[学习笔记]Android开发艺术探索：View的工作原理

初识ViewRoot和DecorView

ViewRoot的实现是 ViewRootImpl 类，是连接WindowManager和DecorView的纽带， View的三大流程（mearsure、layout、draw）均是通过ViewRoot来完成。当Activity对象被创建完毕后，会将DecorView添加到Window中，同时创建 ViewRootImpl 对象，并将 ViewRootImpl 对象和DecorView建立连接。

  root = new ViewRootImpl(view.getContext(),display); 
  root.setView(view,wparams, panelParentView);

View的三大流程:

1. measure用来测量View的宽高

2. layout来确定View在父容器中的位置

3. draw负责将View绘制在屏幕上

View的绘制流程从ViewRoot的 performTraversals 方法开始：

1. performTraversals会依次调用 performMeasure 、 performLayout 和 performDraw 三个方法，这三个方法分别完成顶级View的measure、layout和draw这三大流程。

2. 其中 performMeasure 中会调用 measure 方法，在 measure 方法中又会调用 onMeasure 方法，在 onMeasure 方法中则会对所有子元素进行measure过程，这样就完成了一次measure过程；子元素会重复父容器的measure过程，如此反复完成了整个View数的遍历。另外两个过程同理。

Measure完成后, getMeasuredWidth / getMeasureHeight 方法来获取View测量后的宽/高。

Layout过程决定了View的四个顶点的座标和实际View的宽高，完成后可通 过 getTop 、 getBotton 、 getLeft 和 getRight 拿到View的四个顶点座标。

DecorView作为顶级View，其实是一个 FrameLayout ，它包含一个竖直方向 的 LinearLayout ，这个 LinearLayout 分为标题栏和内容栏两个部分。在Activity通过 setContextView所设置的布局文件其实就是被加载到内容栏之中的。这个内容栏的id 是 R.android.id.content ，通过 ViewGroup content = findViewById(R.android.id.content); 可以得到这个contentView。View层的事件都是先经 过DecorView，然后才传递到子View。

理解MeasureSpec

测量过程，系统将View的 LayoutParams 根据父容器所施加的规则转换成对应的 MeasureSpec，然后根据这个MeasureSpec来测量出View的宽高。

MeasureSpec代表一个32位int值，高2位代表SpecMode（测量模式），低30位代表 SpecSize（在某个测量模式下的规格大小）。

SpecMode有三种：

1. UNSPECIFIED ：父容器不对View进行任何限制，要多大给多大，一般用于系统内部

2. EXACTLY：父容器检测到View所需要的精确大小，这时候View的最终大小就是 SpecSize所指定的值，对应LayoutParams中的 match_parent 和具体数值这两种模式

3. AT_MOST ：对应View的默认大小，不同View实现不同，View的大小不能大于父容 器的SpecSize，对应 LayoutParams 中的 wrap_content

View的MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams共同决定。 View的measure过程由ViewGroup传递而来，参考ViewGroup的 measureChildWithMargins 方 法，通过调用子元素的 getChildMeasureSpec 方法来得到子元素的MeasureSpec，再调用子元素的 measure 方法。

1. 当View采用固定宽/高时（即设置固定的dp/px）,不管父容器的MeasureSpec是什么， View的MeasureSpec都是EXACTLY模式，并且大小遵循我们设置的值。
2. 当View的宽/高是 match_parent 时，View的MeasureSpec都是EXACTLY模式并且其大小等于父容器的剩余空间。
3. 当View的宽/高是 wrap_content 时，View的MeasureSpec都是AT_MOST模式并且其大小不能超过父容器的剩余空间。
4. 父容器的UNSPECIFIED模式，一般用于系统内部多次Measure时，表示一种测量的状态，一般来说我们不需要关注此模式。

View的工作流程

measure过程

分两种情况： 1. View通过 measure 方法就完成了测量过程 2. ViewGroup除了完成自己的测量过程还会便利调用所有子View的 measure 方法，而且各 个子View还会递归执行这个过程。

View的measure过程

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

• setMeasuredDimension方法会设置View的宽/高的测量值
• getDefaultSize方法返回的大小就是measureSpec中的specSize，也就是View测量后的大小，绝大部分情况和View的最终大小(layout阶段确定)相同。
• getSuggestedMinimumWidth方法，作为getDefaultSize的第一个参数（建议宽度)

