手把手教你读懂源码，View的绘制流程详细剖析

上一篇文章我们分析了View的加载流程，今天我们继续来深入学习View的绘制流程，接着上次的View绘制开始，同样使用的是Android 7.1源码。

1、回顾addView方法

上篇文章从addView方法一路分析到了performTraversals()方法，这个方法非常长，内部逻辑也很复杂，但是主体逻辑很清晰。主要调用了performMeasure方法、performLayout方法和performDraw方法：

调用 performMeasure方法

调用 performLayout方法

调用 performDraw方法

其执行的过程可简单的概括为：是否需要重新计算视图的大小(measure)、是否需要重新布局视图的位置(layout)，以及是否需要重绘（Draw），也就是我们常说的View的绘制流程。

那么接下来我们一同来详细分析一下。

2、performMeasure

调用performMeasure之前会先调用getRootMeasureSpec方法，通过getRootMeasureSpec方法获得顶层视图DecorView的测量规格。

getRootMeasureSpec方法

该方法主要作用是在整个窗口的基础上计算出root view（顶层视图DecorView）的测量规格。传入的两个参数分别指：windowSize是当前手机窗口的有效宽和高，一般都是除了通知栏的屏幕宽和高；rootDimension是根布局DecorView请求的宽和高，DecorView根布局宽和高都是MATCH_PARENT。

1. 当匹配父容器时，测量模式为MeasureSpec.EXACTLY，测量大小直接为屏幕的大小，也就是充满真个屏幕；
2. 当包裹内容时，测量模式为MeasureSpec.AT_MOST，测量大小直接为屏幕大小，也就是充满真个屏幕；
3. 其他情况时，测量模式为MeasureSpec.EXACTLY，测量大小为DecorView顶层视图布局设置的大小。

因此DecorView根布局的测量模式就是MeasureSpec.EXACTLY，测量大小一般都是整个屏幕大小，所以一般我们的Activity窗口都是全屏的。所以上面代码走第一个分支，然后通过调用MeasureSpec.makeMeasureSpec方法将DecorView的测量模式和测量大小封装成DecorView的测量规格。

makeMeasureSpec方法

该方法只是进行了简单的封装。

回到performTraversals方法，直接来看调用的performMeasure方法：

performMeasure方法

该方法调用了mView的measure()方法。其中mView是一个View对象，在ViewRootImpl类中的mView是整个UI的根节点，实际上也就是PhoneWindow中的mDecor对象，即一个Activity所对应的一个屏幕（不包括顶部的系统状态条）中的视图，包括可能存在也可能不存在的ActionBar。

继续深入查看View的measure方法：

measure方法

参数widthMeasureSpec和heightMeasureSpec用来描述当前正在处理的视图可以获得的最大宽度和高度。

当ViewRoot类的成员变量mPrivateFlags的FORCE_LAYOUT位不等于0时，就表示当前视图正在请求执行一次布局操作，这时候方法就需要重新测量当前视图的宽度和高度。此外，当参数widthMeasureSpec和heightMeasureSpec的值不等于ViewRoot类的成员变量mldWidthMeasureSpec和mOldHeightMeasureSpec的值时，就表示当前视图上一次可以获得的最大宽度和高度已经失效了，这时候函数也需要重新测量当前视图的宽度和高度。

当View类的measure方法决定要重新测量当前视图的宽度和高度之后，它就会首先将成员变量mPrivateFlags的MEASURED_DIMENSION_SET位设置为0，接着再调用onMeasure方法来真正执行测量宽度和高度的操作。View类的onMeasure方法执行完成之后，需要再调用setMeasuredDimension方法来将测量好的宽度和高度设置到View类的成员变量mMeasuredWidth和mMeasuredHeight中，并且将成员变量mPrivateFlags的EASURED_DIMENSION_SET位设置为1。这个操作是强制的，因为当前视图最终就是通过View类的成员变量mMeasuredWidth和mMeasuredHeight来获得它的宽度和高度的。

继续查看View类的onMeasure()方法：

onMeasure方法

其实View类的onMeasure方法一般是由其子类来重写的。如对于用来应用程序窗口的顶层视图的DecorView类来说，它是通过父类FrameLayout来重写祖父类View的onMeasure方法的，接下来我们就分析FrameLayout类的onMeasure方法的实现。

分析onMeasure方法，我们先从子类DecorView的onMeasure方法入手，这个方法主要是调整了两个入参高度和宽度，然后调用其父类的onMeasure方法。

