灵魂画师,Android绘制流程——Android高级UI

    xiaoxiao2022-07-04  154

    目录 一、前言 二、我们的目标是啥 三、绘制流程从何而起 四、Activity 的界面结构在哪里开始形成 五、绘制流程如何运转起来的 六、实战 七、写在最后

    一、前言

    绘制流程可以说是Android进阶中必不可少的一个内容,也是面试中被问得最多的问题之一。这方面优秀的文章也已经是非常之多,但是小盆友今天还是要以自己的姿态来炒一炒这冷饭,或许就是蛋炒饭了?。话不多说,老规矩先上实战图,然后开始分享。 标签布局

    二、我们的目标是啥

    其实这篇文章,小盆友纠结了挺久,因为绘制流程涉及的东西非常之多,并非一篇文章可以写完,所以这篇文章我先要确定一些目标,防止因为追查源码过深,而迷失于源码中,最后导致一无所获。我们的目标是:

    1.绘制流程从何而起 2.Activity 的界面结构在哪里开始形成 3.绘制流程如何运转起来

    接下来我们就一个个目标来 conquer。

    三、绘制流程从何而起

    我们一说到绘制流程,就会想到或是听过onMeasure、onLayout、onDraw这三个方法,但是有没想过为什么我们开启一个App或是点开一个Activity,就会触发这一系列流程呢?想知道绘制流程从何而起,我们就有必要先解释 App启动流程 和 Activity的启动流程。 我们都知道 ActivityThread 的 main 是一个App的入口。我们来到 main 方法看看他做了什么启动操作。

    ActivityThread 的 main方法是由 ZygoteInit 类中最终通过 RuntimeInit类的invokeStaticMain 方法进行反射调用。有兴趣的童鞋可以自行查阅下,限于篇幅,就不再展开分享。

    // ActivityThread 类 public static void main(String[] args) { // ...省略不相关代码 // 准备主线程的 Looper Looper.prepareMainLooper(); // 实例化 ActivityThread,用于管理应用程序进程中主线程的执行 ActivityThread thread = new ActivityThread(); // 进入 attach 方法 thread.attach(false); // ...省略不相关代码 // 开启 Looper Looper.loop(); // ...省略不相关代码 }

    进入 main 方法,我们便看到很熟悉的 Handler机制。在安卓中都是以消息进行驱动,在这里也不例外,我们可以看到先进行 Looper 的准备,在最后开启 Looper 进行循环获取消息,用于处理传到主线程的消息。 这也是为什么我们在主线程不需要先进行 Looper 的准备和开启,emmm,有些扯远了。 回过头,可以看到夹杂在中间的 ActivityThread 类的实例化并且调用了 attach 方法。具体代码如下,我们接着往下走。

    // ActivityThread 类 private void attach(boolean system) { // ...省略不相关代码 // system 此时为false,进入此分支 if (!system) { // ...省略不相关代码 // 获取系统的 AMS 服务的 Proxy,用于向 AMS 进程发送数据 final IActivityManager mgr = ActivityManager.getService(); try { // 将我们的 mAppThread 传递给 AMS,AMS 便可控制我们 App 的 Activity mgr.attachApplication(mAppThread); } catch (RemoteException ex) { throw ex.rethrowFromSystemServer(); } // ...省略不相关代码 } else { // ...省略不相关代码 } // ...省略不相关代码 } // ActivityManager 类 public static IActivityManager getService() { return IActivityManagerSingleton.get(); } // ActivityManager 类 private static final Singleton<IActivityManager> IActivityManagerSingleton = new Singleton<IActivityManager>() { @Override protected IActivityManager create() { // 在这里获取 AMS 的binder final IBinder b = ServiceManager.getService(Context.ACTIVITY_SERVICE); // 这里获取 AMS 的 proxy,可以进行发送数据 final IActivityManager am = IActivityManager.Stub.asInterface(b); return am; } };

    我们进入attach 方法,方法内主要是通过 ActivityManager 的 getService 方法获取到了 ActivityManagerService(也就是我们所说的AMS) 的 Proxy,达到与AMS 进行跨进程通信的目的。

    文中所说的 Proxy 和 Stub,是以系统为我们自动生成AIDL时的类名进行类比使用,方便讲解。Proxy 代表着发送信息,Stub 代表着接收信息。

    在 mgr.attachApplication(mAppThread); 代码中向 AMS 进程发送信息,携带了一个类型为 ApplicationThread 的 mAppThread 参数。这句代码的作用,其实就是把 我们应用的 “控制器” 上交给了 AMS,这样使得 AMS 能够来控制我们应用中的Activity的生命周期。为什么这么说呢?我们这就有必要来了解下 ApplicationThread 类的结构,其部分代码如下:

