編輯：關於Android編程
一、基本知識
1：ViewRoot
ViewRoot是連接WindowManager與DecorView的紐帶，View的整個繪制流程的三大步（measure、layout、draw）都是通過ViewRoot完成的。當Activity對象被創建完畢後，會將DecorView添加到Window中（Window是對窗口的抽象，DecorView是一個窗口的頂級容器View，其本質是一個FrameLayout），同時會創建ViewRootImpl（ViewRoot的實現類）對象，並將ViewRootImpl與DecorView建立關聯。關於ViewRoot，我們只需要知道它是聯系GUI管理系統和GUI呈現系統的紐帶。View的繪制流程從ViewRoot的performTraversals方法開始，經過measure、layout、draw三大過程完成對一個View的繪制工作。peformTraversal方法內部會調用measure、layout、draw這三個方法，這三個方法內部又分別調用onMeasure、onLayout、onDraw方法。
2:MeasureSpec
MeasureSpec為一個32位的int值，高2位代表SpecMode，低30位代表SpecSize，前者指測量模式，後者指某種測量模式下的規格大小。在一個View的measure過程中，系統會將該View的LayoutParams結合父容器的“要求”生成一個MeasureSpec，這個MeasureSpec說明了應該怎樣測量這個View。
（1）三種 SpecMode：
UNSPECIFIED：父容器不對View作任何要求，通常用於系統內部，表示一種測量的狀態。
EXACTLY：父容器已經檢測出View所需要的精確大小，這種測量模式下View的測量值就是SpecSize的值。這個SpecMode對應於LayoutParams中的match_parent和給出具體大小這兩種模式。
AT_MOST：父容器指定了一個可用大小即SpecSize，View的大小不能大於此值，可用大小取決於不同View的具體實現。這個SpecMode對應於LayoutParams中的wrap_content。
（2）對於DecorView，它的MeasureSpec由窗口尺寸和其自身的LayoutParams共同確定；對於普通View，他的MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和其自身的LayoutParams共
同確定。
二、View的繪制流程及源碼分析
整個View樹的繪圖流程是在ViewRootImpl類的performTraversals()方法開始的，該函數做的執行過程主要是根據之前設置的狀態，判斷是否重新計算視圖大小(measure)、是否重新放置視圖的位置(layout)、以及是否重繪 (draw)，其核心也就是通過判斷來選擇順序執行這三個方法中的哪個，如下：
private void performTraversals() {
......
//最外層的根視圖的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec由來
//lp.width和lp.height在創建ViewGroup實例時等於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);
......
}
private int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) { int measureSpec; switch (rootDimension) { case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT: measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY); break; case ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT: measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.AT_MOST); break; default: measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension, MeasureSpec.EXACTLY); break; } return measureSpec; }
1：Measure源碼分析
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
......
//回調onMeasure()方法
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
......
}
（1）：普通View的Measure過程
普通View的measure方法是由ViewGroup在measureChild方法中調用的（即完成了measure過程從ViewGroup到子View的傳遞），ViewGroup調用其子View的measure時即傳入了該子View的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec。注意到measure是一個final方法，因此要實現自定義的measure過程，需要重寫onMeasure方法，onMeasure方法源碼如下
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
int result = size;
//通過MeasureSpec解析獲取mode與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;
}
正常情況下（SpecMode為AT_MOST或EXACTLY），getDefaultSize獲取的尺寸大小即為specSize。由以上代碼還可知道，直接繼承View的自定義控件需要重寫onMeasure方法並設置wrap_content時的自身大小，否則在布局中使用wrap_content就相當於使用match_parent的效果。
（2）：ViewGroup的繪制過程
ViewGroup中的onMeasure()方法主要是遍歷子View，先測量所有子View的之後設置自身的大小值
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec） {
if (mOriention == VERTICAL) {
measureVertical(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
} else {
measureHorizontal(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}
}
以MeasureVertical為例：
for (int i = 0; i < count; ++i) {
final View child = getVirtualChildAt(i);
. . .
