Android中View绘制流程以及invalidate()等相关方法分析（转）

转自：http://blog.csdn.net/qinjuning

前言：本文是我读《Android内核剖析》第13章----View工作原理总结而成的，在此膜拜下作者。同时真挚地向渴望了解

Android 框架层的网友，推荐这本书，希望你们能够在Android开发里学到更多的知识。

整个View树的绘图流程是在ViewRoot.java类的performTraversals()函数展开的，该函数做的执行过程可简单概况为

根据之前设置的状态，判断是否需要重新计算视图大小(measure)、是否重新需要安置视图的位置(layout)、以及是否需要重绘

(draw)，其框架过程如下：

步骤其实为host.layout()

接下来温习一下整个View树的结构，对每个具体View对象的操作，其实就是个递归的实现。

关于这个 DecorView 根视图的说明，可以参考我的这篇博客：

《Android中将布局文件/View添加至窗口过程分析 ---- 从setContentView()谈起》

流程一： mesarue()过程

主要作用：为整个View树计算实际的大小，即设置实际的高(对应属性:mMeasuredHeight)和宽(对应属性:

mMeasureWidth)，每个View的控件的实际宽高都是由父视图和本身视图决定的。

具体的调用链如下：

ViewRoot根对象地属性mView(其类型一般为ViewGroup类型)调用measure()方法去计算View树的大小，回调

View/ViewGroup对象的onMeasure()方法，该方法实现的功能如下：

1、设置本View视图的最终大小，该功能的实现通过调用setMeasuredDimension()方法去设置实际的高(对应属性：

mMeasuredHeight)和宽(对应属性：mMeasureWidth) ；

2 、如果该View对象是个ViewGroup类型，需要重写该onMeasure()方法，对其子视图进行遍历的measure()过程。

2.1 对每个子视图的measure()过程，是通过调用父类ViewGroup.java类里的measureChildWithMargins()方法去

实现，该方法内部只是简单地调用了View对象的measure()方法。(由于measureChildWithMargins()方法只是一个过渡

层更简单的做法是直接调用View对象的measure()方法)。

整个measure调用流程就是个树形的递归过程

measure函数原型为 View.java 该函数不能被重载

1 public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
2     //....  
3   
4     //回调onMeasure()方法    
5     onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);  
6      
7     //more  
8 }

为了大家更好的理解，采用“二B程序员”的方式利用伪代码描述该measure流程

 1 //回调View视图里的onMeasure过程  
 2 private void onMeasure(int height , int width){  
 3  //设置该view的实际宽(mMeasuredWidth)高(mMeasuredHeight)  
 4  //1、该方法必须在onMeasure调用，否者报异常。  
 5  setMeasuredDimension(h , l) ;  
 6    
 7  //2、如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行measure()过程  
 8  int childCount = getChildCount() ;  
 9    
10  for(int i=0 ;i<childCount ;i++){  
11   //2.1、获得每个子View对象引用  
12   View child = getChildAt(i) ;  
13     
14   //整个measure()过程就是个递归过程  
15   //该方法只是一个过滤器，最后会调用measure()过程 ;或者 measureChild(child , h, i)方法都  
16   measureChildWithMargins(child , h, i) ;   
17     
18   //其实，对于我们自己写的应用来说，最好的办法是去掉框架里的该方法，直接调用view.measure()，如下：  
19   //child.measure(h, l)  
20  }  
21 }  
22   
23 //该方法具体实现在ViewGroup.java里 。  
24 protected  void measureChildWithMargins(View v, int height , int width){  
25  v.measure(h,l)     
26 }

流程二、 layout布局过程：

主要作用：为将整个根据子视图的大小以及布局参数将View树放到合适的位置上。

具体的调用链如下：

host.layout()开始View树的布局，继而回调给View/ViewGroup类中的layout()方法。具体流程如下

1 、layout方法会设置该View视图位于父视图的坐标轴，即mLeft，mTop，mLeft，mBottom(调用setFrame()函数去实现)

