代码处会置回false
//表示在排好这次绘制请求前，不再排其它的绘制请求 mTraversalScheduled = true; mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier(); mChoreographer.postCallback( Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null); if (!mUnbufferedInputDispatch) { scheduleConsumeBatchedInput(); } notifyRendererOfFramePending(); pokeDrawLockIfNeeded(); } }
这里主要是调用到了ViewRootImpl的另一个重要的变量mChoreographer，它是Choreographer类型的，这个对象会请求Vsync信号来控制绘制的进行，实现了按帧进行绘制的机制，这个类会在后文进行介绍。该方法对于绘制的请求经过了Choreographer的编排后，最终会调用回ViewRootImpl.doTraversal()方法。
void doTraversal() { if (mTraversalScheduled) { mTraversalScheduled = false; mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
... //用于调试相关代码 performTraversals(); ... //用于调试相关代码 } }
然后调用到ViewRootImpl.performTraversals()方法。
二、invalidate()与postInvalidate()流程
invalidate()与postInvalidate()都是用于被调用来触发View的更新（重画）动作，区别在于invalidate()方法是在UI线程自身中使用，而postInvalidate()是非UI线程中使用。 首先来看View.postInvalidate()。
public void postInvalidate() { postInvalidateDelayed(0); } public void postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds) { // We try only with the AttachInfo because there's no point in invalidating // if we are not attached to our window final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo; if (attachInfo != null) { attachInfo.mViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed(this, delayMilliseconds); } }
调用到了对应的ViewRootImpl对象的dispatchInvalidateDelayed()方法，进入该代码。
public void dispatchInvalidateDelayed(View view, long delayMilliseconds) { Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_INVALIDATE, view); mHandler.sendMessageDelayed(msg, delayMilliseconds); }
这里实现了一个消息机制，发送了MSG_INVSLIDSTE。进入处理消息的ViewRootImpl.handleMessage()方法。
@Override public void handleMessage(Message msg) { switch (msg.what) { case MSG_INVALIDATE: ((View) msg.obj).invalidate(); break; ... }
这里实际上就是调回了调用postInvalidate()方法的View的invalidate()方法。由于invalidate()方法只能在UI线程执行，所以postInvalidate只是实现了一个消息机制，让用户能够在非UI线程使用，最终还是调用到invalidate()方法来触发重画，实现界面更新动作。继续来看View.invalidate()方法，该方法逻辑的实际实际上时调用到invalidateInternal()方法来实现的。
public void invalidate() { invalidate(true); } void invalidate(boolean invalidateCache) {
//mLeft、mRigth、mTop、mBottom记录的是当前View边界距离其父布局View边界的距离 invalidateInternal(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop, invalidateCache, true); } void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache, boolean fullInvalidate) { if (mGhostView != null) { mGhostView.invalidate(true); return; }
//如果当前视图为不可见状态且没有动画正在执行，且其父布局也没有过渡动画执行，则跳过 if (skipInvalidate()) { return; }
//当前View没有正在执行该方法
//或绘制缓存可用或未重绘过或透明度发生改变
//PFLAG_DRAWN会在该方法内去改标志位
//PFLAG_INVALIDATED会在View.draw()方法执行时去掉该标志位
if ((mPrivateFlags & (PFLAG_DRAWN | PFLAG_HAS_BOUNDS)) == (PFLAG_DRAWN | PFLAG_HAS_BOUNDS) || (invalidateCache && (mPrivateFlags & PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) == PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) || (mPrivateFlags & PFLAG_INVALIDATED) != PFLAG_INVALIDATED || (fullInvalidate && isOpaque() != mLastIsOpaque)) {
//如果需要全部重绘，invalidate()未传参调用时默认为true
if (fullInvalidate) { mLastIsOpaque = isOpaque(); mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWN; } mPrivateFlags |= PFLAG_DIRTY; if (invalidateCache) { mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED; mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID; } // Propagate the damage rectangle to the parent view.
