Android View的测量、布局、绘制流程源码分析及自定义View实例演示

当Android原生控件无法满足需求时就要自定义View,只有掌握了View的测量过程 (measure)、布局过程(layout)和绘制过程(draw)过程才能自定义出复杂的View。

预备知识

顶层视图(DecorView)及其所关联的ViewRoot对象的创建过程,如下图所示(参考文档1):



上图中第9步获取到的就是顶层视图decor,第11、12、13步就是将decor传递给ViewRoot,这样ViewRoot就和DecorView建立了关联。
在第13步中,ViewRoot类的成员函数setView会调用ViewRoot类的另外一个成员函数requestLayout,该函数会对顶层视图(DecorView)触发第一次测量过程 (measure)、布局过程(layout)和绘制过程(draw)。接下来就从requestLayout开始分析:



上图中的第5步会调用ViewRootImpl类的performTraversals方法,performTraversals方法会依次调用performMeasure方法、performLayout方法和performDram方法来完成顶层视图decor的测量过程 (measure)、布局过程(layout)和绘制过程(draw)。

View的测量过程 (measure)

上图的第9步会遍历每一个子View,并且调用子View的measure方法对子View进行测量(即第10步)。非ViewGroup类型的View通过onMeasure方法就完成了其测量过程,而ViewGroup类型的View除了通过onMeasure方法就完成自身的测量过程外,还要在onMeasure方法中完成遍历子View并且调用子View的measure方法对子View进行测量。

  1. 非ViewGroup类型的View的测量过程


    View的测量时序图.jpg

    对于上面的步骤进行解析一下,第1步执行View类中的measure方法,该方法是一个final方法,这就意味着子类不能从写该方法,measure方法会调用View类的onMeasure方法,onMeasure方法的实现代码如下所示:

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

从上面的代码就对应上图中3、4、5、6、7步,先来看第3步对应的View类的getSuggestedMinimumWidth方法的源码:

protected int getSuggestedMinimumWidth() {
    return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}

从getSuggestedMinimumWidth的代码可以看出,当View没有设置背景,那么getSuggestedMinimumWidth方法的返回值为mMinWidth,而mMinWidth对应于android: minWidth属性指定的值,如果没有设置android: minWidth属性,则mMinWidth默认为0;如果View设置了背景,则getSuggestedMinimumWidth方法的返回值为max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth()),下面先来看看Drawable类中getMinimumWidth方法的源码:

public int getMinimumWidth() {
    final int intrinsicWidth = getIntrinsicWidth();
    return intrinsicWidth > 0 ? intrinsicWidth : 0;
}

有上面的代码可知getMinimumWidth返回的是View的背景的原始宽度,如果View的背景没有原始宽度,就返回0。

现在来总结一下getSuggestedMinimumWidth方法的逻辑,当View没有设置背景时,getSuggestedMinimumWidth方法的返回值为android: minWidth属性指定的值,这个值可以为0;当View设置了背景时,getSuggestedMinimumWidth方法的返回值为android: minWidth属性指定的值与View的背景的最小宽度中的最大值。
现在我们来看一下最关键的View类的getDefaultSize方法的源代码(对应第4步):

public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
    int result = 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;
}

上面的逻辑很简单,对于MeasureSpec.AT_MOST和MeasureSpec.EXACTLY测量模式,getDefaultSize直接返回测量后的值(所以直接继承View的自定义控件需要重写onMeasure方法并且设置wrap_content时的自身大小,否者在布局中使用wrap_content就相当于使用math_parent);对于MeasureSpec.UNSPECIFIED测量模式,一般用于系统内部的测量过程,getDefaultSize返回值为getSuggestedMinimumWidth方法的返回值。对于第5、6步与3、4步类似,这里就不再缀续了。