直接继承View的自定义控件需要重写 onMeasure 方法并设置 wrap_content （即specMode 是 AT_MOST 模式）时的自身大小，否则在布局中使用 wrap_content 相当于使 用 match_parent 。对于非 wrap_content 的情形，我们沿用系统的测量值即可。

ViewGroup的measure过程

ViewGroup是一个抽象类，没有重写View的 onMeasure 方法，但是它提供了一 个 measureChildren 方法。这是因为不同的ViewGroup子类有不同的布局特性，导致他们的测量细节各不相同，比如 LinearLayout 和 RelativeLayout ，因此ViewGroup没办法同一实现 onMeasure 方法。

measureChildren方法的流程：

1. 取出子View的 LayoutParams
2. 通过 getChildMeasureSpec 方法来创建子元素的 MeasureSpec
3. 将 MeasureSpec 直接传递给View的measure方法来进行测量

View的measure过程是三大流程中最复杂的一个，measure完成以后，通过 getMeasuredWidth/Height 方法就可以正确获取到View的测量后宽/高。在某些情况下，系统可能需要多次measure才能确定最终的测量宽/高，所以在onMeasure中拿到的宽/高很可能不是准确的。同时View的measure过程和Activity的生命周期并不是同步执行，因此无法保证在 Activity的 onCreate、onStart、onResume 时某个View就已经测量完毕。所以有以下四种方式来 获取View的宽高：

1. Activity/View#onWindowFocusChanged。 onWindowFocusChanged这个方法的含义 是：VieW已经初始化完毕了，宽高已经准备好了，需要注意：它会被调用多次，当 Activity的窗口得到焦点和失去焦点均会被调用。

2. view.post(runnable)。 通过post将一个runnable投递到消息队列的尾部，当Looper调用此 runnable的时候，View也初始化好了。

3. ViewTreeObserver。 使用 ViewTreeObserver 的众多回调可以完成这个功能，比如 OnGlobalLayoutListener 这个接口，当View树的状态发送改变或View树内部的View的 可见性发生改变时， onGlobalLayout 方法会被回调。需要注意的是，伴随着View树状态 的改变， onGlobalLayout 会被回调多次。

4. view.measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec)。

   (1) match_parent：

   ​ 无法measure出具体的宽高，因为不知道父容器的剩余空间，无法测量出View的大小

   (2) 具体的数值（dp/px）:

   int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
   int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
   view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
   

   (3) wrap_content：

   int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
   int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
   view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
   

layout过程

layout的作用是ViewGroup用来确定子View的位置，当ViewGroup的位置被确定后，它会在 onLayout中遍历所有的子View并调用其layout方法，在 layout 方法中， onLayout 方法又会被调用。 layout 方法确定View本身的位置，源码流程如下：

1. setFrame 确定View的四个顶点位置，即确定了View在父容器中的位置。
2. 调用 onLayout 方法，确定所有子View的位置。

draw过程

View的绘制过程遵循如下几步：

1. 绘制背景 drawBackground(canvas)
2. 绘制自己 onDraw
3. 绘制children dispatchDraw 遍历所有子View的 draw 方法
4. 绘制装饰 onDrawScrollBars

View的绘制过程是通过dispatchDraw来实现的，它会遍历所有子元素的draw方法。

如果一个View不需要绘制任何内容，那么设置setWillNotDraw为true后，系统会进行相应的优化；ViewGroup默认为true，如果我们的自定义ViewGroup需要通过onDraw来绘制内容的时候，需要显示的关闭它。

自定义View

自定义View的分类

• 继承View 通过 onDraw 方法来实现一些效果，需要自己支持 wrap_content ，并且 padding也要去进行处理。

• 继承ViewGroup 实现自定义的布局方式，需要合适地处理ViewGroup的测量、布局这两 个过程，并同时处理子View的测量和布局过程。

• 继承特定的View子类（如TextView、Button） 扩展某种已有的控件的功能，且不需要自 己去管理 wrap_content 和padding。

• 继承特定的ViewGroup子类（如LinearLayout）

直接继承View或ViewGroup的控件， 需要在onMeasure中对wrap_content做特殊处理。

直接继承View的控件，如果不在draw方法中处理padding，那么padding属性就无法起作用。直接继承ViewGroup的控件也需要在onMeasure和onLayout中考虑padding和子元素margin的影响，不然padding和子元素的margin无效。

View内部提供了post系列的方法，完全可以替代Handler的作用。

View中有线程和动画，需要在View的onDetachedFromWindow中停止。

View带有滑动嵌套情形时，需要处理好滑动冲突