DecorView的onMeasure方法

再看FrameLayout的onMeasure方法，主要是遍历所有的子View进行测量，然后设置高度、宽度。

FrameLayout的onMeasure方法

首先是调用measureChildWithMargins方法来测量每一个子视图的宽度和高度，并且找到这些子视图的最大宽度和高度值，保存在变量maxWidth和maxHeight 中。

接着再将前面得到的宽度maxWidth和高度maxHeight分别加上当前视图所设置的Padding值，得到的宽度maxWidth和高度maxHeight还不是最终的宽度和高度，还需要考虑以下两个因素：

1. 当前视图是否设置有最小宽度和高度。如果设置有的话，并且它们比前面计算得到的宽度maxWidth和高度maxHeight还要大，那么就将它们作为当前视图的宽度和高度值。

2. 当前视图是否设置有前景图。如果设置有的话，并且它们比前面计算得到的宽度maxWidth和高度maxHeight还要大，那么就将它们作为当前视图的宽度和高度值。

经过上述两步检查之后，FrameLayout类的成员函数onMeasure就得到了当前视图的宽度maxWidth和高度maxHeight。由于得到的宽度和高度又必须要限制在参数widthMeasureSpec和heightMeasureSpec所描述的宽度和高度规范之内，因此会调用从View类继承下来的resolveSizeAndState方法来获得正确的大小。得到了当前视图的正确大小之后，FrameLayout类的onMeasure方法就可以调用从父类View继承下来的setMeasuredDimension方法来将它们为当前视图的大小了。

我们首先来看一下resolveSizeAndState方法：

resolveSizeAndState方法

该方法把measureSpec入参的mode和size解析出来，mode封装在高位中，然后根据mode来决定最后返回的size。

回到FrameLayout的onMeasure方法，继续分析从父类View继承下来的setMeasuredDimension方法：

setMeasureDimension方法

该方法中最关键的步骤是对View的两个成员变量进行一次赋值，设置自己所需要的大小。计算的根据是在xml文件或者代码中设置的宽度和高度的参数，参数指明了要求你是填充父控件（match_parent）还是包裹内容（wrap_content）还是精确的一个大小，但最终你的大小不应该超过父控件给你提供的空间。

onMeasure()方法结束之前必须调用setMeasuredDimensionRaw()来设置View.mMeasuredWidth和View.mMeasuredHeight两个参数。

setMeasuredDimensionRaw方法

而当这两个成员变量设置完成，也就是当前的View测量结束了。

简单总结概括一下，measure的时序图如下：

View的measure时序图

3、performLayout

继续分析ViewRootImpl的performLayout方法：

performLayout方法

调用了根视图的layout()方法，从传递的4个参数知道DecorView布局的位置是从屏幕最左最顶端开始布局，到屏幕最低最右结束。因此DecorView根布局是充满整个屏幕的。

继续分析View类的layout方法：

View类的layout方法

layout()方法有四个参数，分别是left, top, right, bottom，它们是相对于父控件的位移距离。方法里面先调用了setFrame()方法，该方法非常重要：

View类的setFrame方法

该方法先判断当前视图的大小或者位置是否发生变化，将参数保存起来。当前视图距离父视图的边距一旦设置好之后，它就是一个具有边界的视图了。接下来又会计算当前视图新的宽度newWidth和高度newHeight，如果它们与上一次的宽度oldWidth和oldHeight的值不相等，那么就说明当前视图的大小发生了变化，这时候就会调用onSizeChanged方法来让子类有机会处理这个变化事件。

继续回到layout()方法，后面调用了onLayout()方法，实际上是给自己的子控件布局。从以上可以知道measure出来的宽度与高度，是该控件期望得到的尺寸，但是真正显示到屏幕上的位置与大小是由layout()方法来决定的。left, top决定位置，right，bottom决定frame渲染尺寸。

View的onLayout方法

发现onLayout方法是空的，直接看DecorView的onLayout方法：

DecorView的onLayout方法

这里先是调用了FrameLayout的onLayout方法，然后是调整个别参数。继续看父类FrameLayout的onLayout方法：

FrameLayout的onLayout方法

直接调用了调用了layoutChildren方法，继续分析：

layoutChildren方法

该方法遍历各个子View，然后调用子View的layout方法。

需要注意的是FrameLayout布局其实在View类中的layout方法中已经实现，布局的逻辑实现是在父视图中实现的，不像View视图的measure测量，通过子类实现onMeasure方法来实现测量逻辑。

自定义View一般都无需重写onMeasure方法，但是如果自定义一个ViewGroup容器的话，就必须实现onLayout方法，因为该方法在ViewGroup是抽象的，所有ViewGroup的所有子类必须实现onLayout方法。

