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关于Android View控件

Android中控件大致被分为两类ViewGroup,View。ViewGroup作为容器管理View。Android视图，是类似于Dom树的架构。父视图负责测量定位绘制等操作。我们经常在用的findViewById方法代价昂贵的原因，就是因为他负责至上而下遍历整棵控件树，来寻找View实例，在重复操作中尽量少用。现在在用的很多控件都是直接或者间接继承自View的，如下图。

view 继承树

Android UI界面架构

每个Activity包含一个PhoneWindow对象，PhoneWindow设置DecorView为应用窗口的根视图。在里面就是熟悉的TitleView和ContentView,没错，平时使用的setContentView()就是设置的ContentView。

UI 架构

Android是如何绘制View的？

当一个Activity启动时，会被要求绘制出它的布局。Android框架会处理这个请求，当然前提是Activity提供了合理的布局。绘制从根视图开始，从上至下遍历整棵视图树，每一个ViewGroup负责让自己的子View被绘制，每一个View负责绘制自己，通过draw()方法，绘制过程分三步走。

• Measure
• Layout
• Draw

整个绘制流程是在ViewRoot中的performTraversals()方法展开的。部分源代码如下。

private void performTraversals() { 
    ...... 
    //最外层的根视图的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec由来 
    //lp.width和lp.height在创建ViewGroup实例时等于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); 
    ...... 
} 

在绘制之前当然要知道view的尺寸和绘制。所以先进行measu和layout（测量和定位），如下图。

绘制流程

Measure过程

public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {   
    //....   
 
    //回调onMeasure()方法     
    onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);   
 
    //more   
} 

计算view的实际大小，获得高宽存入mMeasuredHeight和mMeasureWidth，measure(int, int)传入的两个参数。MeasureSpec是一个32位int值，高2位为测量的模式，低30位为测量的大小。测量的模式可以分为以下三种。

• EXACTLY
  精确值模式，当layout_width或layout_height指定为具体数值，或者为match_parent时，系统使用EXACTLY。

• AT_MOST
  ***值模式，指定为wrap_content时，控件的尺寸不能超过父控件允许的***尺寸。

• UNSPECIFIED
  不指定测量模式，View想多大就多大，一般不太使用。

根据上面的源码可知，measure方法不可被重写，自定义时需要重写的是onMeasure方法。

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { 
        setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec), 
                getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec)); 
    } 

查看源码可知，最终的高宽是调用setMeasuredDimension()设定的,如果不重写，默认是直接调用getDefaultSize获取尺寸的。

使用View的getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法来获取View测量的宽高，必须保证这两个方法在onMeasure流程之后被调用才能返回有效值。

Layout过程

Layout方法就是用来确定view布局的位置，就好像你知道了一件东西的大小以后，总要知道位置才能画上去。

mView.layout(0, 0, mView.getMeasuredWidth(), mView.getMeasuredHeight()); 

layout获取四个参数，左，上，右，下坐标，相对于父视图而言。这里可以看到，使用了刚刚测量的宽和高。

public void layout(int l, int t, int r, int b) { 
    int oldL = mLeft; 
    int oldT = mTop; 
    int oldB = mBottom; 
    int oldR = mRight; 
    boolean changed = setFrame(l, t, r, b); 
    if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) { 
        ..... 
        onLayout(changed, l, t, r, b); 
        ..... 
} 

通过setFrame设置坐标。如果坐标改变过了，则重新进行定位。如果是View对象，那么onLayout是个空方法。因为定位是由ViewGroup确定的。

当layout结束以后getWidth()与getHeight()才会返回正确的值。

这里出现一个问题，getWidth/Height() 和 getMeasuredWidth/Height()有什么区别？

• getWidth():View在设定好布局后View的宽度。
• getMeasuredWidth():对View上的內容进行测量后得到的View內容占据的宽度。

getwidth

Draw过程

public void draw(Canvas canvas) { 
        ...... 
        /* 
         * Draw traversal performs several drawing steps which must be executed 
         * in the appropriate order: 
         * 
         *      1. Draw the background 
         *      2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading 
         *      3. Draw view's content 
         *      4. Draw children 
         *      5. If necessary, draw the fading edges and restore layers 
         *      6. Draw decorations (scrollbars for instance) 
         */ 
 
        // 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 
        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) 
        onDrawScrollBars(canvas); 
        ...... 
    } 

重点是第三步调用onDraw方法。其它几步都是绘制一些边边角角的东西比如背景、scrollBar之类的。其中dispatchDraw，是用来递归调用子View,如果没有则不需要。

onDraw方法是需要自己实现的，因为每个控件绘制的内容不同。主要用canvas对象进行绘制，这里就不说了。

参考资料

1. Android视图绘制流程完全解析，带你一步步深入了解View(二)
2. Android应用层View绘制流程与源码分析
3. How Android Draws Views
4. 《Android群英传》
5. What is the difference between getWidth/Height() and getMeasuredWidth/Height() in Android SDK?