前言

作为一名Android开发者肯定明白View的地位，说它占据半壁江山也不为过，作为基石之一，搞明白它的加载流程是每个开发者都应该去做的，目前网络上很多关于View绘制流程的文章，有些质量也很高，但我还是想以自己的思路出一篇文章。相信读完你对View的工作机制以及自定义View会有一个全新的认识。

1. View的绘制时机

1.1. 知识储备

• Window：每个 Activity都会创建一个 Window用于承载View视图的显示， Window是一个抽象类存在了一个唯一实现类 PhoneWindow
• DecorView：最顶层的View，是一个 FrameLayout子类，最终会被加载到Window当中，它内部只有一个垂直方向的 LinearLayout分为两部分：
  • TitleBar：屏幕顶部的状态栏
  • ContentView： Activity对应的XML布局，通过 setContentView设置到 DecorView中。

1.2. Activity、Window、DecorView之间关系

首先来看一下Activity中setContentView源码：

 public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) {
        //将xml布局传递到Window当中
        getWindow().setContentView(layoutResID);
        initWindowDecorActionBar();
    }

从代码可以看出， Activity的 setContentView实质是将 View传递到 Window的 setContentView()方法中， Window的 setContenView会在内部调用 installDecor()方法创建 DecorView，看一下它的部分源码:

 public void setContentView(int layoutResID) { 
        if (mContentParent == null) {
            //初始化DecorView以及其内部的content
            installDecor();
        } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
            mContentParent.removeAllViews();
        }
        if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) {
        ...............
        } else {
            //将contentView加载到DecorVoew当中
            mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent);
        }
        ...............
    }
  private void installDecor() {
        ...............
        if (mDecor == null) {
            //实例化DecorView
            mDecor = generateDecor(-1);
            ...............
            }
        } else {
            mDecor.setWindow(this);
        }
       if (mContentParent == null) {
            //获取Content
            mContentParent = generateLayout(mDecor);
       }  
        ...............
 }
 protected DecorView generateDecor(int featureId) {
        ...............
        return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes());
 }

通过 generateDecor()new一个 DecorView，然后调用 generateLayout()获取 DecorView中 content，最终通过 inflate将 Activity视图添加到 DecorView中的 content中，但此时 DecorView还未被添加到 Window中。添加操作需要借助 ViewRootImpl。

ViewRootImpl的作用是用来衔接 WindowManager和 DecorView，在 Activity被创建后会通过 WindowManager将 DecorView添加到 PhoneWindow中并且创建 ViewRootImpl实例，随后将 DecorView与 ViewRootImpl进行关联，最终通过执行 ViewRootImpl的 performTraversals()开启整个View树的绘制。

关于Activity在何时将DecorView添加到Window以及何时创建 ViewRootImpl，这块内容牵扯面比较广，涉及到Activity启动流程、ActivityManagerService(AMS)、WindowManagerService(WMS)，内容太过于深入加上作者能力有限就不误人子弟了。如有兴趣推荐查阅刘皇叔《Android进阶解密》，书中对这方面内容讲解还是比较全面的 。

2. 绘制过程

从第一小节可知，View的绘制是从 ViewRootImpl的 performTraversals()方法开始，从最顶层的 View(ViewGroup)开始逐层对每个 View进行绘制操作，下面来看一下该方法部分源代码：

private void performTraversals() {
     ...............
    //measur过程
    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
     ...............
    //layout过程
    performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
     ...............
    //draw过程
    performDraw();}

这方法大概有几百行，机智的作者抽出三句精华呈现给大家~~~

• measure：为测量宽高过程，如果是ViewGroup还要在onMeasure中对所有子View进行measure操作。
• layout：用于摆放View在ViewGroup中的位置，如果是ViewGroup要在onLayout方法中对所有子View进行layout操作。
• draw：往View上绘制图像。

示意图如下：  确实不想画图了，从刚哥的书里拍一张吧～～～

2.1 Measure

performMeasure()源码

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
      if (mView == null) {
          return;
      }
      try {
          mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
      } finally {
          Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
      }}

可以看出从mView(最顶层ViewGroup)开始进行测量操作，然后逐层遍历View并执行measure操作。

MeasureSpac

Measure是 View绘制三个过程中的第一步，提到 Measure就不得不提 MeasureSpac它是一个32位 int类型数值，高两位 SpacMode代表测量模式，低30位 SpacSize代表测量尺寸，是View的内部类，源码如下：

public class MeasureSpec {
        private static final int MODE_SHIFT = 30;  
        private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;  
        public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;  
        public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;  
        public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;  
  }

内部也包含三种测量模式：

• UNSPECIFIED ：父布局不会对子View做任何限制，例如我们常用的 ScrollView就是这种测量模式。
• EXACTLY ：精确数值，比如使用了 match_parent或者xxxdp，表示父布局已经决定了子 View的大小，通常在这种情况下 View的尺寸就是 SpacSize
• AT_MOST ：自适应，对应 wrap_content子View可以根据内容设置自己的大小，但前提是不能超出父 ViewGroup的宽高。

注意点：

在我们自定义View的过程中都会在onMeasure中进行宽高的测量，这个方法会从父布局中接收两个参数 widthMeasureSpac和 heightMeasureSpac，所以子布局的宽高大小需要受限于父布局。