简单总结概括一下，layout的时序图如下：

View的layout时序图

4、performDraw

继续分析ViewRootImpl的performDraw方法：

ViewRootImpl的performDraw方法

这里面主要看draw方法：

ViewRootImpl的draw方法

方法结束前执行了drawSoftware方法：

ViewRootImpl的drawSoftware方法

该方法首先获取需要重绘的位置，锁定并获取对应的canvas，最后调用了DecorView的draw方法。

DecorView的draw方法

这里的代码非常简单，调用了父类的draw方法，以此查找最终定位到了View类的draw方法：

View类的draw方法

该类非常重要，也是最后比较关键的绘制操作。代码比较多，但是注释解释的非常清楚，流程具体如下：

1.绘制当前视图的背景。

2.保存当前画布的堆栈状态，并且在当前画布上创建额外的图层，以便接下来可以用来绘制当前视图在滑动时的边框渐变效果。

3.绘制当前视图的内容。

4.绘制当前视图的子视图的内容。

5.绘制当前视图在滑动时的边框渐变效果。

6.绘制当前视图的滚动条。

接下来分别分析这个流程，首先来看背景的绘制，非常简单：

drawBackground

接着是保存画布canvas的边框参数。获取当前视图View水平或者垂直方向是否需要绘制边框渐变效果，如果不需要绘制边框的渐变效果，就无需执行上面的2、5了，那么就直接执行上面的3、4、6步骤。

是否需要绘制边框渐变效果

假如我们需要绘制视图View的边框渐变效果，那么我们继续分析步骤2，3，4，5，6。

绘制视图View的边框渐变效果

这段代码用来检查是否需要保存参数canvas所描述的一块画布的堆栈状态，并且创建额外的图层来绘制当前视图在滑动时的边框渐变效果。首先需要计算出当前视图的左、右、上以及下内边距的大小，以便得到边框所要绘制的区域。

然后接着绘制当前视图的内容，调用了onDraw方法：

View的onDraw方法

发现该方法为空，主要在子类中实现，继续看DecorView的onDraw方法：

DecorView的onDraw方法

当前视图的内容绘制完成后，接着绘制子视图的内容，调用了dispatchDraw方法。

View的dispatchDraw方法

发现该方法为空，真正的实现在ViewGroup中：

ViewGroup的dispatchDraw方法

首先判断当前ViewGroup容器是否设置的布局动画，然后遍历给每个子视图View设置动画效果，接着获得布局动画的控制器，最后开始布局动画。

调用drawChild方法

接下来循环遍历每一个子View，并调用drawChild方法绘制当前视图的子视图View：

View的drawChild方法

这个draw方法也是View里面的方法，被drawChild()方法调用：

View的重载draw方法

该方法主要判断是否有绘制缓存，如果有直接使用缓存，如果没有重复调用上面的draw()方法。

然后是第五步，绘制滑动时的渐变效果：

绘制滑动时的渐变效果

最后在绘制滚动条：

绘制滚动条

至此，所有的View对象都绘制出来了。

需要注意的是：View绘制的画布参数canvas是由surface对象获得，意味着View视图绘制最终会绘制到Surface对象去。父类View绘制主要是绘制背景、边框渐变效果、进度条，View具体的内容绘制调用了onDraw方法，通过该方法把View内容的绘制逻辑留给子类去实现。因此在自定义View的时候都一般都需要重写父类的onDraw方法来实现View内容绘制。

简单总结概括一下，draw的时序图如下：

View的draw时序图

总结

View的绘制流程是从 ViewRoot 的 performTraversals 方法开始的，它经过 measure、layout、draw三个过程才最终将一个View绘制出来，performTraversals会依次调用 performMeasure，performLayout和 performDraw 三个方法，这三个方法分别会完成 View 的 measure、layout、draw的流程。

View的绘制主流程

在measure方法中，会调用onMeasure方法，在onMeasure方法中会对所有的子元素进行measure过程，这个时候measure流程就从父容器传递给子容器，这样就完成了一次测量，接着子元素会重复父容器的measure的测量过程，如此反复的完成整个View树的过程。同理performLayout的执行原理和performDraw的执行原理与performMeasure的原理类似。

关于View的绘制流程，经常出现在Android面试过程中，同时会严重影响到界面开发。这一块理清了，无论是掌握系统View，还是自定义View，也或者是解决一些bug，都有不小的帮助。

如果还有疑问的童鞋，欢迎留言继续讨论。

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