接下来回调onLayout()方法(如果该View是ViewGroup对象，需要实现该方法，对每个子视图进行布局) ；

2、如果该View是个ViewGroup类型，需要遍历每个子视图chiildView，调用该子视图的layout()方法去设置它的坐标值。

layout函数原型为，位于View.java

 1 /* final 标识符 ， 不能被重载 ， 参数为每个视图位于父视图的坐标轴 
 2  * @param l Left position, relative to parent 
 3  * @param t Top position, relative to parent 
 4  * @param r Right position, relative to parent 
 5  * @param b Bottom position, relative to parent 
 6  */  
 7 public final void layout(int l, int t, int r, int b) {  
 8     boolean changed = setFrame(l, t, r, b); //设置每个视图位于父视图的坐标轴  
 9     if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) {  
10         if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {  
11             ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);  
12         }  
13   
14         onLayout(changed, l, t, r, b);//回调onLayout函数 ，设置每个子视图的布局  
15         mPrivateFlags &= ~LAYOUT_REQUIRED;  
16     }  
17     mPrivateFlags &= ~FORCE_LAYOUT;  
18 }

同样地，将上面layout调用流程，用伪代码描述如下：

 1 // layout()过程  ViewRoot.java  
 2 // 发起layout()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法， mView.layout()  
 3   
 4 private void  performTraversals(){  
 5    
 6     //...  
 7       
 8     View mView  ;  
 9        mView.layout(left,top,right,bottom) ;  
10       
11     //....  
12 }  
13   
14 //回调View视图里的onLayout过程 ,该方法只由ViewGroup类型实现  
15 private void onLayout(int left , int top , right , bottom){  
16   
17  //如果该View不是ViewGroup类型  
18  //调用setFrame()方法设置该控件的在父视图上的坐标轴  
19    
20  setFrame(l ,t , r ,b) ;  
21    
22  //--------------------------  
23    
24  //如果该View是ViewGroup类型，则对它的每个子View进行layout()过程  
25  int childCount = getChildCount() ;  
26    
27  for(int i=0 ;i<childCount ;i++){  
28   //2.1、获得每个子View对象引用  
29   View child = getChildAt(i) ;  
30   //整个layout()过程就是个递归过程  
31   child.layout(l, t, r, b) ;  
32  }  
33 }

流程三、 draw()绘图过程

由ViewRoot对象的performTraversals()方法调用draw()方法发起绘制该View树，值得注意的是每次发起绘图时，并不

会重新绘制每个View树的视图，而只会重新绘制那些“需要重绘”的视图，View类内部变量包含了一个标志位DRAWN，当该

视图需要重绘时，就会为该View添加该标志位。

调用流程：

mView.draw()开始绘制，draw()方法实现的功能如下：

1 、绘制该View的背景

2 、为显示渐变框做一些准备操作(见5，大多数情况下，不需要改渐变框)

3、调用onDraw()方法绘制视图本身 (每个View都需要重载该方法，ViewGroup不需要实现该方法)

4、调用dispatchDraw ()方法绘制子视图(如果该View类型不为ViewGroup，即不包含子视图，不需要重载该方法)

值得说明的是，ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw ()的功能实现，应用程序一般不需要重写该方法，但可以重载父类

函数实现具体的功能。

4.1 dispatchDraw()方法内部会遍历每个子视图，调用drawChild()去重新回调每个子视图的draw()方法(注意，这个

地方“需要重绘”的视图才会调用draw()方法)。值得说明的是，ViewGroup类已经为我们重写了dispatchDraw()的功能

实现，应用程序一般不需要重写该方法，但可以重载父类函数实现具体的功能。

5、绘制滚动条

于是，整个调用链就这样递归下去了。

同样地，使用伪代码描述如下：

 1 // draw()过程     ViewRoot.java  
 2 // 发起draw()的"发号者"在ViewRoot.java里的performTraversals()方法， 该方法会继续调用draw()方法开始绘图  
 3 private void  draw(){  
 4    
 5     //...  
 6  View mView  ;  
 7     mView.draw(canvas) ;    
 8       
 9     //....  
10 }  
11   
12 //回调View视图里的onLayout过程 ,该方法只由ViewGroup类型实现  
13 private void draw(Canvas canvas){  
14  //该方法会做如下事情  
15  //1 、绘制该View的背景  
16  //2、为绘制渐变框做一些准备操作  
17  //3、调用onDraw()方法绘制视图本身  
18  //4、调用dispatchDraw()方法绘制每个子视图，dispatchDraw()已经在Android框架中实现了，在ViewGroup方法中。  
19       // 应用程序程序一般不需要重写该方法，但可以捕获该方法的发生，做一些特别的事情。  
20  //5、绘制渐变框    
21 }  
22   
23 //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法  
24 @Override  
25 protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {  
26  //   
27  //其实现方法类似如下：  
28  int childCount = getChildCount() ;  
29    
30  for(int i=0 ;i<childCount ;i++){  
31   View child = getChildAt(i) ;  
32   //调用drawChild完成  
33   drawChild(child,canvas) ;  
34  }       
35 }  
36 //ViewGroup.java中的dispatchDraw()方法，应用程序一般不需要重写该方法  
37 protected void drawChild(View child,Canvas canvas) {  
38  // ....  
39  //简单的回调View对象的draw()方法，递归就这么产生了。  
40  child.draw(canvas) ;  
41    
42  //.........  
43 }

