在自定义控件这个学习系列里，首先写篇文章记录一下View的绘制流程，压压惊:-P。也为以后的自定义控件实践打个基础。虽然讲解View工作流程的文章很多，其中不乏很多精品文章，不过自己能从中理清思路，以自己之言总结出来，也是十分必要的。好的，我要开始装...不，总结了。
1. 前言
当我们打开手机，开始看朋友圈，刷微博的时候，我们有考虑过在我们眼前的一个个View是如何从无到有的展示在我们眼前的么？有考虑过它们的感受么？（神经病才去考虑(ノಠಠ)ノ彡┻━┻......）。
当我们在一张纸上画画的时候，哪怕是简单的一只小鸡，我们也不得不考虑下面几点：
-
这只鸡得画多大呀？多宽，多高？不能大的超过纸的范围吧？
-
这只鸡画在纸的哪里呢？是纸的中间还是靠下面一点呢？
-
确定好大小和位置了，该怎么画呢？公鸡母鸡？这只鸡是什么形状（当然是鸡形）？什么颜色？
其实在屏幕上“画”一个View跟上述的流程也很相似。同样是经过了测量流程、布局流程以及绘制流程。我们都知道，Android界面布局是以一棵树的结构形式展现的，看我们的xml布局文件也看的出来。而绘制出整个界面肯定是要遍历整个View树，对这棵树的所有节点分别进行测量，布局和绘制。万事皆有源头，绘制这棵树得从根节点顶级View开始画起，也就是DecorView。至于啥是DecorView，大家可以自行去查阅资料。
系统内部会依次调用DecorView的measure，layout和draw三大流程方法。measure方法又会调用onMeasure方法对它所有的子元素进行测量，如此反复调用下去就能完成整个View树的遍历测量。同样的，layout和draw两个方法里也会调用相似的方法去对整个View树进行遍历布局和绘制。
下面就以这三个流程来了解一下View从无到有的不容易。
后退，我要开始装逼了
2. 测量流程-measure
测量流程得分情况来看，如果是单身View，那自然是没话说，自己照顾好自己，本分的测量好自己就行。而如果是为人父母的ViewGroup，那就得顾家了，除了测量好自己，还得去调用孩子们的measure方法让孩子们都测量好自己。甚至很多时候，ViewGroup得先测量好孩子们，最后才能确定自己的测量大小。一把辛酸泪...(ノへ￣、)
下面分别来看看View和ViewGroup的测量过程：
2.1 View的measure过程
View类的measure方法的签名如下：
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
看到这个方法，我得提出两个问题：
-
形参
widthMeasureSpec和heightMeasureSpec是几个意思？是用来测量自身大小的宽高么？
-
measure方法是final修饰的，那怎么通过重写此方法来实现自定义控件的测量方式呢？
要回答第1个问题，首先得弄清楚：在界面的绘制过程中，View的这个方法是被它的父控件调用的，也就是说widthMeasureSpec和heightMeasureSpec是通过父控件传递进来的，如果这两个参数是完全用来决定孩子View的大小，那孩子们也太没主动权了。
呵呵哒
事实上，这两个参数在很大程度上是决定了一个View的尺寸的，只不过孩子View可能各有各的特点，它们是能根据自身的特点来进行调整的，具体的呢以后再说。先来具体的看看MeasureSpec：
测量规格MeasureSpec
像widthMeasureSpec这样的32位的int类型的数肯定是有自己的故事滴，它的高2位代表测量模式Mode，低30位代表测量大小Size。系统提供了一个MeasureSpec类来对这个参数进行操作，代码如下：
public static class MeasureSpec {
private static final int MODE_SHIFT = 30;
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;
public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
return size + mode;
} else {
return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
}
}
public static int getMode(int measureSpec) {
return (measureSpec & MODE_MASK);
}
public static int getSize(int measureSpec) {
return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}
}
上面的代码也不复杂，都是通过位运算来进行操作的。（我在平时位运算用的少，所以我还得慢慢捋一捋才看的明白。╥﹏╥...）不过，这样做的好处就是更省内存，因为要是我来做的话，肯定是为这样的测量规格定义一个类，里面有mode和size两个属性，这样每次就会new很多测量规格的对象了。
好了，喝口水，接着往下说。既然测量规格是由测量模式mode和测量大小size组成的，size好说，那测量模式mode代表什么含义呢。由上面的代码可知，测量模式有三类：
-
UNSPECIFIED
父控件不对你有任何限制，你想要多大给你多大，想上天就上天。这种情况一般用于系统内部，表示一种测量状态。（这个模式主要用于系统内部多次Measure的情形，并不是真的说你想要多大最后就真有多大）
-
EXACTLY
父控件已经知道你所需的精确大小，你的最终大小应该就是这么大。
-
AT_MOST
你的大小不能大于父控件给你指定的size，但具体是多少，得看你自己的实现。
上面的三种模式的区别我们弄清楚了，但是父控件是怎样给它的孩子们构建好测量大小和测量模式的呢？这其中必有蹊跷。好吧，冤有头债有主，我们得去ViewGroup类里去找找看。ViewGroup里提供了一个静态方法getChildMeasureSpec用来获取子控件的测量规格，下面是代码和详细注释：
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) {
case MeasureSpec.EXACTLY:
if (childDimension >= 0) {
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
}
else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
}
else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