    // ActivityThread$ApplicationThread 类 private class ApplicationThread extends IApplicationThread.Stub { // 省略大量代码 @Override public final void scheduleLaunchActivity(Intent intent, IBinder token, int ident, ActivityInfo info, Configuration curConfig, Configuration overrideConfig, CompatibilityInfo compatInfo, String referrer, IVoiceInteractor voiceInteractor, int procState, Bundle state, PersistableBundle persistentState, List<ResultInfo> pendingResults, List<ReferrerIntent> pendingNewIntents, boolean notResumed, boolean isForward, ProfilerInfo profilerInfo) { updateProcessState(procState, false); // 会将 AMS 发来的信息封装在 ActivityClientRecord 中,然后发送给 Handler ActivityClientRecord r = new ActivityClientRecord(); r.token = token; r.ident = ident; r.intent = intent; r.referrer = referrer; r.voiceInteractor = voiceInteractor; r.activityInfo = info; r.compatInfo = compatInfo; r.state = state; r.persistentState = persistentState; r.pendingResults = pendingResults; r.pendingIntents = pendingNewIntents; r.startsNotResumed = notResumed; r.isForward = isForward; r.profilerInfo = profilerInfo; r.overrideConfig = overrideConfig; updatePendingConfiguration(curConfig); sendMessage(H.LAUNCH_ACTIVITY, r); } // 省略大量代码 }

    从 ApplicationThread 的方法名,我们会惊奇的发现大多方法名以 scheduleXxxYyyy 的形式命名,而且和我们熟悉的生命周期都挺接近。上面代码留下了我们需要的方法 scheduleLaunchActivity ,它们包含了我们 Activity 的 onCreate、onStart 和 onResume。

    scheduleLaunchActivity 方法会对 AMS 发来的信息封装在 ActivityClientRecord 类中,最后通过 sendMessage(H.LAUNCH_ACTIVITY, r); 这行代码将信息以 H.LAUNCH_ACTIVITY 的信息标记发送至我们主线程中的 Handler。我们进入主线程的 Handler 实现类 H。具体代码如下:

    // ActivityThread$H 类 private class H extends Handler { public static final int LAUNCH_ACTIVITY = 100; // 省略大量代码 public void handleMessage(Message msg) { if (DEBUG_MESSAGES) Slog.v(TAG, ">>> handling: " + codeToString(msg.what)); switch (msg.what) { case LAUNCH_ACTIVITY: { Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "activityStart"); final ActivityClientRecord r = (ActivityClientRecord) msg.obj; r.packageInfo = getPackageInfoNoCheck( r.activityInfo.applicationInfo, r.compatInfo); handleLaunchActivity(r, null, "LAUNCH_ACTIVITY"); Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER); } // 省略大量代码 } } // 省略大量代码 }

    我们从上面的代码可以知道消息类型为 LAUNCH_ACTIVITY,则会进入 handleLaunchActivity 方法,我们顺着往里走,来到下面这段代码

    private void handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent, String reason) { // If we are getting ready to gc after going to the background, well // we are back active so skip it. unscheduleGcIdler(); mSomeActivitiesChanged = true; if (r.profilerInfo != null) { mProfiler.setProfiler(r.profilerInfo); mProfiler.startProfiling(); } // Make sure we are running with the most recent config. handleConfigurationChanged(null, null); if (localLOGV) Slog.v( TAG, "Handling launch of " + r); // Initialize before creating the activity WindowManagerGlobal.initialize(); // 获得一个Activity对象,会进行调用 Activity 的 onCreate 和 onStart 的生命周期 Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent); // Activity 不为空进入 if (a != null) { r.createdConfig = new Configuration(mConfiguration); reportSizeConfigurations(r); Bundle oldState = r.state; // 该方法最终回调用到 Activity 的 onResume handleResumeActivity(r.token, false, r.isForward, !r.activity.mFinished && !r.startsNotResumed, r.lastProcessedSeq, reason); if (!r.activity.mFinished && r.startsNotResumed) { performPauseActivityIfNeeded(r, reason); if (r.isPreHoneycomb()) { r.state = oldState; } } } else { // If there was an error, for any reason, tell the activity manager to stop us. try { ActivityManager.getService() .finishActivity(r.token, Activity.RESULT_CANCELED, null, Activity.DONT_FINISH_TASK_WITH_ACTIVITY); } catch (RemoteException ex) { throw ex.rethrowFromSystemServer(); } } }

    我们先看这行代码 performLaunchActivity(r, customIntent); 最终会调用 onCreate 和 onStart 方法。眼见为实,耳听为虚,我们继续进入深入。来到下面这段代码

