面試被掛，回來後埋頭研究才發現requestLayout竟然涉及到這麼多知識點

1. 背景

最近有個讀者跟我提了一個很有深度的問題。

鎖屏後，調用View.requestLayout()方法後會不會postSyncBarrier？

乍一看有點超綱了。細細一想，沒超綱。我把這個問題拆分成了兩個問題，本文我將緊緊圍繞這兩個問題，講解requestLayout背後的故事。

其一：鎖屏後，調用View.requestLayout()，會往上層層調用requestLayout()嗎？

其二：鎖屏後，調用View.requestLayout()，會觸發View的測量和佈局操作嗎？

postSyncBarrier我知道，Handler的同步屏障機制嘛，但是鎖屏之後爲什麼還要調用requestLayout()呢？於是我腦補了一個場景。

假設在Activity onResume()中每隔一秒調用View.requestLayout()，但是在onStop()方法中沒有停止調用該方法。當用戶鎖屏或者按Home鍵時。

我腦補的這個場景，用羅翔老師的話來講是 “法律允許，但是不提倡”。當Activity不在前臺的時候，就應該把requestLayout()方法停掉嘛，「我們知道的，這個方法會從調用的View一層一層往上調用直到ViewRootImpl.requestLayout()方法，然後會從上往下觸發View的測量和佈局甚至繪製方法。非常之浪費嘛！錯誤非常之低級！但是果真如此嗎？(偷偷告訴大家，其實一直調用也沒關係，Google大神已經考慮到了，不信且看後文)」

電競主播蕪湖大司馬，有一句網絡流行語你以爲我在第一層，其實我在第十層。下面我將用層級來表示對requestLayout方法的瞭解程度，層級越高，表示瞭解越深刻。

我喜歡用樹形圖來分析Android View源碼。上圖：

2. 第一層(往上，層層遍歷)

「假設調用I.requestLayout()，會觸發哪些View的requestLayout方法？」

答：會依次觸發I.requestLayout() -> C.requestLayout() -> A.requestLayout() -> ...省略一些View -> ViewRootImpl.requestLayout()

//View.java
public void requestLayout() {
    // 1. 清除測量記錄
    if (mMeasureCache != null) mMeasureCache.clear();

    // 2. 增加PFLAG_FORCE_LAYOUT給mPrivateFlags
    mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT;
    mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;

    // 3\. 如果mParent沒有調用過requestLayout，則調用之。換句話說，如果調用過，則不會繼續調用
    if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
        mParent.requestLayout();
    }
}

該方法作用如下：

1. 清除測量記錄
2. 增加PFLAG_FORCE_LAYOUT給mPrivateFlags
3. 如果mParent沒有調用過requestLayout，則調用之。換句話說，如果調用過，則不會繼續調用

重點看下mParent.isLayoutRequested()方法，它在View.java中有具體實現

//View.java
 public boolean isLayoutRequested() {
    return (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;
}

如果mPrivateFlags增加了PFLAG_FORCE_LAYOUT標誌位，則認爲View已經請求過佈局。由前文可知，在requestLayout的第二步會增加該標誌位。熟悉位操作的朋友就會知道，有增加操作就會有對應的清除操作。 經過一番搜索，找到：

//View.java
public void layout(int l, int t, int r, int b) { 
  // ... 省略代碼
  //在View調用完layout方法，會將PFLAG_FORCE_LAYOUT標誌位清除掉
  mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
  mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
  // ... 省略代碼
}

在View調用完layout方法，會將PFLAG_FORCE_LAYOUT標誌位清除掉。當View下次再調用requestLayout方法時，依舊能往上層層調用。但是如果當layout()方法沒有執行時，下次再調用requestLayout方法時，就不會往上層層調用了。

回答文章中的第一個問題：

其一：鎖屏後，調用View.requestLayout()，會往上層層調用requestLayout()嗎？

答：鎖屏後，除了第一次調用會往上層層調用，其它的都不會

爲什麼，只有第一次調用會呢？那必定是因爲之後的layout方法沒有得到執行，導致PFLAG_FORCE_LAYOUT無法被清除。欲探究竟，接着往下看

如果你知道requestLayout調用是一個層級調用，那麼恭喜你，你已經處於認知的第一層了。送你一張二層入場券。

3. 第二層(ViewRootImpl.requestLayout)

我們來看看第一層講到的ViewRootImpl.requestLayout()

//ViewRootImpl.java
@Override
public void requestLayout() {
    if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
        checkThread();
        mLayoutRequested = true;
        scheduleTraversals();
    }
}

void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        //1. 往主線程的Handler對應的MessageQueue發送一個同步屏障消息
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        //2. 將mTraversalRunnable保存到Choreographer中
        mChoreographer.postCallback(
                Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        if (!mUnbufferedInputDispatch) {
            scheduleConsumeBatchedInput();
        }
        notifyRendererOfFramePending();
        pokeDrawLockIfNeeded();
    }
}