if (childDimension >= 0) {
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
}
else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
if (childDimension >= 0) {
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
resultSize = 0;
resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
resultSize = 0;
resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
}
break;
}
return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}
根据上面的代码，可以列出默认情况下，View的测量规格的生成规则：
测量规格图
（注：图片来自任玉刚博客 任玉刚：Android View系统解析(下)）
现在我们知道了，View的测量规格是由父控件的测量规格和自身的LayoutParams共同决定的。并且在普通情况下，会满足上面表格里的规则。但是那是在普通情况下，而在我们自定义控件中，有时候是根据特有的逻辑去得到测量规格的。所以，掌握好原理，以不变应万变才是上策。
解释完MeasureSpec，就让我们回到一开始提出的第2个问题：
-
measure方法是final修饰的，那怎么通过重写此方法来实现自定义控件的测量方式呢？
我们来看看measure方法的实现：
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
...
int cacheIndex = forceLayout ? -1 : mMeasureCache.indexOfKey(key);
if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
} else {
long value = mMeasureCache.valueAt(cacheIndex);
setMeasuredDimensionRaw((int) (value >> 32), (int) value);
mPrivateFlags3 |= PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
}
if ((mPrivateFlags & PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) != PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) {
throw new IllegalStateException("onMeasure() did not set the"
+ " measured dimension by calling"
+ " setMeasuredDimension()");
}
mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
}
...
}
看到了我们熟悉的onMeasure方法啦，所以我们想要实现自己自定义控件的测量方式，就得重写onMeasure方法。再来跟进看看onMeasure方法的实现：
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
这方法一层嵌一层的，还是从里往外接着看吧，对于getSuggestedMinimumWidth和getSuggestedMinimumHeight方法，顾名思义，就是得到建议的最小的宽/高。什么意思呢？以getSuggestedMinimumWidth为例：
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}
mMinWidth属性对应的就是xml布局里的android:minWidth属性，设置最小宽度。mBackground.getMinimumWidth()方法返回的就是View背景Drawable的原始宽度，这个宽度跟背景的类型有关。比如我们给View的背景设置一张图片，那这个方法返回的宽度就是图片的宽度，而如果我们给View背景设置的是颜色，那么这个方法返回的宽度则是0。具体的大家可以自行查阅Drawable尺寸的相关资料。所以，这个方法的返回的宽度是：如果View没有设置背景，那就返回xml布局里的android:minWidth属性定义的值，默认为0；如果View设置了背景，就返回背景的宽度和mMinWidth中的最大值。
再来看getDefaultSize方法：
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;
}
可以看出，View在当测量模式为UNSPECIFIED时，返回的就是上面getSuggestedMinimumWidth/Height()方法里的大小。其实这对我们自定义控件并没有什么影响，因为上文有提到过，UNSPECIFIED一般用于系统内部的测量过程，对我们正常逻辑没什么影响。我们的重点还是应该放在AT_MOST和EXACTLY两种情况下。对于这两种情况，getDefaultSize十分简单粗暴，直接返回了specSize，也就是View的测量规格里的测量尺寸。
真相只有一个
，不知道大家在看完上面的代码以后，有没有发现一个“碧油鸡”，在AT_MOST和EXACTLY两种情况下返回的尺寸竟然都是specSize，这意味着什么呢？
自定义View控件时，我们需要重写onMeasure方法并设置wrap_content时自身的大小。否则在xml布局中使用wrap_content时与match_parent的效果一样。
为什么呢？如果View在xml布局中使用wrap_content，根据上面提到的规则表格，它的测量模式是AT_MOST模式，测量尺寸specSize是parentSize，而getDefaultSize方法在AT_MOST里直接返回specSize，也就是等于父容器的剩余空间大小，这和match_parent是一样的。所以我们需要自己来处理AT_MOST模式下的宽高。
一个重写onMeasure方法来支持wrap_content属性的模版如下：
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