    // ActivityThread 类 private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) { // 省略不相关代码 // 创建 Activity 的 Context ContextImpl appContext = createBaseContextForActivity(r); Activity activity = null; try { java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader(); // ClassLoader 加载 Activity类,并创建 Activity activity = mInstrumentation.newActivity( cl, component.getClassName(), r.intent); // 省略不相关代码 } catch (Exception e) { // 省略不相关代码 } try { // 创建 Application Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation); // 省略不相关代码 if (activity != null) { // 省略不相关代码 // 调用了 Activity 的 attach activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token, r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent, r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config, r.referrer, r.voiceInteractor, window, r.configCallback); // 这个 intent 就是我们 getIntent 获取到的 if (customIntent != null) { activity.mIntent = customIntent; } // 省略不相关代码 // 调用 Activity 的 onCreate if (r.isPersistable()) { mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state, r.persistentState); } else { mInstrumentation.callActivityOnCreate(activity, r.state); } // 省略不相关代码 if (!r.activity.mFinished) { // zincPower 调用 Activity 的 onStart activity.performStart(); r.stopped = false; } if (!r.activity.mFinished) { // zincPower 调用 Activity 的 onRestoreInstanceState 方法,数据恢复 if (r.isPersistable()) { if (r.state != null || r.persistentState != null) { mInstrumentation.callActivityOnRestoreInstanceState(activity, r.state, r.persistentState); } } else if (r.state != null) { mInstrumentation.callActivityOnRestoreInstanceState(activity, r.state); } } // 省略不相关代码 } // 省略不相关代码 } // 省略不相关代码 return activity; } // Instrumentation 类 public void callActivityOnCreate(Activity activity, Bundle icicle, PersistableBundle persistentState) { prePerformCreate(activity); activity.performCreate(icicle, persistentState); postPerformCreate(activity); } // Activity 类 final void performCreate(Bundle icicle) { restoreHasCurrentPermissionRequest(icicle); // 调用了 onCreate onCreate(icicle); mActivityTransitionState.readState(icicle); performCreateCommon(); } // Activity 类 final void performStart() { // 省略不相关代码 // 进行调用 Activity 的 onStart mInstrumentation.callActivityOnStart(this); // 省略不相关代码 } // Instrumentation 类 public void callActivityOnStart(Activity activity) { // 调用了 Activity 的 onStart activity.onStart(); }

    进入 performLaunchActivity 方法后,我们会发现很多我们熟悉的东西,小盆友已经给关键点打上注释,因为不是文章的重点就不再细说,否则篇幅过长。

    我们直接定位到 mInstrumentation.callActivityOnCreate 这行代码。进入该方法,方法内会调用 activity 的 performCreate 方法,而 performCreate 方法里会调用到我们经常重写的 Activity 生命周期的 onCreate 方法。?至此,找到了 onCreate 的调用地方,这里需要立个 FLAG1,因为目标二需要的开启便是这里,我下一小节分享,勿急。

    回过头来继续 performLaunchActivity 方法的执行,会调用到 activity 的 performStart 方法,而该方法又会调用到 mInstrumentation.callActivityOnStart 方法,最后在该方法内便调用了我们经常重写的 Activity 生命周期的 onStart 方法。?至此,找到了 onStart 的调用地方。

    找到了两个生命周期的调用地方,我们需要折回到 handleLaunchActivity 方法中,继续往下运行,便会来到 handleResumeActivity 方法,具体代码如下:

    // ActivityThread 类 final void handleResumeActivity(IBinder token, boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) { // 省略部分代码 r = performResumeActivity(token, clearHide, reason); // 省略部分代码 if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) { // 将 Activity 中的 Window 赋值给 ActivityClientRecord 的 Window r.window = r.activity.getWindow(); // 获取 DecorView,这个 DecorView 在 Activity 的 setContentView 时就初始化了 View decor = r.window.getDecorView(); // 此时为不可见 decor.setVisibility(View.INVISIBLE); // WindowManagerImpl 为 ViewManager 的实现类 ViewManager wm = a.getWindowManager(); WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes(); a.mDecor = decor; l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION; l.softInputMode |= forwardBit; if (r.mPreserveWindow) { a.mWindowAdded = true; r.mPreserveWindow = false; ViewRootImpl impl = decor.getViewRootImpl(); if (impl != null) { impl.notifyChildRebuilt(); } } if (a.mVisibleFromClient) { if (!a.mWindowAdded) { a.mWindowAdded = true; // 往 WindowManager 添加 DecorView,并且带上 WindowManager.LayoutParams // 这里面便触发真正的绘制流程 wm.addView(decor, l); } else { a.onWindowAttributesChanged(l); } } } // 省略不相关代码 }

    performResumeActivity方法最终会调用到 Activity 的 onResume 方法,因为不是我们该小节的目标,就不深入了,童鞋们可以自行深入,代码也比较简单。至此我们就找齐了我们一直重写的三个 Acitivity 的生命周期函数 onCreate、onStart 和 onResume 。按照这一套路,童鞋们可以看看 ApplicationThread 的其他方法,会发现 Activity 的生命周期均在其中可以找到影子,也就证实了我们最开始所说的 我们将应用 “遥控器” 交给了AMS。而值得一提的是,这一操作是处于一个跨进程的场景。