关于绘制背景图片详细的过程，请参考我的另外的博客：

<<Android中View(视图)绘制不同状态背景图片原理深入分析以及StateListDrawable使用详解>>

强调一点的就是，在这三个流程中，Google已经帮我们把draw()过程框架已经写好了，自定义的ViewGroup只需要实现

measure()过程和layout()过程即可。

这三种情况，最终会直接或间接调用到三个函数，分别为invalidate()，requsetLaytout()以及requestFocus() ，接着

这三个函数最终会调用到ViewRoot中的schedulTraversale()方法，该函数然后发起一个异步消息，消息处理中调用

performTraverser()方法对整个View进行遍历。

invalidate()方法：

说明：请求重绘View树，即draw()过程，假如视图发生大小没有变化就不会调用layout()过程，并且只绘制那些“需要重绘的”

视图，即谁(View的话，只绘制该View ；ViewGroup，则绘制整个ViewGroup)请求invalidate()方法，就绘制该视图。

一般引起invalidate()操作的函数如下：

1、直接调用invalidate()方法，请求重新draw()，但只会绘制调用者本身。

2、setSelection()方法：请求重新draw()，但只会绘制调用者本身。

3、setVisibility()方法：当View可视状态在INVISIBLE转换VISIBLE时，会间接调用invalidate()方法，

继而绘制该View。

4 、setEnabled()方法：请求重新draw()，但不会重新绘制任何视图包括该调用者本身。

requestLayout()方法 ：会导致调用measure()过程和 layout()过程。

说明：只是对View树重新布局layout过程包括measure()和layout()过程，不会调用draw()过程，但不会重新绘制

任何视图包括该调用者本身。

一般引起invalidate()操作的函数如下：

1、setVisibility()方法：

当View的可视状态在INVISIBLE/ VISIBLE 转换为GONE状态时，会间接调用requestLayout() 和invalidate方法。

同时，由于整个个View树大小发生了变化，会请求measure()过程以及draw()过程，同样地，只绘制需要“重新绘制”的视图。

requestFocus()函数说明：

说明：请求View树的draw()过程，但只绘制“需要重绘”的视图。

下面写个简单的小Demo吧，主要目的是给大家演示绘图的过程以及每个流程里该做的一些功能。截图如下：

1、 MyViewGroup.java 自定义ViewGroup类型

  1 /** 
  2  * @author http://http://blog.csdn.net/qinjuning 
  3  */  
  4 //自定义ViewGroup 对象  
  5 public class MyViewGroup  extends ViewGroup{  
  6   
  7   
  8     private static String TAG = "MyViewGroup" ;  
  9     private Context mContext ;  
 10       
 11     public MyViewGroup(Context context) {  
 12         super(context);  
 13         mContext = context ;  
 14         init() ;  
 15     }  
 16   
 17     //xml定义的属性,需要该构造函数  
 18     public MyViewGroup(Context context , AttributeSet attrs){  
 19         super(context,attrs) ;  
 20         mContext = context ;  
 21         init() ;  
 22     }  
 23       
 24     //为MyViewGroup添加三个子View  
 25     private void init(){  
 26         //调用ViewGroup父类addView()方法添加子View  
 27           
 28         //child 对象一 ： Button  
 29         Button btn= new Button(mContext) ;  
 30         btn.setText("I am Button") ;  
 31         this.addView(btn) ;  
 32           
 33         //child 对象二 : ImageView   
 34         ImageView img = new ImageView(mContext) ;  
 35         img.setBackgroundResource(R.drawable.icon) ;  
 36         this.addView(img) ;  
 37           
 38         //child 对象三 : TextView  
 39         TextView txt = new TextView(mContext) ;  
 40         txt.setText("Only Text") ;  
 41         this.addView(txt) ;   
 42           
 43         //child 对象四 ： 自定义View  
 44         MyView myView = new MyView(mContext) ;  
 45         this.addView(myView) ;   
 46     }  
 47       
 48     @Override  
 49     //对每个子View进行measure():设置每子View的大小，即实际宽和高  
 50     protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){  
 51         //通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 ， Button、 ImageView、TextView  
 52         int childCount = getChildCount() ;  
 53         Log.i(TAG, "the size of this ViewGroup is ----> " + childCount) ;  
 54                           
 55         Log.i(TAG, "**** onMeasure start *****") ;  
 56           
 57         //获取该ViewGroup的实际长和宽  涉及到MeasureSpec类的使用  
 58         int specSize_Widht = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec) ;  
 59         int specSize_Heigth = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec) ;  
 60           