//damage记录的区域是需要更新的dirty区域，当前的坐标时相对于自身来设置的
//通过不断调用到父类的invalidateChild()方法，来不断更新dirty区域的相对坐标
final AttachInfo ai = mAttachInfo; final ViewParent p = mParent; if (p != null && ai != null && l < r && t < b) { final Rect damage = ai.mTmpInvalRect; damage.set(l, t, r, b); p.invalidateChild(this, damage); } // Damage the entire projection receiver, if necessary. if (mBackground != null && mBackground.isProjected()) { final View receiver = getProjectionReceiver(); if (receiver != null) { receiver.damageInParent(); } } // Damage the entire IsolatedZVolume receiving this view's shadow. if (isHardwareAccelerated() && getZ() != 0) { damageShadowReceiver(); } } }
这里会通过调用mParent的invalidateChild()方法，来触发父类对于dirty区域的调整（可能会调整可能还是原区域）及改区域相对坐标的调整。进入ViewGroup.invalidateChild()方法。
@Override public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) { ViewParent parent = this; final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo; if (attachInfo != null) { // If the child is drawing an animation, we want to copy this flag onto // ourselves and the parent to make sure the invalidate request goes // through
//drawAnimation记录调用该方法的子View是否正在执行动画 final boolean drawAnimation = (child.mPrivateFlags & PFLAG_DRAW_ANIMATION) == PFLAG_DRAW_ANIMATION; // Check whether the child that requests the invalidate is fully opaque // Views being animated or transformed are not considered opaque because we may // be invalidating their old position and need the parent to paint behind them.
//调用该方法的子View是否不透明：处于不透明状态且没有在执行动画且变化矩阵没有变化
//Matrix可以用于View的平移、缩放、扩放、旋转等操作，比如某些应用上的双指缩放功能 Matrix childMatrix = child.getMatrix(); final boolean isOpaque = child.isOpaque() && !drawAnimation && child.getAnimation() == null && childMatrix.isIdentity(); // Mark the child as dirty, using the appropriate flag // Make sure we do not set both flags at the same time int opaqueFlag = isOpaque ? PFLAG_DIRTY_OPAQUE : PFLAG_DIRTY; if (child.mLayerType != LAYER_TYPE_NONE) { mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED; mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID; }
final int[] location = attachInfo.mInvalidateChildLocation;
//记录子View边界距离父View左边界和上边界的距离到Location中，用于下一段代码中的计算 location[CHILD_LEFT_INDEX] = child.mLeft; location[CHILD_TOP_INDEX] = child.mTop;
//如果子View设置了变换矩阵，则根据变换矩阵调整dirty区域 if (!childMatrix.isIdentity() || (mGroupFlags & ViewGroup.FLAG_SUPPORT_STATIC_TRANSFORMATIONS) != 0) { RectF boundingRect = attachInfo.mTmpTransformRect; boundingRect.set(dirty); Matrix transformMatrix; if ((mGroupFlags & ViewGroup.FLAG_SUPPORT_STATIC_TRANSFORMATIONS) != 0) { Transformation t = attachInfo.mTmpTransformation; boolean transformed = getChildStaticTransformation(child, t); if (transformed) { transformMatrix = attachInfo.mTmpMatrix; transformMatrix.set(t.getMatrix()); if (!childMatrix.isIdentity()) { transformMatrix.preConcat(childMatrix); } } else { transformMatrix = childMatrix; } } else { transformMatrix = childMatrix; } transformMatrix.mapRect(boundingRect); dirty.set((int) Math.floor(boundingRect.left), (int) Math.floor(boundingRect.top), (int) Math.ceil(boundingRect.right), (int) Math.ceil(boundingRect.bottom)); }
//这是一个从当前的布局View向上不断遍历当前布局View的父布局，最后遍历到ViewRootImpl的循环 do { View view = null;