第7步中View类的setMeasuredDimension方法调用了第8步中View类的setMeasuredDimensionRaw方法,setMeasuredDimensionRaw方法的源码:

private void setMeasuredDimensionRaw(int measuredWidth, int measuredHeight) {
    mMeasuredWidth = measuredWidth;
    mMeasuredHeight = measuredHeight;

    mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
}

有上面的代码可知,View测量后的宽高被保存到View类的成员变量mMeasuredWidth和mMeasuredHeight中了,通过View类的getMeasuredWidth方法和getMeasuredHeight方法获取的就是mMeasuredWidth和mMeasuredHeight的值,需要注意的是,在某些极端情况下,系统可能需要多次measure才能确定最终的测量宽高,在这种情况下,在onMeasure方法中拿到的测量宽高很可能是不准确的,一个好的习惯是在onLayout方法中去获取View最终的测量宽高。

  1. ViewGroup类型的View的测量过程


    ViewGroup的测量时序图.jpg

    ViewGroup并没有定义其自身测量的具体过程(即没有onMeasure方法),这是因为ViewGroup是一个抽象类,其测量过程的onMeasure方法需要各个子类去具体实现,所以上面展示了LinearLayout测量流程图。

上图第1步执行View类中的measure方法,该方法是一个final方法,这就意味着子类不能从写该方法,measure方法会调用LinearLayout类的onMeasure方法,onMeasure方法的实现代码如下所示:

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        measureVertical(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    } else {
        measureHorizontal(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }
}

当前分析当LinearLayout的方向是垂直方向的情况,此时会执行LinearLayout类的measureVertical方法:

// See how tall everyone is. Also remember max width.
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,
           totalWeight == 0 ? mTotalLength : 0);
    
    if (oldHeight != Integer.MIN_VALUE) {
       lp.height = oldHeight;
    }
    
    final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
    final int totalLength = mTotalLength;
    mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + childHeight + lp.topMargin +
           lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child));
......
}
......
// Add in our padding
mTotalLength += mPaddingTop + mPaddingBottom;
int heightSize = mTotalLength;
// Check against our minimum height
heightSize = Math.max(heightSize, getSuggestedMinimumHeight());
// Reconcile our calculated size with the heightMeasureSpec
int heightSizeAndState = resolveSizeAndState(heightSize, heightMeasureSpec, 0);
heightSize = heightSizeAndState & MEASURED_SIZE_MASK;
......
setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),
        heightSizeAndState);
.....

首先measureVertical方法会遍历每一个子元素并且执行measureChildBeforeLayout方法对子元素进行测量,measureChildBeforeLayout方法内部会执行子元素的measure方法。在代码中,变量mTotalLength会是用来存放LinearLayout在竖直方向上的当前高度,每遍历一个子元素,mTotalLength就会增加,增加的部分主要包括子元素自身的高度、子元素在竖直方向上的margin。

当测量完所有子元素时,就会很容易得到LinearLayout自身的大小,对于竖直的LinearLayout,水平方向的宽度等于最宽元素的宽度加上左右的padding,如果高度采用的是math_content或者具体数值,那么它的高度为父布局的给到的高度或者具体数值,如果高度采用的是wrap_content,那么高度是所有子元素所占用的高度总和加上上下padding 并且 能超过父容器的剩余空间,这个过程对应与resolveSizeAndState的源码:

public static int resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState) {
    final int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
    final int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
    final int result;
    switch (specMode) {
        case MeasureSpec.AT_MOST:
            if (specSize < size) {
                result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;
            } else {
                result = size;
            }
            break;
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            result = specSize;
            break;
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        default:
            result = size;
    }
    return result | (childMeasuredState & MEASURED_STATE_MASK);
}

下面我们来看一看LinearLayout类的measureChildBeforeLayout方法是如何对子元素进行测量,该方法的第第4个和第6个参数分别代表在水平方向和垂直方向上LinearLayout已经被其他子元素占据的长度,measureChildBeforeLayout的源码如下:

void measureChildBeforeLayout(View child, int childIndex,
        int widthMeasureSpec, int totalWidth, int heightMeasureSpec,
        int totalHeight) {
    measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, totalWidth,
            heightMeasureSpec, totalHeight);
}

