Android學習筆記View的工作原理

自定義View，也可以稱為自定義控制項，通過自定義View可以使得控制項實現各種定製的效果。

實現自定義View，需要掌握View的底層工作原理，比如View的測量過程、布局流程以及繪製流程，除此之外，還需要掌握View常見的回調方法。而對於那些具有滑動效果的自定義View，我們還需要處理View的滑動，如果遇到滑動衝突則需要處理相應的滑動衝突。

下面是View的常見回調方法：

• 構造方法
• onAttach
• onVisibilityChanged
• onDetach
• onFinishInflate
• onSizeChanged
• onMeasure
• onLayout
• onTouchEvent

自定義控制項的實現手段可簡要分為四種類：

• 繼承View重寫onDraw方法，這種方法主要是用於實現一些不規則的效果，採用這種方式需要自己支持wrap_content，並且處理padding。
• 繼承ViewGroup派生特殊的Layout，這種方法主要是用於實現自定義的布局，當某種效果看起來像是幾個View組合在一起時，可以採用這種方法來實現。採用這種方法是需要合理處理ViewGroup的測量和布局這兩個過程，並同時處理子元素的測量和布局過程。
• 繼承特定的View，用於拓展已有的View的功能。
• 繼承特定的ViewGroup（如LinearLayout、RelativeLayout），其適用情形和方法2 類似。

在自定義View中需要的注意點：

應當遵守Android標準控制項的規範（如命名、可配置、事件處理、狀態保存及恢復等）

• 命名表意明確
• 控制項屬性可以在XML中配置
• 讓View支持wrap_content和padding（下文會具體講到）
• 在View中盡量不使用Handler，因為View中自帶post系列的方法。
• 自定義View的內存泄漏問題（如果有線程或者動畫，需要及時停止）
• View的滑動衝突（在View帶有滑動嵌套的情形，需要處理好滑動衝突）
• 具有一定的交互性，如按下、點擊等
• 自定義View內部實現狀態保存和恢復的機制
• 兼容性

下面主要從View的基本知識、View的繪製過程講一下View的工作原理。

1.從Activity中的View結構講起

每個Activity都含有一個Window對象，而這個Window對象一般都是PhoneWindow。PhoneWindow將以DecorView設置為整個應用窗口的根View。DecorView作為窗口界面的頂層視圖，封裝了一些窗口操作的通用方法。可以這麼說，DecorView將要顯示的具體內容呈現在了PhoneWindow中，這裡面的所有的View的監聽事件都是通過WindowManagerService來接收的，並通過Activity對象來回調相應的onClickListenr。

在顯示上，將屏幕分成兩部分，一個是TitleView，另一個是ContentView，這個ContentView想必大家都很熟悉，它是一個ID為content的FrameLayout，activity_main就是設置在這樣一個FrameLayout中。

如下圖1 和圖2 所示：

圖1

圖2

View的繪製流程：

圖3

如上圖所示，performTraversals會依次調用performMeasure、performLayout、performDraw三個方法，這三個方法分別完成頂級View的measure、layout、draw這三大流程。

其中在performMeasure中又會調用measure，接著在measure中調用onMeasure方法，在onMeasure中會對所有的子元素進行measure過程，這個時候measure流程就從父容器傳遞到子元素中了，即完成依次measure操作，接著子元素進行同樣的measure過程，如此方法直至完成整個View樹的遍歷。同理，performLayout和performDraw的傳遞流程和performmeasure是類似的（performDraw的傳遞過程是在draw方法中的dispatchDraw完成的，並無實質區別）。

measure過程決定了View的寬高,measure完成後，可以通過getMeasuredWidth和getMeasuredHeight方法來獲取到View測量後的寬高，在幾乎所有的情況下它都等同於View的最終高度，但特殊情況除外。Layout過程確定了View的四個頂點的坐標和實際的View的寬高，完成以後，可以通過getTop、getBottom、getLeft、getRight來得到四個頂點的位置，並可以通過getWidth和getHeight來得到View的最終寬高。Draw過程決定了View的顯示，只有draw方法完成後，View的內容才會顯示在屏幕上。

2.如何完成測量過程呢？

Android系統提供了一個MeasureSpec類，通過它可以幫助我們測量View。MeasureSpec是一個32位的int值，其中高2位為測量的模式，低30位為測量的大小。

EXACTLY：精確值模式， 當我們將空間的layout_width或者layout_height屬性指定為具體值時，或者指定為match_parent屬性時，系統使用的是EXACTLY。

AT_MOST：最大值模式，當空間的layout_width屬性或者layout_height屬性為wrap_content時，控制項大小一般隨著空間的子控制項或者內容的變化而變化，此時，控制項的尺寸只要不超過父控制項允許的最大尺寸即可。

UNSPECIFIED：不指定其測量大小，通常情況下在繪製自定義View時才會使用它。

在view的測量過程中，系統會將LayoutParams在父容器的約束下轉換為對應的MeasureSpec,然後根據這個MeasureSpec來確定View測量後的寬高。MeasureSpec由父容器和LayoutParams共同決定。

對於DecorView，其MeasureSpec由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams決定

對於普通View，其MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams決定

當View的LayoutParams採用精確值時，不管父容器的MeasureSpec是什麼，View的MeasureSpec模式都是EXACTLY，並且大小遵循LayoutParms的大小。

當View的寬高是match_parent模式，view的MeasureSpec模式遵循父容器的MeasureSpec模式。

當View的寬高是wrap_content，不管父容器的模式是EXACTLY還是AT_MOST，View的模式都是AT_MOST並且大小不超過父容器的剩餘空間。

下面分別簡要講一下View的measure過程和ViewGroup的measure過程。

1）View的measure過程：

參考源碼：

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth, widthMeasureSpec),

getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight, heightMeasureSpec));}