//parent可能为ViewGroup类型，也可能为ViewRootImpl类型
//最后一次循环执行时为ViewRootImpl类型 if (parent instanceof View) { view = (View) parent; }
//如果子View正在执行动画，设置遍历的父布局View的动画标识 if (drawAnimation) { if (view != null) { view.mPrivateFlags |= PFLAG_DRAW_ANIMATION; } else if (parent instanceof ViewRootImpl) { ((ViewRootImpl) parent).mIsAnimating = true; } } // If the parent is dirty opaque or not dirty, mark it dirty with the opaque // flag coming from the child that initiated the invalidate
//设置当前ViewGroup的Dirty标识，表示当前的ViewGroup需要重绘 if (view != null) { if ((view.mViewFlags & FADING_EDGE_MASK) != 0 && view.getSolidColor() == 0) { opaqueFlag = PFLAG_DIRTY; } if ((view.mPrivateFlags & PFLAG_DIRTY_MASK) != PFLAG_DIRTY) { view.mPrivateFlags = (view.mPrivateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | opaqueFlag; } }
//调用当前布局View的invalidateChildParent()方法，返回的值为当前布局View的父布局
//通过循环向上调用，最后返回的根布局是ViewRootImpl对象
parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty); if (view != null) { // Account for transform on current parent Matrix m = view.getMatrix(); if (!m.isIdentity()) { RectF boundingRect = attachInfo.mTmpTransformRect; boundingRect.set(dirty); m.mapRect(boundingRect); dirty.set((int) Math.floor(boundingRect.left), (int) Math.floor(boundingRect.top), (int) Math.ceil(boundingRect.right), (int) Math.ceil(boundingRect.bottom)); } } } while (parent != null); } }
在do-while循环中会调用到parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty)，这里执行到ViewGroup.invalidateChildInParent()方法。
@Override public ViewParent invalidateChildInParent(final int[] location, final Rect dirty) {
// if ((mPrivateFlags & PFLAG_DRAWN) == PFLAG_DRAWN || (mPrivateFlags & PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) == PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) {
//如果ViewGroup有没有动画执行或者动画已经完成 if ((mGroupFlags & (FLAG_OPTIMIZE_INVALIDATE | FLAG_ANIMATION_DONE)) != FLAG_OPTIMIZE_INVALIDATE) {
//dirty记录的是最开始调到invalidate()的View的区域
//dirty的四个坐标值值在执行下面代码是相对于当前循环到上一个ViewGroup来确定的
//这里做了一个偏移动作，偏移的量是当前上一个ViewGroup相对于现在ViewGroup的偏移值
//做完下面的偏移操作后，dirty的四个坐标就是想对于当前ViewGroup的坐标值了 dirty.offset([CHILD_LEFT_INDEX] - mScrollX, location[CHILD_TOP_INDEX] - mScrollY);
//如果当前ViewGroup需要裁剪View
//则将当前ViewGroup的区域与View的区域做求并集的操作 if ((mGroupFlags & FLAG_CLIP_CHILDREN) == 0) { dirty.union(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop); } final int left = mLeft; final int top = mTop;
//如果当前ViewGroup需要裁剪View，且ViewGroup区域与View区域没有并集，则dirty置空 if ((mGroupFlags & FLAG_CLIP_CHILDREN) == FLAG_CLIP_CHILDREN) { if (!dirty.intersect(0, 0, mRight - left, mBottom - top)) { dirty.setEmpty(); } } mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID;
//用于循环到下一个ViewGroup时做offset操作 location[CHILD_LEFT_INDEX] = left; location[CHILD_TOP_INDEX] = top; if (mLayerType != LAYER_TYPE_NONE) { mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED; } return mParent; } else {//如果当前ViewGroup中有动画要执行 mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWN & ~PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID; location[CHILD_LEFT_INDEX] = mLeft; location[CHILD_TOP_INDEX] = mTop;
//如果需要对子View裁剪则设置dirty为当前ViewGroup区域
//如果不需要则求当前ViewGroup区域与原ditry区域并集