LinearLayout类的measureChildBeforeLayout方法会调用ViewGroup类的
measureChildWithMargins方法,measureChildWithMargins方法的源码如下:

protected void measureChildWithMargins(View child,
        int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
        int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
    final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();

    final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
            mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
                    + widthUsed, lp.width);
    final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
            mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin
                    + heightUsed, lp.height);

    child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

ViewGroup类的measureChildWithMargins方法会调用子元素的measure方法对子元素进行测量,在对子元素测量之前先会通过调用ViewGroup类的getChildMeasureSpec方法得到传递给子元素的MeasureSpec(即能给到子元素的空间),从getChildMeasureSpec方法的前二个参数可知,子元素MeasureSpec的创建与父容器的MeasureSpec、父容器的padding、子元素的margin和兄弟元素占用的长度有关。

ViewGroup类的getChildMeasureSpec方法代码如下所示:

public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
    int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
    int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);

    int size = Math.max(0, specSize - padding);

    int resultSize = 0;
    int resultMode = 0;

    switch (specMode) {
    // Parent has imposed an exact size on us
    case MeasureSpec.EXACTLY:
        if (childDimension >= 0) {
            resultSize = childDimension;
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
        } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
            // Child wants to be our size. So be it.
            resultSize = size;
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
        } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
            // Child wants to determine its own size. It can't be
            // bigger than us.
            resultSize = size;
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
        }
        break;

    // Parent has imposed a maximum size on us
    case MeasureSpec.AT_MOST:
        if (childDimension >= 0) {
            // Child wants a specific size... so be it
            resultSize = childDimension;
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
        } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
            // Child wants to be our size, but our size is not fixed.
            // Constrain child to not be bigger than us.
            resultSize = size;
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
        } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
            // Child wants to determine its own size. It can't be
            // bigger than us.
            resultSize = size;
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
        }
        break;

    // Parent asked to see how big we want to be
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        if (childDimension >= 0) {
            // Child wants a specific size... let him have it
            resultSize = childDimension;
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
        } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
            // Child wants to be our size... find out how big it should
            // be
            resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
            resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
        } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
            // Child wants to determine its own size.... find out how
            // big it should be
            resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
            resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
        }
        break;
    }
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}

ViewGroup类的getChildMeasureSpec方法的逻辑可以通过下表来说明,注意,表中的parentSize是指父容器目前可使用的大小(参考Android开发艺术探索182页):

childLayoutParams/parentSpecMode EXACTLY AT_MOST UNSPECIFIED
dp/px EXACTLY/childSize EXACTLY/childSize EXACTLY/childSize
MATCH_PARENT EXACTLY/parentSize AT_MOST/parentSize UNSPECIFIED/0
WRAP_CONTENT AT_MOST/parentSize AT_MOST/parentSize UNSPECIFIED/0

ViewGroup类的getChildMeasureSpec方法返回子元素宽高的MeasureSpec,然后将子元素宽高的MeasureSpec作为measure方法的参数。

到此为止,非ViewGroup类型的View的测量过程和ViewGroup类型的View的测量过程已经分析完毕,进行如下总结:
1> 父View会遍历测量每一个子View(通常使用ViewGroup类的measureChildWithMargins方法),该方法会调用子View的measure方法并且将父布局剩余空间构建的宽高(通过getChildMeasureSpec方法)作为measure方法的参数。
2> 非ViewGroup类型的View自身的测量是在非ViewGroup类型的View的onMeasure方法中进行测量的
3> ViewGroup类型的View自身的测量是在ViewGroup类型View的onMeasure方法中进行测量的
4>直接继承ViewGroup的自定义控件需要重写onMeasure方法并且设置wrap_content时的自身大小,否者在布局中使用wrap_content就相当于使用math_parent,具体原因通过上面的表格可以说明。

View的布局过程(layout)

decor的三大流程图的第16步会遍历并且调用子元素的layout方法,layout过程比measure过程简单多了,layout方法用来确定View本身的位置,而onLayout方法用来确定所有子元素的位置。