該方法主要作用如下：

1. 往主線程的Handler對應的MessageQueue發送一個同步屏障消息
2. 將mTraversalRunnable保存到Choreographer中

此處有三個特別重要的知識點：

1. mTraversalRunnable
2. MessageQueue的同步屏障
3. Choreographer機制

mTraversalRunnable相對比較簡單，它的作用就是從ViewRootImpl 從上往下執行performMeasure、performLayout、performDraw。

[重點：敲黑板]：它的執行時機是當VSync信號來到時，會往主線程的Handler對應的MessageQueue中發送一條異步消息，由於在scheduleTraversals()中給MessageQueue中發送過一條同步屏障消息，那麼當執行到同步屏障消息時，會將異步消息取出執行

4. 第三層(TraversalRunnable)

當VSync信號量到達時，Choreographer會發送一個異步消息。當異步消息執行時，會觸發ViewRootImpl.mTraversalRunnable回調。

final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}

void doTraversal() {
    if (mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = false;
        mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);

        if (mProfile) {
            Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
        }

        performTraversals();

        if (mProfile) {
            Debug.stopMethodTracing();
            mProfile = false;
        }
    }
}

它的作用：

1. 移除同步屏障
2. 執行performTraversals方法

performTraversals()方法特別複雜，給出僞代碼如下

private void performTraversals() {
    if (!mStopped || mReportNextDraw) {
      performMeasure()
    }

   final boolean didLayout = layoutRequested && (!mStopped || mReportNextDraw);
    if (didLayout) {
      performLayout(lp, mWidth, mHeight);
    }

    boolean cancelDraw = mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnPreDraw() || !isViewVisible;

    if (!cancelDraw && !newSurface) {
        performDraw();
    }
}

該方法的作用：

1. 滿足條件的情況下調用performMeasure()
2. 滿足條件的情況下調用performLayout()
3. 滿足條件的情況下調用performDraw()

mStopped表示Activity是否處於stopped狀態。如果Activity調用了onStop方法，performLayout方法是不會調用的。

//ViewRootImpl.java
private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
            int desiredWindowHeight) {
// ... 省略代碼
 host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());  
// ... 省略代碼
}

回答文章中第二個問題：

其二：鎖屏後，調用View.requestLayout()，會觸發View的測量和佈局操作嗎？

答：不會，因爲當前Activity處於stopped狀態了

至此第一層裏面留下的小懸念也得以解開，因爲不會執行View.layout()方法，所以PFLAG_FORCE_LAYOUT不會被清除，導致接下來的requestLayout方法不會層層往上調用。

至此本文的兩個問題都已經得到了答案。

當我把問題提交給一位大佬上時，大佬又給我提了一個問題。

鴻洋大佬：既然Activity的onStop會導致requestLayout layout方法得不到執行，那麼onResume方法會不會讓上一次的requestLayout沒有執行的layout方法執行一次呢？

於是我寫了個demo來驗證，鎖屏後延時一秒亮屏。

//MyDemoActivity.kt
override fun onStop() {
    super.onStop()
    root.postDelayed(object : Runnable {
        override fun run() {
            root.requestLayout()
            println("ChoreographerActivity  reqeustLayout")
        }
    }, 1000)
}

在自定義佈局的onLayout方法中打印日誌

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
    System.out.println("ChoreographerActivity onLayout");
    super.onLayout(changed, left, top, right, bottom);
}

鎖屏，日誌沒有打印。亮屏，日誌打印了。

所以

大佬：既然Activity的onStop會導致requestLayout layout方法得不到執行，那麼onResume方法會不會讓上一次的requestLayout沒有執行的layout方法執行一次呢？

我：經過demo驗證，會。原因且聽我道來

有了demo找原因就很簡單了。正面不好攻破，那就祭出調試大法唄。但是斷點放在哪好呢？思考了一番。我覺得斷點放在發送同步屏障的地方比較好，ViewRootImpl.scheduleTraversals()。爲什麼斷點放這裏？因爲這裏必經之路。

那你有可能會問：必經之路不應該是onLayout方法麼？(那你就得了解同步屏障和VSync刷新機制了，之後有時間會講)

亮屏後，發現斷點執行了。從堆棧中可以看出Activity的performRestart()方法執行了ViewRootImpl的scheduleTraversals方法。

雖然，亮屏的時候沒有執行View.requestLayout方法，由於鎖屏後1s執行了View.requestLayout方法，所以PFLAG_FORCE_LAYOUT標記位還是有的。亮屏調用了performTraversals方法時，會執行Measure、Layout、Draw等操作。

至此，完美回答了讀者和大佬的問題

5. 第四層(Handler同步屏障)

Handler原理是面試必問的問題。涉及到很多知識點。線程、Looper、MessageQueue、ThreadLocal、鏈表、底層等技術。本文我就不展開講了。即使對Handler不是很瞭解，也不影響本層次的學習。