if ((mGroupFlags & FLAG_CLIP_CHILDREN) == FLAG_CLIP_CHILDREN) { dirty.set(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop); } else { // in case the dirty rect extends outside the bounds of this container dirty.union(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop); } if (mLayerType != LAYER_TYPE_NONE) { mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED; } return mParent; } } return null; }
invalidateChildInParent()主要是完成了dirty区域在调用该方法的ViewGroup中的更新，dirty指示的区域就是需要重绘制的区域。如果ViewGroup没有动画在执行，则dirty区域还是原来的区域，只需要通过偏移操作更改该区域的坐标值从相对于上一个ViewGroup（父ViewGroup），到相对于当前ViewGroup；如果有动画要执行，则表示当前整个ViewGroup都需要重绘，更改dirty值为当前ViewGroup 区域。
do-while最后一次循环最后会调用到ViewRootImpl.invalidateChildInParent()方法，进入该代码。
@Override public ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) { checkThread(); if (DEBUG_DRAW) Log.v(mTag, "Invalidate child: " + dirty);
//如果传入一个null drity，则表示要重绘当前ViewRootImpl指示的整个区域
//如果传入一个empty dirty，则表示经过计算需要重绘的区域不需要绘制
if (dirty == null) { invalidate(); return null; } else if (dirty.isEmpty() && !mIsAnimating) { return null; }
... invalidateRectOnScreen(dirty); return null; }
调用到了ViewRootImpl.invalidateRectOnScreen()方法，进入该代码。
private void invalidateRectOnScreen(Rect dirty) {
//mDirty记录的是当前ViewRootImpl里还未进行重绘需要重绘的区域
//mDirty会在ViewRootImpl.draw()方法结尾处设置为empty
final Rect localDirty = mDirty; if (!localDirty.isEmpty() && !localDirty.contains(dirty)) { mAttachInfo.mSetIgnoreDirtyState = true; mAttachInfo.mIgnoreDirtyState = true; } // Add the new dirty rect to the current one
//当前已有的dirty区域与此次dirty区域做并集 localDirty.union(dirty.left, dirty.top, dirty.right, dirty.bottom); // Intersect with the bounds of the window to skip // updates that lie outside of the visible region final float appScale = mAttachInfo.mApplicationScale;
//处理窗口缩放与做完并集的localDirty做交集 final boolean intersected = localDirty.intersect(0, 0, (int) (mWidth * appScale + 0.5f), (int) (mHeight * appScale + 0.5f)); //如果没有交集
if (!intersected) { localDirty.setEmpty(); }
//mWillDrawSoon在performTraversals()方法开始时置为true，结束时置false
//如果没有在执行performTraversals &&（intersected || 正在执行动画） if (!mWillDrawSoon && (intersected || mIsAnimating)) { scheduleTraversals(); } }
最后会调用到scheduleTraversals()方法，后续在请求到Vsync信号后，便会调用到peformTraversals()方法。
三、Choreographer类分析
“编舞类”Choreoprapher的作用是编排输入事件、动画事件和绘制事件的执行，通过调用Choreoprapher.postCallback()方法，向Choreoprapher加入需要编排的事件，而Choreoprapher则通过请求Vsync信号，来控制这些事件按照屏幕刷新周期有规律的执行，即是实现了按帧绘制的机制。
在ViewRootImpl中，会调用mChoreographer = Choreographer.getInstance()来初始化一个Choreographer变量。进入Choreographer.getInstance()代码。
private static final ThreadLocal<Choreographer> sThreadInstance = new ThreadLocal<Choreographer>() { @Override protected Choreographer initialValue() { Looper looper = Looper.myLooper(); if (looper == null) { throw new IllegalStateException("The current thread must have a looper!"); } return new Choreographer(looper); } }; public static Choreographer getInstance() { return sThreadInstance.get(); }
这里实际调用了ThreadLocal类型的静态常量的get()方法，ThreadLocal中保存的类型是Choreographer类。根据ThreadLocal机制，sThreadInstance.get()方法会调用到上面代码中实现的initialValue()方法，该方法返回一个Choregrapher类型对象，返回的该对象即作为getInstance()方法的返回，也是最后赋值给了ViewRootImpl中的mChoreogropher变量。在initialValue()方法中会new一个Choreographer对象，进入构建方法。