ViewGroup类型的View和非ViewGroup类型的View的布局过程是不同的,非ViewGroup类型的View通过layout方法就完成了其布局过程,而ViewGroup类型的View除了通过layout方法就完成自身的布局过程外,还要调用onLayout方法去遍历子元素并且调用子元素的layout方法,各个子View再去递归执行这个流程。

  1. 非ViewGroup类型的View的布局过程


    View的布局时序图.jpg

    对上面的时序图进行一下解析,第1步执行View类的layout方法,代码如下:

public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
        onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
        mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
    }

    int oldL = mLeft;
    int oldT = mTop;
    int oldB = mBottom;
    int oldR = mRight;

    boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
            setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);

    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
        onLayout(changed, l, t, r, b);
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;

        ListenerInfo li = mListenerInfo;
        if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
            ArrayList<OnLayoutChangeListener> listenersCopy =
                    (ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
            int numListeners = listenersCopy.size();
            for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
                listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
            }
        }
    }

    mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
    mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
}

由于setOpticalFrame()内部会调用setFrame(),所以最终都是通过setFrame()方法设置布局的位置的。

接下来看下setFrame方法:

protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    boolean changed = false;

    if (mLeft != left || mRight != right || mTop != top || mBottom != bottom) {
        changed = true;

        int oldWidth = mRight - mLeft;
        int oldHeight = mBottom - mTop;
        int newWidth = right - left;
        int newHeight = bottom - top;
        boolean sizeChanged = (newWidth != oldWidth) || (newHeight != oldHeight);

        // Invalidate our old position
        invalidate(sizeChanged);

        mLeft = left;
        mTop = top;
        mRight = right;
        mBottom = bottom;

        if (sizeChanged) {
            sizeChange(newWidth, newHeight, oldWidth, oldHeight);
        }
    }
    return changed;
}

由上面的源码可知,setFrame方法是用来设定View的四个顶点的位置,即设置mLeft、mTop、mRight、mBottom这四个值,View的四个顶点一旦确定,那么View在父容器中的位置也就确定了。

第3步layout方法接着调用View类的onLayout方法,这个方法的作用是用来确定子元素的位置,由于非ViewGroup类型的View没有子元素,所以View类的onLayout方法为空。

  1. ViewGroup类型的View的布局过程
    ViewGroup的布局时序图.jpg

    上面其实是LinearLayout的布局时序图,因为ViewGroup的onLayout方法是抽象方法,所以就选择了ViewGroup的子类LinearLayout进行分析。

上图第1步执行ViewGroup类的layout方法,该方法是一个final方法,即子类无法重写该方法,源代码如下:

@Override
public final void layout(int l, int t, int r, int b) {
    if (!mSuppressLayout && (mTransition == null || !mTransition.isChangingLayout())) {
        if (mTransition != null) {
            mTransition.layoutChange(this);
        }
        super.layout(l, t, r, b);
    } else {
        // record the fact that we noop'd it; request layout when transition finishes
        mLayoutCalledWhileSuppressed = true;
    }
}

第2步ViewGroup类的layout方法会调用View类的layout方法,第3步View类的layout方法调用View类的setFrame方法,这两步与上面讨论非ViewGroup类型的View的布局过程的第1、2步相同,这里就不在赘叙,直接看第4步View类的layout方法调用LinearLayout类的onLayout方法:

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        layoutVertical(l, t, r, b);
    } else {
        layoutHorizontal(l, t, r, b);
    }
}

当前分析LinearLayout的方向是垂直方向的场景,layoutVertical方法如下:

void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
    final int paddingLeft = mPaddingLeft;

    int childTop;
    int childLeft;
    
    // Where right end of child should go
    final int width = right - left;
    int childRight = width - mPaddingRight;
    