    继续往下运行来到 wm.addView(decor, l); 这行代码,wm 的具体实现类为 WindowManagerImpl,继续跟踪深入,来到下面这一连串的调用

    // WindowManagerImpl 类 @Override public void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) { applyDefaultToken(params); // tag:进入这一行 mGlobal.addView(view, params, mContext.getDisplay(), mParentWindow); } // WindowManagerGlobal 类 public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params, Display display, Window parentWindow) { // 省略不相关代码 ViewRootImpl root; View panelParentView = null; synchronized (mLock) { // 省略不相关代码 // 初始化 ViewRootImpl root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display); view.setLayoutParams(wparams); mViews.add(view); mRoots.add(root); mParams.add(wparams); try { // 将 view 和 param 交于 root // ViewRootImpl 开始绘制 view // tag:进入这一行 root.setView(view, wparams, panelParentView); } catch (RuntimeException e) { if (index >= 0) { removeViewLocked(index, true); } throw e; } } } // ViewRootImpl 类 public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) { synchronized (this) { if (mView == null) { // 省略不相关代码 // 进入绘制流程 // tag:进入这一行 requestLayout(); // 省略不相关代码 } } } // ViewRootImpl 类 @Override public void requestLayout() { if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) { checkThread(); mLayoutRequested = true; // tag:进入这一行 scheduleTraversals(); } } // ViewRootImpl 类 void scheduleTraversals() { if (!mTraversalScheduled) { mTraversalScheduled = true; mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier(); // 提交给 编舞者,会在下一帧绘制时调用 mTraversalRunnable,运行其run mChoreographer.postCallback( Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null); if (!mUnbufferedInputDispatch) { scheduleConsumeBatchedInput(); } notifyRendererOfFramePending(); pokeDrawLockIfNeeded(); } }

    中间跳转的方法比较多,小盆友都打上了 // tag:进入这一行 注释,童鞋们可以自行跟踪,会发现最后会调用到编舞者,即 Choreographer 类的 postCallback方法。Choreographer 是一个会接收到垂直同步信号的类,所以当下一帧到达时,他会调用我们刚才提交的任务,即此处的 mTraversalRunnable,并执行其 run 方法。

    值得一提的是通过 Choreographer 的 postCallback 方法提交的任务并不是每一帧都会调用,而是只在下一帧到来时调用,调用完之后就会将该任务移除。简而言之,就是提交一次就会在下一帧调用一次。

    我们继续来看 mTraversalRunnable 的具体内容,看看每一帧都做了写什么操作。

    // ViewRootImpl 类 final TraversalRunnable mTraversalRunnable = new TraversalRunnable(); // ViewRootImpl 类 final class TraversalRunnable implements Runnable { @Override public void run() { doTraversal(); } } // ViewRootImpl 类 void doTraversal() { if (mTraversalScheduled) { mTraversalScheduled = false; mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier); if (mProfile) { Debug.startMethodTracing("ViewAncestor"); } // 进入此处 performTraversals(); if (mProfile) { Debug.stopMethodTracing(); mProfile = false; } } } // ViewRootImpl 类 private void performTraversals() { // 省略不相关代码 if (!mStopped || mReportNextDraw) { // 省略不相关代码 // FLAG2 int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width); int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height); // 省略不相关代码 // 进行测量 performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); // 省略不相关代码 // 进行摆放 performLayout(lp, mWidth, mHeight); // 省略不相关代码 // 布局完回调 if (triggerGlobalLayoutListener) { mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = false; mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnGlobalLayout(); } // 省略不相关代码 // 进行绘制 performDraw(); }

    调用了 mTraversalRunnable 的 run 方法之后,会发现也是一连串的方法调用,后来到 performTraversals,这里面就有我们一直提到三个绘制流程方法的起源地。这三个起源地就是我们在上面看到的三个方法 performMeasure、performLayout 、performDraw 。

    而这三个方法会进行如下图的一个调用链(?还是手绘,勿喷),从代码我们也知道,会按照 performMeasure、performLayout 、performDraw 的顺序依次调用。

    performMeasure 会触发我们的测量流程,如图中所示,进入第一层的 ViewGroup,会调用 �measure 和 onMeasure,在 onMeasure 中调用下一层级,然后下一层级的 View或ViewGroup 会重复这样的动作,进行所有 View 的测量。(这一过程可以理解为书的深度遍历)

    performLayout 和 performMeasure 的流程大同小异,只是方法名不同,就不再赘述。

    performDraw 稍微些许不同,当前控件为ViewGroup时,只有需要绘制背景或是我们通过 setWillNotDraw(false) 设置我们的ViewGroup需要进行绘制时,会进入 onDraw 方法,然后通过 dispatchDraw 进行绘制子View,如此循环。而如果为View,自然也就不需要绘制子View,只需绘制自身的内容即可。