private Choreographer(Looper looper) { //调用该方法的源头是UI线程，所有looper为UI线程的looper mLooper = looper; mHandler = new FrameHandler(looper); //如果系统使用Vsync机制，则创建一个Vsync信号的接收器FrameDisplayEventReceiver类 mDisplayEventReceiver = USE_VSYNC ? new FrameDisplayEventReceiver(looper) : null; mLastFrameTimeNanos = Long.MIN_VALUE; mFrameIntervalNanos = (long)(1000000000 / getRefreshRate()); //创建回调数组，CALLBAKCK_LAST＝3,后文详解 mCallbackQueues = new CallbackQueue[CALLBACK_LAST + 1]; for (int i = 0; i <= CALLBACK_LAST; i++) { mCallbackQueues[i] = new CallbackQueue(); } }
首先来说mCallbackQueues，这是一个长度为4的CallbackQueue类型的数组，即保存了四个回调队列。每个回调队列能够保存多个CallbackRecord，即是回调事件。这四个队列分别保存四类回调事件：Input事件、Animation事件、Draw事件，还有一种是用来解决动画启动问题的事件。在ViewRootImpl.scheduleTraversals()方法中，便会调用相关方法向队列中添加一个Draw事件，并触发后续到请求信号来处理事件的动作。
void scheduleTraversals() { ... mChoreographer.postCallback( Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null); ... }
继续来看Choreographer.postCallback()方法，该方法是调用到postCallbackDelayedInternal()方法来实现主要逻辑。
public void postCallback(int callbackType, Runnable action, Object token) { postCallbackDelayed(callbackType, action, token, 0); } public void postCallbackDelayed(int callbackType, Runnable action, Object token, long delayMillis) { ... //异常情况判断 postCallbackDelayedInternal(callbackType, action, token, delayMillis); } private void postCallbackDelayedInternal(int callbackType, Object action, Object token, long delayMillis) { ... // Debug log synchronized (mLock) { final long now = SystemClock.uptimeMillis(); final long dueTime = now + delayMillis; //将此次回调事件添加到对应类型的事件队列 mCallbackQueues[callbackType].addCallbackLocked(dueTime, action, token); if (dueTime <= now) { //立刻安排执行 scheduleFrameLocked(now); } else { //延时处理，还是会调用到scheduleFrameLocked()方法 Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_CALLBACK, action); msg.arg1 = callbackType; msg.setAsynchronous(true); mHandler.sendMessageAtTime(msg, dueTime); } } }
调用addCallbackLock()方法，会根据本次事件信息生成一个CallbackRecord，添加到队列中，但并不一定添加在队列到尾部。队列中所有事件的排列是按照dueTime的值由小到大排列大，即越快要求执行的事件排列得越前，所以在添加事件到队列时会根据dueTime插入到对应的位置。
插入队列操作完成后，会调用scheduleFrameLoacked()方法。
private void scheduleFrameLocked(long now) { if (!mFrameScheduled) { mFrameScheduled = true; if (USE_VSYNC) { //如果使用了Vsync机制 if (DEBUG_FRAMES) { Log.d(TAG, "Scheduling next frame on vsync."); } // If running on the Looper thread, then schedule the vsync immediately, // otherwise post a message to schedule the vsync from the UI thread // as soon as possible. //如果前线程开启了Looper，则调用scheduleVsyncLocked()请求Vsync信号 if (isRunningOnLooperThreadLocked()) { scheduleVsyncLocked(); } else {//如果当前线程未启动Looper //则发消息到调用创建Choreographer的线程来请求Vsync信号 Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_VSYNC); msg.setAsynchronous(true); mHandler.sendMessageAtFrontOfQueue(msg); } } else {//如果未使用Vsync机制，则手动计算下一次绘制时间，使用延时消息来控制 final long nextFrameTime = Math.max( mLastFrameTimeNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS + sFrameDelay, now); if (DEBUG_FRAMES) { Log.d(TAG, "Scheduling next frame in " + (nextFrameTime - now) + " ms."); } Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_FRAME); msg.setAsynchronous(true); mHandler.sendMessageAtTime(msg, nextFrameTime); } } }