    // Space available for child
    int childSpace = width - paddingLeft - mPaddingRight;
    
    final int count = getVirtualChildCount();

    final int majorGravity = mGravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK;
    final int minorGravity = mGravity & Gravity.RELATIVE_HORIZONTAL_GRAVITY_MASK;

    switch (majorGravity) {
       case Gravity.BOTTOM:
           // mTotalLength contains the padding already
           childTop = mPaddingTop + bottom - top - mTotalLength;
           break;

           // mTotalLength contains the padding already
       case Gravity.CENTER_VERTICAL:
           childTop = mPaddingTop + (bottom - top - mTotalLength) / 2;
           break;

       case Gravity.TOP:
       default:
           childTop = mPaddingTop;
           break;
    }

    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 LinearLayout.LayoutParams lp =
                    (LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams();
            
            int gravity = lp.gravity;
            if (gravity < 0) {
                gravity = minorGravity;
            }
            final int layoutDirection = getLayoutDirection();
            final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
            switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
                case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
                    childLeft = paddingLeft + ((childSpace - childWidth) / 2)
                            + lp.leftMargin - lp.rightMargin;
                    break;

                case Gravity.RIGHT:
                    childLeft = childRight - childWidth - lp.rightMargin;
                    break;

                case Gravity.LEFT:
                default:
                    childLeft = paddingLeft + lp.leftMargin;
                    break;
            }

            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);
        }
    }
}

可以看到onLayout方法会遍历每一个子元素并且调用setChildFrame方法,setChildFrame方法会调用子元素的layout方法来对子元素进行布局,setChildFrame方法的源码如下:

private void setChildFrame(View child, int left, int top, int width, int height) {        
    child.layout(left, top, left + width, top + height);
}

View的绘制过程(draw)

decor的三大流程图的第23步会遍历每一个子View并且调用子元素的draw方法,继而开始进行子View的绘制过程。先通过如下的时序图,整体的看一下绘制过程:


ViewGroup的绘制时序图.jpg

上面其实是LinearLayout的绘制时序图,因为View的onDraw方法是空方法,所以就选择了ViewGroup的子类LinearLayout进行分析。

LinearLayout的绘制过程遵循如下几步:
1> 绘制背景
2> 绘制自己(绘制分割线)
3> 绘制子View(dispatchDraw)
4> 绘制前景
Android中是通过View类的draw方法来实现上面的4步,源码如下所示:

/**
 * Manually render this view (and all of its children) to the given Canvas.
 * The view must have already done a full layout before this function is
 * called.  When implementing a view, implement
 * {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)} instead of overriding this method.
 * If you do need to override this method, call the superclass version.
 *
 * @param canvas The Canvas to which the View is rendered.
 */
@CallSuper
public void draw(Canvas canvas) {
    final int privateFlags = mPrivateFlags;
    final boolean dirtyOpaque = (privateFlags & PFLAG_DIRTY_MASK) == PFLAG_DIRTY_OPAQUE &&
            (mAttachInfo == null || !mAttachInfo.mIgnoreDirtyState);
    mPrivateFlags = (privateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | PFLAG_DRAWN;

    /*
     * 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
    int saveCount;

    if (!dirtyOpaque) {
        drawBackground(canvas);
    }

    // skip step 2 & 5 if possible (common case)
    final int viewFlags = mViewFlags;
    boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;
    boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;
    if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
        // Step 3, draw the content
        if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);

        // Step 4, draw the children
        dispatchDraw(canvas);

        // Overlay is part of the content and draws beneath Foreground
        if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) {
            mOverlay.getOverlayView().dispatchDraw(canvas);
        }

        // Step 6, draw decorations (foreground, scrollbars)
        onDrawForeground(canvas);

        // we're done...
        return;
    }
.....
}

从这个方法的注释可以知道,当自定义View并且需要绘制时,应该重写View类的onDraw方法而不要重写View类的draw方法,如果你需要重写draw方法,必须在重写时调用父类的draw方法。上面的代码很明显的验证了View绘制过程的4步。由于View类无法确定自己是否有子元素,所以View类的dispatchDraw方法是空方法,那么我们就来看看ViewGroup类的dispatchDraw方法的源码(由于该方法的源码太长了,因此我只展示我们感兴趣的部分代码):