 61         Log.i(TAG, "**** specSize_Widht " + specSize_Widht+ " * specSize_Heigth   *****" + specSize_Heigth) ;  
 62           
 63         //设置本ViewGroup的宽高  
 64         setMeasuredDimension(specSize_Widht , specSize_Heigth) ;  
 65           
 66           
 67           
 68           
 69         for(int i=0 ;i<childCount ; i++){  
 70             View child = getChildAt(i) ;   //获得每个对象的引用  
 71             child.measure(50, 50) ;   //简单的设置每个子View对象的宽高为 50px , 50px    
 72             //或者可以调用ViewGroup父类方法measureChild()或者measureChildWithMargins()方法  
 73             //this.measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec) ;  
 74         }  
 75           
 76     }  
 77       
 78     @Override  
 79     //对每个子View视图进行布局  
 80     protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {  
 81         // TODO Auto-generated method stub  
 82         //通过init()方法，我们为该ViewGroup对象添加了三个视图 ， Button、 ImageView、TextView  
 83         int childCount = getChildCount() ;  
 84           
 85         int startLeft = 0 ;//设置每个子View的起始横坐标   
 86         int startTop = 10 ; //每个子View距离父视图的位置 ， 简单设置为10px吧 。 可以理解为 android:margin=10px ;  
 87           
 88         Log.i(TAG, "**** onLayout start ****") ;  
 89         for(int i=0 ;i<childCount ; i++){  
 90             View child = getChildAt(i) ;   //获得每个对象的引用  
 91             child.layout(startLeft, startTop, startLeft+child.getMeasuredWidth(), startTop+child.getMeasuredHeight()) ;  
 92             startLeft =startLeft+child.getMeasuredWidth() + 10;  //校准startLeft值，View之间的间距设为10px ;  
 93             Log.i(TAG, "**** onLayout startLeft ****" +startLeft) ;  
 94         }             
 95     }  
 96     //绘图过程Android已经为我们封装好了 ,这儿只为了观察方法调用程  
 97     protected void dispatchDraw(Canvas canvas){  
 98         Log.i(TAG, "**** dispatchDraw start ****") ;  
 99           
100         super.dispatchDraw(canvas) ;  
101     }  
102       
103     protected boolean drawChild(Canvas canvas , View child, long drawingTime){  
104         Log.i(TAG, "**** drawChild start ****") ;  
105           
106         return super.drawChild(canvas, child, drawingTime) ;  
107     }  
108 }

2、MyView.java 自定义View类型，重写onDraw()方法，

 1 //自定义View对象  
 2     public class MyView extends View{  
 3   
 4         private Paint paint  = new Paint() ;  
 5           
 6         public MyView(Context context) {  
 7             super(context);  
 8             // TODO Auto-generated constructor stub  
 9         }  
10         public MyView(Context context , AttributeSet attrs){  
11             super(context,attrs);  
12         }  
13           
14         protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){  
15             //设置该View大小为 80 80  
16             setMeasuredDimension(50 , 50) ;  
17         }  
18           
19           
20           
21         //存在canvas对象，即存在默认的显示区域  
22         @Override  
23         public void onDraw(Canvas canvas) {  
24             // TODO Auto-generated method stub  
25             super.onDraw(canvas);  
26               
27             Log.i("MyViewGroup", "MyView is onDraw ") ;  
28             //加粗  
29             paint.setTypeface(Typeface.defaultFromStyle(Typeface.BOLD));  
30             paint.setColor(Color.RED);  
31             canvas.drawColor(Color.BLUE) ;  
32             canvas.drawRect(0, 0, 30, 30, paint);  
33             canvas.drawText("MyView", 10, 40, paint);  
34         }  
35     }