圖4

由上述源碼可知，在調用onMeasure方法時會調用setMeasuredDimension方法，在這個方法中會傳入其寬高。由此可知，在自定義View中，需要重新定義view的寬和高。

View類默認的onMeasure方法只支持EXACTLY模式，如果在自定義控制項的時候不重寫onMeasure方法，就只能使用EXACTLY模式。控制項可以相應你指定的具體寬高值或者match_parent屬性，如果要讓自定義View支持wrap_content屬性，則必須要重寫onMeasure方法，否則在布局中使用wrap_content就相當於使用match_parent）

2）ViewGroup的measure過程：

對於ViewGroup而言，除了完成自己的measure過程，還要遍歷去調用所有子元素的measure方法，各個子元素再遞歸執行這個過程。

ViewGroup是一個抽象類，它沒有重寫View的onMeasure方法，但它提供了一個measureChildren的方法，在measureChildren方法中它會遍歷ViewGroup中的子元素，並調用measureChild方法，對子元素進行measure。measureChild的思想就是取出子元素的LayoutParams，然後通過getChildMeasureSpec來創建子元素的measureSpec，最後將子元素的measureSpec傳遞給measure方法就能完成測量，如下圖所示：

圖5

正如前面提到的ViewGroup是一個抽象類，它沒有重寫onMeasure方法，其測量過程中的onMeasure需要其子類去具體實現。如LinearLayout、RelativeLayout。不同的ViewGroup子類的布局特性不同，這也導致其測量細節不同。

下面簡要了解一下LinearLyaout和RelativeLayout的onMeasure實現

1）LinearLayout的Measure實現：

LinearLayout的布局方向有兩種，所以LinearLayout會根據mOrientation來分別調用measureVertical或者是measureHorizontal。以水平布局為例，

遍歷所有的view，跳過為null或者屬性為View.GONE的，加上分割線寬度mDividerWidth和左右margin，計算所有View的childWidth之和mTotalLength,統計所有View的weight和totalWeight，並且對子view進行測量。

2）RelativeLayout的Measure實現：

當第一次執行onMeasure或者requestLayout後，需要調用sortChildren方法，根據添加順序對所有的子view進行排序，橫著一次，豎著一次，然後對兩個序列進行檢查，通過依賴圖靜態類中的getSortedViews方法根據依賴關係進行排序。

之後在onMeasure中，對子view進行遍歷，即對兩個序列進行分別遍歷。

首先是橫向遍歷，調用mSortedHorizontalChildren，獲取RelativeLayout.layoutParams,並依次調用方法，計算控制項的橫向位置及mLeft和mRight，然後橫向測量子View，接下去根據前面的結果很想擺放子View，如果此時父RelativeLayout的寬度是WRAP_CONTENT，會在此時對寬高進行修正。

橫向完畢後進行垂直排列的View序列進行上述操在，步驟大致相同，在此處會對子view進行measure時就會正確的測量，之後的操作就是對父RelativeLayout的寬高等屬性進行再次修正。

從上面的分析中，一個最明顯的不同就是RelativeLayout在進行measure過程中需要進行兩次遍歷，而LinearLayout則只需要一次遍歷過程。

此外，需要注意的是，在某些極端情況下，系統可能需要調用多次measure才能確定最終的測量寬高，在這種情況下，在onMeasure方法中拿到的測量高很可能是不準確的。所以最好在onLayout方法中獲取View的高寬。

3.如何獲取View的寬和高

（1）調用onWindowFocusChanged方法（焦點變化），這個時候View已經初始化完畢，這個時候去獲取View的寬高是沒有問題的。然而當頻繁進行onResume和onPause，onWindowFocusChanged方法也會被頻繁調用。

（2）調用view.post(runnable)

通過post將一個Runnable投遞到消息隊列的尾部，然後等待Looper調用此Runnable，view也已經初始化好了。

（3）ViewTreeObserver

使用ViewTreeObserver的眾多回調可以使用這個功能，如OnGlobalLayoutListener，當View樹的狀態發生改變或者View樹的View的可見性發生改變時，OnGlobalLayoutListener會被回調，需要注意的是，伴隨著View樹狀態的改變，onGlobalLayoutListener會被回調多次。

（4）View.measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec)

• match_parent 不能
• 具體值和wrap_content可以。

4.Layout過程

Layout過程用於ViewGroup確定子元素的位置，當ViewGroup的位置被確定後，它在onLayout中會遍歷所有的子元素，並調用其layout方法，在layout方法中onLayout方法又會被調用。

layout方法首先通過setFrame方法倆設置view的四個頂點的位置，接著調用onLayout方法，確定子元素的位置。

由於onLayout的實現同樣與布局有關，因此View和ViewGroup均沒有實現onLayout方法。

5.draw過程

• 將View繪製到屏幕上，大概的幾個

  步驟

  ：
  1.繪製背景background.draw(canvas)
  2.繪製自己（onDraw）
  3.繪製children(dispatchDraw)
  4.繪製裝飾（onDrawScrollBars）

• View的繪製過程是通過dispatchDraw來實現的，它會遍歷所有子元素的draw方法。
• 如果一個View不需要繪製任何內容，那麼設置setWillNotDraw為true後，系統會進行相應的優化；ViewGroup默認為true，如果我們的自定義ViewGroup需要通過onDraw來繪製內容的時候，需要顯示的關閉它。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！