//Determine how big this child would like to be. If this or previous children have given a weight,
//then we allow it to use all available space (and we will shrink things later if needed).
measureChildBeforeLayout(child, i, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, totalHeight == 0 ? mTotalLength : 0);
if (oldHeight != Integer.MIN_VALUE) {
lp.height = oldHeight;
}
final int childLength = child.getMeasuredHeight();
final int totalLength = mTotalLength;
mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength+childHeight+lp.topMargin+lp.bottomMargin+getNextLocationOffset(child));
}
在measureChildBeforeLayout方法內部會調用子元素的measure方法，這樣會依次讓每個子元素進入measure過程。mTotalLength表示LinearLayout在豎直方向上的尺寸，每完成一個子元素的measure過程，它的值也會相應增加。測量完子元素後，LinearLayout會測量自身的大小。
對於一般的ViewGroup主要通過其measureChildren方法完成其子View的measure過程，上面垂直LinearLayout中調用的measureChildBeforeLayout可以看做是measureChildren的一個“變種”，measureChildren方法代碼如下：
protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
final int size = mChildrenCount;
final View[] children = mChildren;
for (int i = 0; i < size; ++i) {
final View child = children[i];
if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}
}
}
通過measureChild()完成對子View的Measure();
protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec, int parentHeightMeasureSpec) {
final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
a. 當childLayoutParams指定為為具體的大小時：若parentSpecMode為EXACTLY，則childSpecMode為EXACTLY，childSpecSize為childSize（layout_width和layout_height中指定的具體大小）；若parentSpecMode為AT_MOST，則childSpecMode和childSpecSize分別為EXACTLY和childSize。
b. 當childLayoutParams為match_parent時：若parentSpecMode為EXACTLY，則childSpecMode和childSpecSize分別為EXACTLY和parentSize（父容器中可用的大小）；若parentSpecMode為AT_MOST，則childSpecMode和childSpecSize分別為AT_MOST和parentSize。
c. 當childLayoutParams為wrap_content時：若parentSpecMode為EXACTLY，則childSpecMode和childSpecSize分別為AT_MOST和parentSize；若parentSpecMode為
AT_MOST，則childSpecMode和childSpecSize分別為AT_MOST和parentSize。
2：layout()源碼分析
layout過程用來確定View在父容器中的位置，因而是由父容器獲取子View的位置參數後，調用child.layout方法並傳入已獲取的位置參數，從而完成對子View的layout。當ViewGroup的位置被確定後，它在onLayout中會遍歷所有子元素並調用其layout方法，在layout方法中子元素的onLayout又會被調用。layout方法確定先View本身的位置，再調用onLayout方法確定所有子元素的位置。
以LinearLayout為例：
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
if (mOriention == VERTIVAL) {
layoutVertical(l, t, r, b);
} else {
layoutHorizontal(l, t, r, b);
}
}
void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
. . .
final int count = getVirtualChildCount();
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getVirtualChildAt(i);
if (child == null) {
childTop += measureNullChild(i);
} else if (child.getVisibility() != GONE) {
final int childWidth = child.getMeasuredWidth();
final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
final int LinearLayout.LayoutParams lp = (LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams();
. . .
if (hasDividerBeforeChildAt(i)) {
childTop += mDividerHeight;
}
childTop += lp.topMargin;
setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child), childWidth, childHeight);
childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);
i += getChildrenSkipCount(child, i);
}
}
}
通過 setChildFrame設置子View的位置。
3：draw()源碼分析
draw()的過程主要有以下幾部分
public void draw(Canvas canvas) {
// Step 1, draw the background, if needed
......
if (!dirtyOpaque) {
drawBackground(canvas);
}
// skip step 2 & 5 if possible (common case)
......
// Step 2, save the canvas' layers
......
if (drawTop) {
canvas.saveLayer(left, top, right, top + length, null, flags);
}
......
// Step 3, draw the content
if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
// Step 4, draw the children，對當前View的所有子View進行繪制，如果當前的View沒有子View就不需要進行繪制。
dispatchDraw(canvas);
// Step 5, draw the fade effect and restore layers
......
if (drawTop) {
matrix.setScale(1, fadeHeight * topFadeStrength);
matrix.postTranslate(left, top);
fade.setLocalMatrix(matrix);
p.setShader(fade);
canvas.drawRect(left, top, right, top + length, p);
}
......
// Step 6, draw decorations (scrollbars） 對view的滾動條進行繪制
onDrawScrollBars(canvas);
......