    至此,绘制流程的源头我们便了解清楚了, onMeasure 、 onLayout、onDraw 三个方法我们会在后面进行详述并融入在实战中。

    四、Activity 的界面结构在哪里开始形成

    上图是 Activity 的结构。我们先进行大致的描述,然后在进入源码体会这一过程。

    我们可以清晰的知道一个 Activity 会对应着有一个 Window,而 Window 的唯一实现类为 PhoneWindow,PhoneWindow 的初始化是在 Activity 的 attach 方法中,我们前面也有提到 attach 方法,感兴趣的童鞋可以自行深入。

    在往下一层是一个 DecorView,被 PhoneWindow 持有着,DecorView 的初始化在 setContentView 中,这个我们待会会进行详细分析。DecorView 是我们的顶级View,我们设置的布局只是其子View。

    DecorView 是一个 FrameLayout。但在 setContentView 中,会给他加入一个线性的布局(LinearLayout)。该线性布局的子View 则一般由 TitleBar 和 ContentView 进行组成。TitleBar 我们可以通过 requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); 进行去除,而 ContentView 则是来装载我们设置的布局文件的 ViewGroup 了。

    现在我们已经有一个大概的印象,接下来进行详细分析。在上一节中(FLAG1处),我们最先会进入的生命周期为onCreate,在该方法中我们都会写上这样一句代码setContentView(R.layout.xxxx) 进行设置布局。经过上一节我们也知道,真正的绘制流程是在 onResume 之后(忘记的童鞋请倒回去看一下),那么 setContentView 起到一个什么作用呢?我进入源码一探究竟吧。

    进入 Activity 的 setContentView 方法,可以看到下面这段代码。getWindow 返回的是一个 Window 类型的对象,而通过Window的官方注释可以知道其唯一的实现类为PhoneWindow, 所以我们进入 PhoneWindow 类查看其 setContentView 方法,这里值得我们注意有两行代码。我们一一进入,我们先进入 installDecor 方法。

    // Activity 类 public void setContentView(@LayoutRes int layoutResID) { // getWindow 返回的是 PhoneWindow getWindow().setContentView(layoutResID); initWindowDecorActionBar(); } // Activity 类 public Window getWindow() { return mWindow; } // PhoneWindow 类 @Override public void setContentView(int layoutResID) { // 此时 mContentParent 为空,mContentParent 是装载我们布局的容器 if (mContentParent == null) { // 进行初始化 顶级View——DecorView 和 我们设置的布局的装载容器——ViewGroup(mContentParent) installDecor(); } else if (!hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) { mContentParent.removeAllViews(); } if (hasFeature(FEATURE_CONTENT_TRANSITIONS)) { final Scene newScene = Scene.getSceneForLayout(mContentParent, layoutResID, getContext()); transitionTo(newScene); } else { // 加载我们设置的布局文件 到 mContentParent mLayoutInflater.inflate(layoutResID, mContentParent); } mContentParent.requestApplyInsets(); final Callback cb = getCallback(); if (cb != null && !isDestroyed()) { cb.onContentChanged(); } mContentParentExplicitlySet = true; }

    installDecor 方法的作用为初始化了我们的顶级View(即DecorView)和初始化装载我们布局的容器(即 mContentParent 属性)。具体代码如下

    private void installDecor() { mForceDecorInstall = false; if (mDecor == null) { // 会进行实例化 一个mDecor mDecor = generateDecor(-1); mDecor.setDescendantFocusability(ViewGroup.FOCUS_AFTER_DESCENDANTS); mDecor.setIsRootNamespace(true); if (!mInvalidatePanelMenuPosted && mInvalidatePanelMenuFeatures != 0) { mDecor.postOnAnimation(mInvalidatePanelMenuRunnable); } } else { mDecor.setWindow(this); } if (mContentParent == null) { // 初始化 mContentParent mContentParent = generateLayout(mDecor); // 省略不相关代码 }

    在 generateDecor 中会进行 DecorView 的创建,具体代码如下,较为简单

    protected DecorView generateDecor(int featureId) { Context context; if (mUseDecorContext) { Context applicationContext = getContext().getApplicationContext(); if (applicationContext == null) { context = getContext(); } else { context = new DecorContext(applicationContext, getContext().getResources()); if (mTheme != -1) { context.setTheme(mTheme); } } } else { context = getContext(); } return new DecorView(context, featureId, this, getAttributes()); }