int wrapWidth,wrapHeight;
if(widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST){
setMeasuredDimension(wrapWidth, wrapHeight);
}else if(widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST){
setMeasuredDimension(wrapWidth, heightSpecSize);
}else if(heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST){
setMeasuredDimension(widthSpecSize, wrapHeight);
}
}
以上代码可以直接应用到我们的自定义控件里去，当然最重要的还是大家得对AT_MOST模式留点心，记得对它特别对待就行。
好的，我们再看最外层的方法setMeasuredDimension：
protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
Insets insets = getOpticalInsets();
int opticalWidth = insets.left + insets.right;
int opticalHeight = insets.top + insets.bottom;
measuredWidth += optical ? opticalWidth : -opticalWidth;
measuredHeight += optical ? opticalHeight : -opticalHeight;
}
setMeasuredDimensionRaw(measuredWidth, measuredHeight);
}
private void setMeasuredDimensionRaw(int measuredWidth, int measuredHeight) {
mMeasuredWidth = measuredWidth;
mMeasuredHeight = measuredHeight;
mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
}
setMeasuredDimension方法里调用了setMeasuredDimensionRaw方法，在这个方法里面，终于看到了我们熟悉的mMeasuredWidth和measuredHeight的赋值语句。从此以后，我们就可以安心的调用View的getMeasureWidth()和getMeasureHeight()方法了！(≧∇≦)ﾉ
2.2 ViewGroup的measure过程
ViewGroup并没有重写View的onMeasure方法，这需要它的子类去根据相应的逻辑去实现，比如LinearLayout与RelativeLayout对child view的测量逻辑显然是不同的。不过，ViewGroup倒是提供了一个measureChildren的方法，貌似可以用来测量child的样子，看看源码：
protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
final int size = mChildrenCount;
final View[] children = mChildren;
for (int i = 0; i < size; ++i) {
final View child = children[i];
if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}
}
}
上面的代码逻辑很清晰，就是遍历每个孩子，调用measureChild方法对其进行测量，接着来看看measureChild:
protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
int parentHeightMeasureSpec) {
final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
measureChild方法里，会取出child的LayoutParams，再结合父控件的测量规格和已被占用的空间Padding，作为参数传递给getChildMeasureSpec方法，在getChildMeasureSpec里会组合生成child控件的测量规格。getChildMeasureSpec方法的逻辑在上面的MeasureSpec部分有详细说明。最后，当然还是得调用child的measure方法啦，让孩子根据父母的指引去测量自己。
在我看来，我们在自己自定义控件时，上面的这两个方法几乎不会用到。因为measureChildren太过简单粗暴，我们一般都会考虑孩子们之间的逻辑关系(顺序、间隔等)，再计算他们的测量规格。不过这个方法也给我们一点启示，就是：
测量子元素时，对可见性为GONE的View要做特殊处理，一般来说就是跳过对它们的测量，来优化布局。
而measureChild方法只考虑了父控件的padding，但是没考虑到child view的margin，这就会导致child view在使用match_parent属性的时候，margin属性会有问题。（什么？你说你自定义的ViewGroup对孩子不支持margin属性不就不会有问题了么...是是是，那当我没说....）当然，ViewGroup里为此也提供了另一个测量child的方法：
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);
}
measureChildWithMargins方法，顾名思义，比measureChild方法多考虑了个margin。看源码也看得出来，的确是这样。所以一般情况下，这个方法使用的更多一些。
3.布局流程-layout
布局的流程就没有测量流程那么“蜿蜒曲折”了。对于单身View来说，调用layout方法确定好自己的位置，设置好位置属性的值（mLeft/mRgiht,mTop/mBottom）就行。而对于父母ViewGroup来说，还得通过调用onLayout方法帮助孩子们确定好位置。来看看View的layout方法：
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;
}
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;
...