}
三、View的刷新機制的源碼分析
1：invalidate()
public void invalidate(Rect dirty) {
final int scrollX = mScrollX;
final int scrollY = mScrollY;
//實質還是調運invalidateInternal方法
invalidateInternal(dirty.left - scrollX, dirty.top - scrollY,
dirty.right - scrollX, dirty.bottom - scrollY, true, false);
}
View的invalidate（invalidateInternal）方法實質是將要刷新區域直接傳遞給了父ViewGroup的invalidateChild方法，在invalidate中，調用父View的invalidateChild，這是一個從當前向上級父View回溯的過程，每一層的父View都將自己的顯示區域與傳入的刷新Rect做交集 。所以我們看下ViewGroup的invalidateChild方法，源碼如下:
public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) {
ViewParent parent = this;
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
......
do {
......
//循環層層上級調運，直到ViewRootImpl會返回null
parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty);
......
} while (parent != null);
}
public ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) {
......
//View調運invalidate最終層層上傳到ViewRootImpl後最終觸發了該方法
scheduleTraversals();
......
return null;
}
看見沒有？這個ViewRootImpl類的invalidateChildInParent方法直接返回了null，也就是上面ViewGroup中說的，層層上級傳遞到ViewRootImpl的invalidateChildInParent方法結束了那個do while循環。看見這裡調運的scheduleTraversals這個方法嗎？scheduleTraversals會通過Handler的Runnable發送一個異步消息，調運doTraversal方法，然後最終調用performTraversals()執行重繪。開頭背景知識介紹說過的，performTraversals就是整個View數開始繪制的起始調運地方，所以說View調運invalidate方法的實質是層層上傳到父級，直到傳遞到ViewRootImpl後觸發了scheduleTraversals方法，然後整個View樹開始重新按照上面分析的View繪制流程進行重繪任務。
2:postInvalidate源碼分析
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;
//核心，實質就是調運了ViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed方法
if (attachInfo != null) {
attachInfo.mViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed(this, delayMilliseconds);
}
}
public void dispatchInvalidateDelayed(View view, long delayMilliseconds) {
Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_INVALIDATE, view);
mHandler.sendMessageDelayed(msg, delayMilliseconds);
}
public void handleMessage(Message msg) {
......
switch (msg.what) {
case MSG_INVALIDATE:
((View) msg.obj).invalidate();
break;
......
}
......
}
直接調用invalidate方法.請求重新draw，但只會繪制調用者本身。
觸發setSelection方法。請求重新draw，但只會繪制調用者本身。
觸發setVisibility方法。 當View可視狀態在INVISIBLE轉換VISIBLE時會間接調用invalidate方法，繼而繪制該View。當View的可視狀態在INVISIBLE\VISIBLE 轉換為GONE狀態時會間接調用requestLayout和invalidate方法，同時由於View樹大小發生了變化，所以會請求measure過程以及draw過程，同樣只繪制需要“重新繪制”的視圖。
觸發setEnabled方法。請求重新draw，但不會重新繪制任何View包括該調用者本身。
觸發requestFocus方法。請求View樹的draw過程，只繪制“需要重繪”的View。
3：程序在第一次是通過什麼繪制View的呢？
@Override
public void setContentView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {
......
//如果mContentParent為空進行一些初始化，實質mContentParent是通過findViewById(ID_ANDROID_CONTENT);獲取的id為content的FrameLayout的布局（不清楚的請先看《Android應用setContentView與LayoutInflater加載解析機制源碼分析》文章）
if (mContentParent == null) {
installDecor();
}
......
//把我們的view追加到mContentParent
mContentParent.addView(view, params);
......
}
public void addView(View child, int index, LayoutParams params) { ...... //該方法稍後後面會詳細分析 requestLayout(); //重點關注！！！ invalidate(true); ...... }
對於requestLayout()的分析
public void requestLayout() {
......
if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
//由此向ViewParent請求布局
//從這個View開始向上一直requestLayout，最終到達ViewRootImpl的requestLayout
mParent.requestLayout();
}
......
}
看見沒有，當我們觸發View的requestLayout時其實質就是層層向上傳遞，直到ViewRootImpl為止，然後觸發ViewRootImpl的requestLayout方法，如下就是ViewRootImpl的requestLayout方法：
@Override
public void requestLayout() {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
checkThread();
mLayoutRequested = true;
//View調運requestLayout最終層層上傳到ViewRootImpl後最終觸發了該方法
scheduleTraversals();
}
}
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