一般情况下是实用Vsync机制的，且scheduleFrameLocked()也是被UI线程调用执行的，所以直接调用到Choreographer.scheduleVsyncLocked()方法，进入该代码。
private void scheduleVsyncLocked() { mDisplayEventReceiver.scheduleVsync(); }
这里直接调用到mDisplayEventReceiver的scheduleVsync()方法，该变量是FrameDisplayEventReceiver类型的，该类继承自DisplayEventReceiver类。scheduleVsync()相当于发起了一次Vsync请求，这样在请求之后下一个Vsync信号发出时，FrameDisplayEventReceiver类便能接收到这词Vsync信号，会调用到FrameDisplayEventReceiver类的onVsync()方法，在onVsync()方法中会发送消息到UI线程，调用到doFrame()方法，Frame是帧的意思，doFrame则表示这次接收到Vsync信号的这一帧内要做的事，进入FrameDisplayEventReceiver.doFrame()方法（FrameDisplayEventReceiver类时Choreographer内部类），
void doFrame(long frameTimeNanos, int frame) { final long startNanos; synchronized (mLock) {
//该变量会在scheduleFrameLocked()方法开始时设置为true，本方法结束置为false
//表示有callback事件需要安排执行 if (!mFrameScheduled) { return; // no work to do } if (DEBUG_JANK && mDebugPrintNextFrameTimeDelta) { mDebugPrintNextFrameTimeDelta = false; Log.d(TAG, "Frame time delta: " + ((frameTimeNanos - mLastFrameTimeNanos) * 0.000001f) + " ms"); }
//frameTimeNanos表示Vsync信号发出的时间或者帧开始的时间 long intendedFrameTimeNanos = frameTimeNanos;
//当前时间 startNanos = System.nanoTime(); final long jitterNanos = startNanos - frameTimeNanos;
//当前时间距离Vsync信号时间超过了屏幕的刷新周期，即一帧16ms的时间 if (jitterNanos >= mFrameIntervalNanos) { final long skippedFrames = jitterNanos / mFrameIntervalNanos;
//如果超过太多，即跳过了太多帧，则打出Log提示跳过了太多帧，可能是主线程做了太多事了 if (skippedFrames >= SKIPPED_FRAME_WARNING_LIMIT) { Log.i(TAG, "Skipped " + skippedFrames + " frames! " + "The application may be doing too much work on its main thread."); } final long lastFrameOffset = jitterNanos % mFrameIntervalNanos; if (DEBUG_JANK) { Log.d(TAG, "Missed vsync by " + (jitterNanos * 0.000001f) + " ms " + "which is more than the frame interval of " + (mFrameIntervalNanos * 0.000001f) + " ms! " + "Skipping " + skippedFrames + " frames and setting frame " + "time to " + (lastFrameOffset * 0.000001f) + " ms in the past."); } frameTimeNanos = startNanos - lastFrameOffset; }
//如果距离最后一帧时间未超过屏幕刷新周期，则重新请求Vsync信号 if (frameTimeNanos < mLastFrameTimeNanos) { if (DEBUG_JANK) { Log.d(TAG, "Frame time appears to be going backwards. May be due to a " + "previously skipped frame. Waiting for next vsync."); } scheduleVsyncLocked(); return; } mFrameInfo.setVsync(intendedFrameTimeNanos, frameTimeNanos); mFrameScheduled = false;
//设置本次帧的执行时间为最后一次的帧执行时间 mLastFrameTimeNanos = frameTimeNanos; } try { Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "Choreographer#doFrame"); AnimationUtils.lockAnimationClock(frameTimeNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS);
//依次从队列中取出这四类事件进行执行
//但不一定都会执行这四类事件，要看队列中是否有post过且符合这一帧执行到条件的事件 mFrameInfo.markInputHandlingStart(); doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_INPUT, frameTimeNanos); mFrameInfo.markAnimationsStart(); doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_ANIMATION, frameTimeNanos); mFrameInfo.markPerformTraversalsStart(); doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, frameTimeNanos); doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_COMMIT, frameTimeNanos); } finally { AnimationUtils.unlockAnimationClock(); Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW); } if (DEBUG_FRAMES) { final long endNanos = System.nanoTime(); Log.d(TAG, "Frame " + frame + ": Finished, took " + (endNanos - startNanos) * 0.000001f + " ms, latency " + (startNanos - frameTimeNanos) * 0.000001f + " ms."); } }