A同學：同步屏障。感覺好高大上的樣子？能給我講講嗎？

我：乍一看，是挺高大上的。讓人望而生畏。但是細細一想，也不是那麼難，說白了就是將Message分成三種不同類型

A同學：此話怎講，願聞其詳~

我：如下代碼應該看得懂吧？

class Message{
 int mType;
//同步屏障消息
 public static final int SYNC_BARRIER = 0;
//普通消息
 public static final int NORMAL = 1;
//異步消息
 public static final int ASYNCHRONOUS = 2;
}

A同學：這很簡單呀，平時開發中經常用不同的值表示不同的類型，但是android中的Message類並沒有這幾個不同的值呀？

我：Android Message 類確實沒有用不同的值來表示不同類型的Message。它是通過target和isAsynchronous()組合出三種不同類型的Message。

消息類型	target	isAsynchronous()
同步屏障消息	null	無所謂
異步消息	不爲null	返回true
普通消息	不爲null	返回false

A同學：理解了，那麼它們有什麼區別呢？

我：世界上本來只有普通消息，但是因爲事情有輕重緩急，所以誕生了同步屏障消息和異步消息。它們兩是配套使用的。當消息隊列中同時存在這三種消息時，如果碰到了同步屏障消息，那麼會優先執行異步消息。

A同學：有點暈~

我：別急，且看如下圖解

1. 綠色表示普通消息，很守規矩，按照入隊順序依次出隊。
2. 紅色表示異步消息，意味着它比較着急，有優先執行的權利。
3. 黃色表示同步屏障消息，它的作用就是警示，後續只會讓異步消息出隊，如果沒有異步消息，則會一直等待。

上圖，消息隊列中全是普通消息。那麼它們會按照順序，從隊首依次出隊列。msg1->msg2->msg3

上圖，三種類型消息全部存在，msg1是同步屏障消息。同步屏障消息並不會真正執行，它也不會主動出隊列，需要調用MessageQueue的removeSyncBarrier()方法。它的作用就是"警示"，後續優先讓紅色的消息出隊列。

1. msg3出隊列

2. msg5出隊列

3. 此刻msg2並不會出隊列，隊列中已經沒有了紅色消息，但是存在黃色消息，所以會一直等紅色消息，綠色消息得不到執行機會

4. 調用removeSyncBarrier()方法，將msg1出隊列

5. 綠色消息按順序出隊

postSyncBarrier()和removeSyncBarrier()必須成對出現，否則會導致消息隊列出現假死情況。

同步屏障就介紹到這，如果意猶未盡的話，歡迎關注公衆號，留言探討。

6. 第五層(Choreographer VSync機制)

B同學：VSync機制感覺好高大上的樣子？能給我講講嗎

我：這個東西比較底層了，理解難度比較大，但是有一個比較取巧的理解方式。

B同學：說來聽聽。

我：可以從觀察者模式角度來理解，VSync信號是由底層發出的。APP層會監聽VSync的信號，當接收到信號時，就會通過Choreographer向消息隊列發送異步消息，這個消息的作用之一就是通知ViewRootImpl去執行測量，佈局，繪製操作。

//Choreographer.java
private final class FrameDisplayEventReceiver extends DisplayEventReceiver
            implements Runnable {
    private boolean mHavePendingVsync;
    private long mTimestampNanos;
    private int mFrame;

    @Override
    public void onVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) {

        //...省略其他代碼
        long now = System.nanoTime();
        if (timestampNanos > now) {
            Log.w(TAG, "Frame time is " + ((timestampNanos - now) * 0.000001f)
                    + " ms in the future!  Check that graphics HAL is generating vsync "
                    + "timestamps using the correct timebase.");
            timestampNanos = now;
        }

        if (mHavePendingVsync) {
            Log.w(TAG, "Already have a pending vsync event.  There should only be "
                    + "one at a time.");
        } else {
            mHavePendingVsync = true;
        }

        mTimestampNanos = timestampNanos;
        mFrame = frame;
        Message msg = Message.obtain(mHandler, this);
        msg.setAsynchronous(true);
        mHandler.sendMessageAtTime(msg, timestampNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS);
}

7. 第六層(繪製機制)

ViewRootImpl和Choreographer是繪製機制的兩大主角。他們負責功能如下。具體的源代碼就不貼了，總結如下圖。

大廠面試前的複習準備

接下來分享的系統學習資源以詳解各大互聯網公司的 Android 常見面試題爲主線，從面試的角度帶你介紹必備知識點，以及該知識點在項目中的實際應用。

幫你在現在的基礎上，重新梳理和建立 Android 開發的知識體系。無論是你短期內想提升 Android 內功實力，突破自己工作中的能力瓶頸，還是準備參加 Android 面試，都會在這份資料中有所一些收穫。

從架構基礎開始，分了8個模塊來逐步從基礎進階到架構師的環節：

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真正最能鍛鍊能力的便是直接去閱讀源碼，不僅限於閱讀各大系統源碼，還包括各種優秀的開源庫。

刷大廠面試題備戰，增加大廠通過率

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