    紧接着是generateLayout 方法,核心代码如下,如果我们在 onCreate 方法前通过requestFeature 进行设置一些特征,此时的 getLocalFeatures 就会获取到,并根据其值选择合适的布局赋值给 layoutResource 属性。最后将该布局资源解析,赋值给 DecorView,紧接着将 DecorView 中 id 为 content 的控件赋值给 contentParent,而这个控件将来就是装载我们设置的布局资源。

    protected ViewGroup generateLayout(DecorView decor) { // 省略不相关代码 int layoutResource; int features = getLocalFeatures(); // System.out.println("Features: 0x" + Integer.toHexString(features)); if ((features & (1 << FEATURE_SWIPE_TO_DISMISS)) != 0) { layoutResource = R.layout.screen_swipe_dismiss; setCloseOnSwipeEnabled(true); } else if ((features & ((1 << FEATURE_LEFT_ICON) | (1 << FEATURE_RIGHT_ICON))) != 0) { if (mIsFloating) { TypedValue res = new TypedValue(); getContext().getTheme().resolveAttribute( R.attr.dialogTitleIconsDecorLayout, res, true); layoutResource = res.resourceId; } else { layoutResource = R.layout.screen_title_icons; } // XXX Remove this once action bar supports these features. removeFeature(FEATURE_ACTION_BAR); // System.out.println("Title Icons!"); } else if ((features & ((1 << FEATURE_PROGRESS) | (1 << FEATURE_INDETERMINATE_PROGRESS))) != 0 && (features & (1 << FEATURE_ACTION_BAR)) == 0) { // Special case for a window with only a progress bar (and title). // XXX Need to have a no-title version of embedded windows. layoutResource = R.layout.screen_progress; // System.out.println("Progress!"); } else if ((features & (1 << FEATURE_CUSTOM_TITLE)) != 0) { // Special case for a window with a custom title. // If the window is floating, we need a dialog layout if (mIsFloating) { TypedValue res = new TypedValue(); getContext().getTheme().resolveAttribute( R.attr.dialogCustomTitleDecorLayout, res, true); layoutResource = res.resourceId; } else { layoutResource = R.layout.screen_custom_title; } // XXX Remove this once action bar supports these features. removeFeature(FEATURE_ACTION_BAR); } else if ((features & (1 << FEATURE_NO_TITLE)) == 0) { // If no other features and not embedded, only need a title. // If the window is floating, we need a dialog layout if (mIsFloating) { TypedValue res = new TypedValue(); getContext().getTheme().resolveAttribute( R.attr.dialogTitleDecorLayout, res, true); layoutResource = res.resourceId; } else if ((features & (1 << FEATURE_ACTION_BAR)) != 0) { layoutResource = a.getResourceId( R.styleable.Window_windowActionBarFullscreenDecorLayout, R.layout.screen_action_bar); } else { layoutResource = R.layout.screen_title; } // System.out.println("Title!"); } else if ((features & (1 << FEATURE_ACTION_MODE_OVERLAY)) != 0) { layoutResource = R.layout.screen_simple_overlay_action_mode; } else { // Embedded, so no decoration is needed. layoutResource = R.layout.screen_simple; // System.out.println("Simple!"); } mDecor.startChanging(); // 进行加载 DecorView 的布局 mDecor.onResourcesLoaded(mLayoutInflater, layoutResource); // 这里就获取了装载我们设置的内容容器 id 为 R.id.content ViewGroup contentParent = (ViewGroup)findViewById(ID_ANDROID_CONTENT); // 省略不相关代码 return contentParent; }

    我们折回到 setContentView 方法,来到 mLayoutInflater.inflate(…); 这行代码,layoutResID 为我们设置的布局文件,而 mContentParent 就是我们刚刚获取的id 为 content 的控件, 这里便是把他从 xml 文件解析成一棵控件的对象树,并且放入在 mContentParent 容器内。

    至此我们知道,Activity 的 setContentView 是让我们布局文件从xml “翻译” 成对应的控件对象,形成一棵以 DecorView 为根结点的控件树,方便我们后面绘制流程进行遍历。

    五、绘制流程如何运转起来的

    终于来到核心节,我们来继续分析第三节最后说到的三个方法onMeasure、onLayout、onDraw,这便是绘制流程运转起来的最后一道门阀,是我们自定义控件中可操作的部分。我们接下来一个个分析

    1、onMeasure
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)

    要解释清楚这个方法,我们需要先说明两个参数的含义和构成。两个参数都是 MeasureSpec 的类型

    MeasureSpec是什么

    MeasureSpec 是一个 32位的二进制数。高2位为测量模式,即SpecMode;低30位为测量数值,即SpecSize。我们先看下源码,从源码中找到这两个值的含义。