@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
    boolean usingRenderNodeProperties = canvas.isRecordingFor(mRenderNode);
    final int childrenCount = mChildrenCount;
    final View[] children = mChildren;
    ......
    boolean more = false;
    final long drawingTime = getDrawingTime();

    if (usingRenderNodeProperties) canvas.insertReorderBarrier();
    final int transientCount = mTransientIndices == null ? 0 : mTransientIndices.size();
    int transientIndex = transientCount != 0 ? 0 : -1;
    // Only use the preordered list if not HW accelerated, since the HW pipeline will do the
    // draw reordering internally
    final ArrayList<View> preorderedList = usingRenderNodeProperties
            ? null : buildOrderedChildList();
    final boolean customOrder = preorderedList == null
            && isChildrenDrawingOrderEnabled();
    for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
        while (transientIndex >= 0 && mTransientIndices.get(transientIndex) == i) {
            final View transientChild = mTransientViews.get(transientIndex);
            if ((transientChild.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE ||
                    transientChild.getAnimation() != null) {
                more |= drawChild(canvas, transientChild, drawingTime);
            }
            transientIndex++;
            if (transientIndex >= transientCount) {
                transientIndex = -1;
            }
        }
        int childIndex = customOrder ? getChildDrawingOrder(childrenCount, i) : i;
        final View child = (preorderedList == null)
                ? children[childIndex] : preorderedList.get(childIndex);
        if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
            more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
        }
    }
......
}

ViewGroup类的dispatchDraw方法会遍历每一个子元素,然后调用ViewGroup类的drawChild方法对子元素进行绘制,ViewGroup类的drawChild方法源码如下:

protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
    return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}

自定义View实例

  1. 自定义View的分类
    1> 通过继承View或者ViewGroup实现自定义View
    2> 通过继承已有的控件实现自定义View
    3> 通过组合实现自定义View
    我在下面只针对1>来实现自定义View,因为2>和3>相对于1>就比较简单了。
  2. 通过继承View实现环状进度条
    首先展示一下效果图:


    环状进度条

    下面就来分析一下实现代码:
    根据上面对非ViewGrop类型View三大流程的分析,第一步就是测量,
    由于是继承View类的,因此如果想要支持wrap_content属性,就必须重写onMeasure方法,如下所示(可以当做模板代码):

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
    int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
    int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);

    if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
        setMeasuredDimension(mWidth, mHeight);
    } else if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
        setMeasuredDimension(mWidth, heightSpecSize);
    } else if (heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
        setMeasuredDimension(widthSpecSize, mHeight);
    } else {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }
}

第二步就是进行布局,由于非ViewGrop类型View自身的布局在View类的layout方法中已经实现,而onLayout方法是用来对子View进行布局的,所以对于非ViewGrop类型View就不用考虑布局的实现。
第三步就是进行绘制,由于非ViewGrop类型View没有子View,所以不用考虑对子View的绘制,因此只要重写View类的onDraw方法对自身进行绘制即可,代码如下:

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    canvas.drawArc(new RectF(getPaddingLeft(), getPaddingTop(), mWidth - getPaddingRight(), mHeight - getPaddingBottom()), 0, sweepValue, false, paint);
}

从上面的代码中可以看出,如果不在onDraw方法中处理padding,那么padding属性无法起作用。

  1. 通过继承ViewGroup实现流式布局(FlowLayout)
    首先展示一下效果图:


    流式布局

    下面就来分析一下实现代码:
    根据上面对ViewGrop类型View三大流程的分析,第一步就是测量,
    由于是继承ViewGrop类的,因此如果想要支持wrap_content属性,就必须重写onMeasure方法,代码如下:

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

    int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
    int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
    int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);

    mLineWidths.clear();
    mLineHeights.clear();
    mLineViewNums.clear();
    int width = 0;
    int lineWidth = 0;
    int height = 0;
    int lineHeight = 0;
    int lineViewNum = 0;

    int childCount = getChildCount();
    for (int i = 0; i < childCount; i++) {
        View childView = getChildAt(i);

        if (View.GONE == childView.getVisibility()) {
            if (i == childCount - 1) {
                lineViewNum++;
                mLineViewNums.add(lineViewNum);
                mLineWidths.add(lineWidth);
                width = Math.max(width, lineWidth);
                mLineHeights.add(lineHeight);
                height += lineHeight;
            }
            continue;
        }

        MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) childView.getLayoutParams();
        measureChildWithMargins(childView, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
        if (lineWidth + childView.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin > widthSpecSize - getPaddingLeft() - getPaddingRight()) {
            mLineViewNums.add(lineViewNum);
            lineViewNum = 1;
            mLineWidths.add(lineWidth);
            lineWidth = childView.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin;
            mLineHeights.add(lineHeight);
            height += lineHeight;
            lineHeight = Math.max(lineHeight, childView.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
        } else {
            lineViewNum++;
            lineWidth += childView.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin;
            width = Math.max(width, lineWidth);
            lineHeight = Math.max(lineHeight, childView.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
        }
    }
    mLineViewNums.add(lineViewNum);
    mLineWidths.add(lineWidth);
    mLineHeights.add(lineHeight);
    height += lineHeight;

    if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
        setMeasuredDimension(width + getPaddingLeft() + getPaddingRight(), height + getPaddingTop() + getPaddingBottom());
    } else if (widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
        setMeasuredDimension(width + getPaddingLeft() + getPaddingRight(), heightSpecSize);
    } else if (heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
        setMeasuredDimension(widthSpecSize, height + getPaddingTop() + getPaddingBottom());
    } else {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }
}

上面代码的逻辑:遍历每一个子元素,然后通过measureChildWithMargins方法对子元素进行测量,注意第3个和第5个参数必须是0,因为我是想在父元素所占有的空间中为子元素进行测量,在遍历每个子元素的过程中,记录每一行的最终宽度、最终高度和每一行的子元素个数。
第二步就是进行布局,由于ViewGrop类型View自身的布局在ViewGrop类的layout方法中已经实现,ViewGrop类的layout方法会调用ViewGrop类的onLayout方法,由于ViewGrop类的onLayout方法是抽象的,所以必须实现onLayout方法并且实现对子View的布局,代码如下:

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    int lineNum = mLineWidths.size();
    int paddingTop = getPaddingTop();
    int startIndex = 0;
    int endIndex = 0;
    for (int line = 0; line < lineNum; line++) {
        int paddingLeft = 0;
        int currentLineWidth = mLineWidths.get(line);
        switch (mGravity) {
            case LEFT:
                paddingLeft = getPaddingLeft();
                break;
            case CENTER:
                paddingLeft = (getWidth() - currentLineWidth)/2;
                break;
            case RIGHT:
                paddingLeft = getWidth() - currentLineWidth - getPaddingRight();
                break;
        }

        endIndex += mLineViewNums.get(line);
        for (; startIndex < endIndex; startIndex++) {
            View childView = getChildAt(startIndex);

            if (View.GONE == childView.getVisibility()) {
                continue;
            }

            MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) childView.getLayoutParams();
            int lc = paddingLeft + lp.leftMargin;
            int tc = paddingTop + lp.topMargin;
            int rc = childView.getMeasuredWidth() + lc;
            int bc = childView.getMeasuredHeight() + tc;
            childView.layout(lc, tc, rc, bc);
            paddingLeft += childView.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin;
        }
        paddingTop += mLineHeights.get(line);
    }
}

上面代码的逻辑:逐行遍历每一个子View并且计算出子View的左上角和右下角的坐标,然后调用子View的layout方法对子View进行布局。
第三步就是进行绘制,由于我现在设计的流式布局不需要对自己进行绘制,所以不用考虑绘制。

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