该方法会调用doCallbacks方法来依次执行当前时间对应的四类事件。由于CALLBACK_COMMIT是一种修正属性动画启动事件过长导致掉帧问题的一种机制，并不是真正会执行在主线程的流程，这里不做详解。所以在执行事件时，主要是依次执行了input、animation和traversal事件。我们可以抓一个systrace来直观的了解这个过程，以UC浏览器双指扩放页面的绘制过程中的某一帧为例。
doFrame()方法中首先执行来input事件的处理，然后后面有个很短的矩形体条，执行的是animation事件;之后便是执行到了traversal事件，在执行traversal流程中执行了draw流程，但并没有执行measure和layout流程，因为本次绘制不需要重新测量和布局;在执行draw流程过程中实际调用到了View的draw()方法。
继续来看Choroegrapher.doCallbacks()方法的实现。
void doCallbacks(int callbackType, long frameTimeNanos) { CallbackRecord callbacks; synchronized (mLock) { // We use "now" to determine when callbacks become due because it's possible // for earlier processing phases in a frame to post callbacks that should run // in a following phase, such as an input event that causes an animation to start. final long now = System.nanoTime();
//根据帧开始的时间，取出当前该类型队列中的一个callback事件 callbacks = mCallbackQueues[callbackType].extractDueCallbacksLocked( now / TimeUtils.NANOS_PER_MS); if (callbacks == null) { return; } mCallbacksRunning = true; ... //CALLBACK_COMMIT事件的处理try { Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, CALLBACK_TRACE_TITLES[callbackType]); for (CallbackRecord c = callbacks; c != null; c = c.next) { if (DEBUG_FRAMES) { Log.d(TAG, "RunCallback: type=" + callbackType + ", action=" + c.action + ", token=" + c.token + ", latencyMillis=" + (SystemClock.uptimeMillis() - c.dueTime)); } c.run(frameTimeNanos); } } finally { synchronized (mLock) { mCallbacksRunning = false; do { final CallbackRecord next = callbacks.next; recycleCallbackLocked(callbacks); callbacks = next; } while (callbacks != null); } Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW); } }
首先来看下CallbackQueue.extractDueCallbacksLocked()方法，了解队列取事件执行的机制。
public CallbackRecord extractDueCallbacksLocked(long now) {
//返回队列头事件，即要求最快要执行的事件 CallbackRecord callbacks = mHead; if (callbacks == null || callbacks.dueTime > now) { return null; }
//把头回调事件后面所有执行时间已经到了事件全部舍弃
CallbackRecord last = callbacks; CallbackRecord next = last.next; while (next != null) { if (next.dueTime > now) { last.next = null; break; } last = next; next = next.next; }
//next表示的是未到执行时间且要求执行到时间最早的事件 mHead = next; return callbacks; }
取出当前帧需要执行的回调事件后，便会执行到该事件的run()方法，在使用这里会调用到CallbackRecord的run()方法。
private static final class CallbackRecord { public CallbackRecord next; public long dueTime; public Object action; // Runnable or FrameCallback public Object token; public void run(long frameTimeNanos) { if (token == FRAME_CALLBACK_TOKEN) { ((FrameCallback)action).doFrame(frameTimeNanos); } else { ((Runnable)action).run(); } } }
回想我们在ViewRootImpl中调用postCallback()方法的三个参数值，第一个事件类型为Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL，表示是绘制事件，用于指示该事件放入对应队列，第二个则是一个TraversalRunnable类型的Runnable，则赋值给了这里的action，第三个是null，所以上面代码的run()方法，实际执行到了TraversalRunnable的run()方法。
final class TraversalRunnable implements Runnable { @Override public void run() { doTraversal(); } }
该方法则调用到了doTraversal()方法，后续则调用到了ViewRootImpl.performTraversals()方法。由于run在了UI线程，所以后续到绘制动作也是在UI线程执行到。至此完成了Choroegrapher类的分析。