    以下是 MeasureSpec 类的代码(删除了一些不相关的代码)

    public static class MeasureSpec { private static final int MODE_SHIFT = 30; // 最终结果为:11 ...(30位) private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT; // 父View 不对 子View 施加任何约束。 子View可以是它想要的任何尺寸。 // 二进制:00 ...(30位) public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT; // 父View 已确定 子View 的确切大小。子View 的大小便是父View测量所得的值 // 二进制:01 ...(30位) public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT; // 父View 指定一个 子View 可用的最大尺寸值,子View大小 不能超过该值。 // 二进制:10 ...(30位) public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT; public static int makeMeasureSpec(@IntRange(from = 0, to = (1 << MeasureSpec.MODE_SHIFT) - 1) int size, @MeasureSpecMode int mode) { // API 17 之后,sUseBrokenMakeMeasureSpec 就为 false if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) { return size + mode; } else { return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK); } } @MeasureSpecMode public static int getMode(int measureSpec) { return (measureSpec & MODE_MASK); } public static int getSize(int measureSpec) { return (measureSpec & ~MODE_MASK); } }
    (1)测量模式

    类中有三个常量: UNSPECIFIED 、EXACTLY 、AT_MOST,他们对应着三种测量模式,具体含义我们在注释中已经写了,小盆友整理出以下表格方便我们查阅。

    (2)makeMeasureSpec

    makeMeasureSpec 方法,该方法用于合并测量模式和测量尺寸,将这两个值合为一个32位的数,高2位为测量模式,低30位为尺寸。

    该方法很简短,主要得益于 (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK) 的位操作符,但也带来了一定的理解难度。我们拆解下

    size & ~MODE_MASK 剔除 size 中的测量模式的值,即将高2位置为00

    mode & MODE_MASK 保留传入的模式参数的值,同时将低30位置为 0…(30位0)

    (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK) 就是 size的低30位 + mode的高2位(总共32位)

    至于 &、~、|这三个位操作为何能做到如此的骚操作,请移步小盆友的另一博文——Android位运算简单讲解。(内容很简短,不熟悉这块内容的童鞋,强烈推荐浏览一下)

    (3)getMode

    getMode 方法用于获取我们传入的 measureSpec 值的高2位,即测量模式。

    (4)getSize

    getSize 方法用于获取我们传入的measureSpec 值的低30位,即测量的值。

    解释完 MeasureSpec 的是什么,我们还有两个问题需要搞清楚:

    1.这两个参数值从哪来 2.这两个参数值怎么使用

    这两个参数值从哪来

    借助下面这张简图,设定当前运行的 onMeasure 方法处于B控件,则其两个MeasureSpec值是由其父视图(即A控件)计算得出,计算的规则ViewGroup 有对应的方法,即 getChildMeasureSpec。

    getChildMeasureSpec 的具体代码如下。我们继续使用上面的情景, B中所获得的值,是 A使用自身的MeasureSpec 和 B 的 LayoutParams.width 或 LayoutParams.height 进行计算得出B的MeasureSpec。

    // ViewGroup 类 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) { // 父视图为确定的大小的模式 case MeasureSpec.EXACTLY: /** * 根据子视图的大小,进行不同模式的组合: * 1、childDimension 大于 0,说明子视图设置了具体的大小 * 2、childDimension 为 {@link LayoutParams.MATCH_PARENT},说明大小和其父视图一样大 * 3、childDimension 为 {@link LayoutParams.WRAP_CONTENT},说明子视图想为其自己的大小,但 * 不能超过其父视图的大小。 */ 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; // 父视图已经有一个最大尺寸限制 case MeasureSpec.AT_MOST: /** * 根据子视图的大小,进行不同模式的组合: * 1、childDimension 大于 0,说明子视图设置了具体的大小 * 2、childDimension 为 {@link LayoutParams.MATCH_PARENT}, * -----说明大小和其父视图一样大,但是此时的父视图还不能确定其大小,所以只能让子视图不超过自己 * 3、childDimension 为 {@link LayoutParams.WRAP_CONTENT}, * -----说明子视图想为其自己的大小,但不能超过其父视图的大小。 */ 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; 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); }

    我们将这段代码整理成表格

    所以最终,B的 onMeasure 方法获得的两个值,便是 父视图A 对 B 所做的约束建议值。

    你可能会有一个疑惑, 顶级DecorView 的约束哪里来,我们切回 FLAG2 处,在进入 performMeasure 方法时,携带的两个MeasureSpec 是由 WindowManager 传递过来的 Window 的 Rect 的宽高 和 Window 的 WindowManager.LayoutParam 共同决定。简而言之,DecorView的约束从 Window的参数得来。

    int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width); int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height); // 进行测量 performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    这两个参数值怎么使用