在自定义View宽高测量的过程中，我们需要获取 MeasurSpac中的宽高和测量模式，自定义 ViewGroup也必须给子View传递 MeasurSpac，Android也给我们提供了计算 MeasurSpac 和通过 MeasurSpac 获取相应值的方式，都位于 MeasurSpac中，具体代码如下：

public static class MeasureSpec {
     public static int makeMeasureSpec( int size, int mode) {
            if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
                return size + mode;
            } else {
                return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
            }
     }
     public static int getMode(int measureSpec) {
            //noinspection ResourceType
            return (measureSpec & MODE_MASK);
     }
     public static int getSize(int measureSpec) {
            return (measureSpec & ~MODE_MASK)
     }}

从 ViewGroup到 View对尺寸和模式进行了一次封装和拆解，其目的是为了减少对象的创建，避免造成不必要的内存浪费。

LayoutParams

在刚接触Android的时候经常有一个疑问，为什么View设置自己的宽高，还要创建一个 xxx.LayoutParams？前面也提到了，子View的宽高是要受限于父布局的，所以不能通过 setWidth或者 setHeight直接设置宽高的，另外  LayoutParams的作用不仅如此，比如一个View的父布局是 RelativeLayout，可以通过设置 RelativeLayout.LayoutParams的 above， below等属性来调整在父布局中的位置。

自定义View宽高测量演示

创建一个类继承View，重写其 onMeasure()方法

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
       //默认宽  
       int defaultWidth = 0;    
       //默认高
       int defaultHeight = 0;    
       setMeasuredDimension(
            getDefaultSize(defaultWidth, widthMeasureSpec),  
            getDefaultSize(defaultHeight, heightMeasureSpec));  }

一般的自定义View中，如果对宽高没有特殊需求可直接通过 getDefaultSize()方法获取，该方法位于View中源码如下：

   public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
        //默认尺寸
        int result = size;
        //获取测量模式
        int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
        //获取尺寸
        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;
    }

从代码分析可知，获取 mode和 size后会分别对三种测量模式进行判断， UNSPECIFIED使用默认尺寸，而 AT_MOST和 EXACTLY使用父布局给出的测量尺寸。尺寸计算完毕后通过 setMeasuredDimension(width,height)设置最终宽高。

2.2 Layout

performLayout()部分源码：

 private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
            int desiredWindowHeight) {
        .........
        final View host = mView;
        if (host == null) {
            return;
        }
        host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
        .........}

跟measure类似，同样是从 mView(最顶层ViewGroup)开始进行 layout操作，随后逐层遍历。 layout(l,t,r,b)四个参数分别对应 左上右下的位置，从而确定View在ViewGroup中的位置。下面来看一下 layout()部分源码：

public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    .......
    //通过setOpticalFrame()和setFrame()老确定四个点的位置
    boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ? 
    setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
    .......
    //调用onLayout()，ViewGroup须重写此方法
    onLayout(changed, l, t, r, b);
    .......}

结合源码可知 layout()会将四个位置参数传递给 setOpticalFrame()或者 setFrame()，而 setOpticalFrame()内部会调用 setFrame()，所以最终通过 setFrame()确定 View在 ViewGroup中的位置。位置确定完毕会调用 onLayout(l,t,r,b)对子View进行摆放。

onLayout()

View和 ViewGroup在执行完 setFrame()后都会调用 onLayout()方法，但上面也有提到该方法的作用是对子View进行位置摆放，所以单一View是不需要重写此方法。而 ViewGroup会根据自己的特性任意对子View进行摆放。

2.3 Draw

相信很多学习自定义View的同学都是奔着有朝一日自己也实现那些眼花缭乱的效果，起码我自己就是。我们在手机上看到的那些五彩缤纷的图片，动画都是在这个方法内绘制而成。

相比于measure和layout阶段，draw阶段中View和ViewGroup变得没那么紧密了，View的绘制过程中不需要考虑ViewGroup，而ViewGroup也只需触发子View的绘制方法即可。

performDraw()执行后同样会从根布局开始逐层对每个View进行draw操作，在View中绘制操作时通过 draw()进行，来看一下其主要源码：

public void draw(Canvas canvas) {
     ........
    // 绘制背景
    drawBackground(canvas);
    // 绘制内容
    onDraw(canvas);
    // 绘制子View
    dispatchDraw(canvas);
    // 绘制装饰,如scrollBar
    onDrawForeground(canvas)
    ........}

draw()方法中主要包含四部分内容，其中我们开发者只需要关心onDraw(canvas)即可，即自身的内容绘制。

绘制内容简述

关于绘制内容这部分可利用到的知识点很多，多到可以写一本书出来，所以仅靠本文全部详细描述显然是不现实的。下面我罗列一部分常用内容供大家参考：

• Canvas：画布，不管是文字，图形，图片都要通过画布绘制而成
• Paint：画笔，可设置颜色，粗细，大小，阴影等等等等，一般配合画布使用
• Path：路径，用于形成一些不规则图形。
• Matrix：矩阵，可实现对画布的几何变换。

总结

文章从四个方面总结了View的绘制流程： 绘制时机, 宽高测量, 位置摆放, 图像绘制，因为侧重于流程所以只是把这四部分的精华给拎出来分享给大家，起到一个抛砖引玉的作用，想要透彻理解启动流程、玩转自定义View还需要对各部分知识系统的学习。

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知识梳理完之后，就需要进行查漏补缺，所以针对这些知识点，我手头上也准备了不少的电子书和笔记，这些笔记将各个知识点进行了完美的总结：

2、通过源码来系统性地学习

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真正最能锻炼能力的便是直接去阅读源码，不仅限于阅读各大系统源码，还包括各种优秀的开源库。

《486页超全面Android开发相关源码精编解析》

3、阅读前辈的一些技术笔记

《960全网最全Android开发笔记》

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