invalidate(sizeChanged);
mLeft = left;
mTop = top;
mRight = right;
mBottom = bottom;
mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
...
}
return changed;
}
从上面的代码，能看到layout方法首先会调用setFrame方法来给View的四个顶点属性赋值，即mLeft，mRight，mTop，mBottom四个值，此时这个View的位置就确定了。同时我们也就能通过调用getWidth()和getHeight()方法来获取View的实际宽高了。
接下来，onLayout方法才会被调用，这也意味着我们在自定义ViewGroup时，想要重写onLayout方法给我们的子元素定位，是可以直接调用getWidth()和getHeight()方法来获取ViewGroup的真实宽高的。在View类里的onLayout方法是个空方法，而在ViewGroup方法里声明成了抽象方法，所以继承ViewGroup的类都得自己去实现自己定位子元素的逻辑。
最后，在layout方法的最后我们能看到一个OnLayoutChangeListener的集合，看名字我们也猜得出，这是View位置发生改变时的回调接口。所以我们可以通过addOnLayoutChangeListener方法可以监听一个View的位置变化，并做出想要的响应。（看源码的时候才发现这个回调接口的，以前都不知道。新技能get！︿(￣︶￣)︿）
4.绘制流程-draw
绘制的流程也就是通过调用View的draw方法实现的。draw方法里的逻辑看起来更清晰，我就不贴源码了。一般是遵循下面几个步骤：
-
绘制背景 -- drawBackground()
-
绘制自己 -- onDraw()
-
绘制孩子 -- dispatchDraw()
-
绘制装饰 -- onDrawScrollbars()
由于不同的控件都有自己不同的绘制实现，所以View的onDraw方法肯定是空方法。而ViewGroup由于需要照顾孩子们的绘制，所以肯定在dispatchDraw方法里遍历调用了child的draw方法。不信？不信咱来看看ViewGroup里重写的dispatchDraw方法：
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
...
for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
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);
}
}
...
}
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
return child.draw(canvas, this, drawingTime);
}
ViewGroup里的dispatchDraw方法遍历调用drawChild方法，drawChild方法又调用了child的draw(canvas, this, drawingTime)方法，最后还是调用到了child的draw(canvas)方法。如此这般，绘制流程也就一层一层的传递下去了。
好的，说完了...(*ﾟｰﾟ).........................................
5.总结
我已经无力总结了，没想到一篇总结的文章写了我两天半...
哭泣
。不过，自己在总结的过程中确实也学到了蛮多，加深了对View的绘制流程的理解，也弄清楚了一些模糊的知识点。当然了，也希望我的文章能对正在学Android开发的小伙伴们有所帮助。
当然了，这些都属于自定义控件的基本功，还需要在实践中多积累一些相关的经验，并逐渐做到融会贯通，这样才能提高自己的水平
(责任编辑：最模板) | 
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