    我们上面一直提到的一个词叫做 “建议”,是因为到达B的两个维度(横纵)的 MeasureSpec,不是就已经决定了控件B的宽高。

    这里我们可以类比为 父母总是语重心长的跟自己的孩子说,你要怎么做怎么做(即算出了子View 的 MeasureSpec),懂事的孩子会知道听从父母的建议可以让自己少走弯路(即遵循传递下来的MeasureSpec约束),而调皮一点的孩子,觉得打破常规更加好玩(即不管 MeasureSpec 的规则约束)。

    按照约定,我们是要遵循父View给出的约束。而B控件再进行计算其自己子View的MeasureSpec(如果有子View),子View 会再进行测量 孙View,这样一层层的测量(这里能感受到树结构的魅力了吧?)。

    B控件完成子View的测量,调用setMeasuredDimension 将自身最终的 测量宽高 进行设置,这样就完成B控件的测量流程就完毕了。

    2、onLayout
    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b)

    onLayout 则是进行摆放,这一过程比较简单,因为我们从 onMeasure 中已经得到各个子View 的宽高。父View 只要按照自己的逻辑负责给定各个子View 的 左上坐标 和 右下坐标 即可。

    3、onDraw
    protected void onDraw(Canvas canvas)

    绘制流程中,onDraw 应该说是童鞋们最为熟悉的,只要在 canvas 绘制自身需要绘制的内容便可以。

    六、实战

    上一节总结起来,就是我们在面试时总会说的那句话,onMeasure负责测量、onLayout负责摆放、onDraw负责绘制,但理论总是过于空洞,我们现在将理论融入到操作中来。我们用标签的流式布局来说明进一步解释这一切。

    1、效果图

    2、编码思路

    在这种标签流式布局的情景中,我们会往控件TagFlowLayout中放入标签TextView(当然也可以是更复杂的布局,这里为了方便讲清楚思路)。 我们放入四个标签,分别为 “大Android”、“猛猛的小盆友”、“JAVA”、“ PHP是最好的语言”。

    我们借助这张小盆友手绘的流程图,来讲清楚这绘制流程。

    (1) onMeasure

    最开始,控件是空的,也就是第一幅小图。

    接着将第一个标签 “大Android” 放入,此时不超出 TagFlowLayout 的宽,如第二幅小图所示。

    然后将第二个标签 “猛猛的小盆友” 放入,此时如第三幅小图所示,超出了 TagFlowLayout 的宽, 所以我们进行换行,将 “猛猛的小盆友” 放入第二行。

    在接着将第三个标签 “JAVA” 放入,此时不超出 TagFlowLayout 的宽,如第四幅小图所示。

    最后把剩下的 “PHP是最好的语言” 也放入,当此时有个问题,即使一行放一个也容不下(第五幅小图),因为 “ PHP是最好的语言” 的宽已经超出 TagFlowLayout 的宽,所以我们在给 “PHP是最好的语言” 测量的MeasureSpec时,需要进行“纠正”,使其宽度为 TagFlowLayout 的宽,最终形成了第六幅小图的样子。

    最后还需要将我们测量的结果通过 setMeasuredDimension 设置我们自身的 TagFlowLayout 控件的宽高。

    (2) onLayout

    经过 onMeasure ,TagFlowLayout 心中已经知道自己的 每个孩子的宽高 和 每个孩子要“站”在哪一行,但具体的坐标还是需要进行计算。

    “大Android” 的标签比较坐标比较容易(我们这里讨论思路的时候不考虑padding和margin),(l1,t1) 就是 (0,0),而 (r1,b1) 则是 (0+ width, 0+height)。

    “猛猛的小盆友” 的坐标需要依赖 “大Android”,(l2,t2) 则为 (0, 第一行的高度) ,(r2,b2) 为 (自身的Width,第一行的高度+自身的Height)。

    “JAVA” 的坐标则需要依赖“猛猛的小盆友” 和 “大Android”, (l3,t3) 为 (“猛猛的小盆友”的Width, 第一行的高度) ,(r3,b3) 为 (“猛猛的小盆友”的Width + 自身的Width, 第一行的高度+自身的Height)。

    “PHP是最好的语言” 需要依赖前两行的总高度,具体看坐标的计算。 (l4,t4) 为 (0,第一行高+第二行高), (r4,b4) 为 (自身的Width,第一行高+第二行高+自身的Height)。

    (3) onDraw

    这个方法在我们这个控件中不需要,因为绘制的任务是由各个子View负责。确切的说 onDraw 在我们的 TagFlowLayout 并不会被调用,具体原因我们在前面已经说了,这里就不赘述了。

    3、小结

    虽然铺垫了很多,但是 TagFlowLayout 的代码量并不多,这里也不再粘贴出来。我们只需要在onMeasure 中进行测量,然后将测量的值进行存储,最后在 onLayout 依赖测量的结果进行摆放即可。

    原文链接:https://www.jianshu.com/p/ec96396a470b

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