Carson帶你學(xué)Android:自定義View 繪制過程(Draw)


前言

  • 自定義ViewAndroid開發(fā)者必須了解的基礎(chǔ)
  • 網(wǎng)上有大量關(guān)于自定義View原理的文章,但存在一些問題:內(nèi)容不全、思路不清晰、無源碼分析、簡單問題復(fù)雜化 等
  • 今天,我將全面總結(jié)自定義View原理中的Draw過程,我能保證這是市面上的最全面、最清晰、最易懂的

Carson帶你學(xué)Android自定義View文章系列:
Carson帶你學(xué)Android:自定義View基礎(chǔ)
Carson帶你學(xué)Android:一文梳理自定義View工作流程
Carson帶你學(xué)Android:自定義View繪制準(zhǔn)備-DecorView創(chuàng)建
Carson帶你學(xué)Android:自定義View Measure過程
Carson帶你學(xué)Android:自定義View Layout過程
Carson帶你學(xué)Android:自定義View Draw過程
Carson帶你學(xué)Android:手把手教你寫一個完整的自定義View
Carson帶你學(xué)Android:Canvas類全面解析
Carson帶你學(xué)Android:Path類全面解析


目錄

示意圖

1. 作用

繪制View視圖


2. 儲備知識

具體請看文章:自定義View基礎(chǔ) - 最易懂的自定義View原理系列


3. draw過程詳解

類似measure過程、layout過程,draw過程根據(jù)View的類型分為2種情況:

示意圖

接下來,我將詳細(xì)分析這2種情況下的draw過程

3.1 單一View的draw過程

  • 應(yīng)用場景
    在無現(xiàn)成的控件View滿足需求、需自己實現(xiàn)時,則使用自定義單一View
  1. 如:制作一個支持加載網(wǎng)絡(luò)圖片的ImageView控件
  2. 注:自定義View在多數(shù)情況下都有替代方案:圖片 / 組合動畫,但二者可能會導(dǎo)致內(nèi)存耗費過大,從而引起內(nèi)存溢出等問題。
  • 具體使用
    繼承自ViewSurfaceView 或 其他View;不包含子View

  • 原理(步驟)

    1. View繪制自身(含背景、內(nèi)容);
    2. 繪制裝飾(滾動指示器、滾動條、和前景)
  • 具體流程

下面我將一個個方法進(jìn)行詳細(xì)分析:draw過程的入口 = draw()

/**
  * 源碼分析:draw()
  * 作用:根據(jù)給定的 Canvas 自動渲染View包括其所有子 View)。
  * 繪制過程:
  *   1. 繪制view背景
  *   2. 繪制view內(nèi)容
  *   3. 繪制子View
  *   4. 繪制裝飾(漸變框,滑動條等等)
  * 注:
  *    a. 在調(diào)用該方法之前必須要完成 layout 過程
  *    b. 所有的視圖最終都是調(diào)用 View 的 draw()繪制視圖( ViewGroup 沒有復(fù)寫此方法)
  *    c. 在自定義View時,不應(yīng)該復(fù)寫該方法,而是復(fù)寫 onDraw(Canvas) 方法進(jìn)行繪制
  *    d. 若自定義的視圖確實要復(fù)寫該方法,那么需先調(diào)用 super.draw(canvas)完成系統(tǒng)的繪制,然后再進(jìn)行自定義的繪制
  */ 
  public void draw(Canvas canvas) {

    ...// 僅貼出關(guān)鍵代碼
  
    int saveCount;

    // 步驟1: 繪制本身View背景
      if (!dirtyOpaque) {
          drawBackground(canvas); 
          // ->分析1
      }

      // 若有必要,則保存圖層(還有一個復(fù)原圖層)
      // 優(yōu)化技巧:當(dāng)不需繪制 Layer 時,“保存圖層“和“復(fù)原圖層“這兩步會跳過
      // 因此在繪制時,節(jié)省 layer 可以提高繪制效率
      final int viewFlags = mViewFlags;
      if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {

    // 步驟2:繪制本身View內(nèi)容
      if (!dirtyOpaque) 
          onDraw(canvas);
      // 單一View中:默認(rèn)為空實現(xiàn),需復(fù)寫
      // ViewGroup中:需復(fù)寫
      // ->分析2

    // 步驟3:繪制子View
      // 由于單一View無子View,故View中:默認(rèn)為空實現(xiàn)
      // ViewGroup中:系統(tǒng)已經(jīng)復(fù)寫好對其子視圖進(jìn)行繪制我們不需要復(fù)寫
          dispatchDraw(canvas);
      // ->分析3

    // 步驟4:繪制裝飾,如滑動條、前景色等等
      onDrawScrollBars(canvas);
      // ->分析4

    return;
  }
    ...    
}


/**
  * 分析1:drawBackground(canvas)
  * 作用:繪制View本身的背景
  */ 
  private void drawBackground(Canvas canvas) {
        // 獲取背景 drawable
        final Drawable background = mBackground;
        if (background == null) {
            return;
        }
        // 根據(jù)在 layout 過程中獲取的 View 的位置參數(shù),來設(shè)置背景的邊界
        setBackgroundBounds();

        ...

        // 獲取 mScrollX 和 mScrollY值 
        final int scrollX = mScrollX;
        final int scrollY = mScrollY;
        if ((scrollX | scrollY) == 0) {
            background.draw(canvas);
        } else {
            // 若 mScrollX 和 mScrollY 有值,則對 canvas 的坐標(biāo)進(jìn)行偏移
            canvas.translate(scrollX, scrollY);


            // 調(diào)用 Drawable 的 draw 方法繪制背景
            background.draw(canvas);
            canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
        }
   } 

/**
  * 分析2:onDraw(canvas)
  * 作用:繪制View本身的內(nèi)容
  * 注:
  *   a. 由于 View 的內(nèi)容各不相同,所以該方法是一個空實現(xiàn)
  *   b. 在自定義繪制過程中,需由子類去實現(xiàn)復(fù)寫該方法,從而繪制自身的內(nèi)容
  *   c. 謹(jǐn)記:自定義View中 必須且只需復(fù)寫onDraw()
  */
  protected void onDraw(Canvas canvas) {
      
        ... // 復(fù)寫從而實現(xiàn)繪制邏輯

  }

/**
  * 分析3: dispatchDraw(canvas)
  * 作用:繪制子View
  * 注:由于單一View中無子View,故為空實現(xiàn)
  */
  protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {

        ... // 空實現(xiàn)

  }

/**
  * 分析4: onDrawScrollBars(canvas)
  * 作用:繪制裝飾,如滾動指示器、滾動條、和前景等
  */
  public void onDrawForeground(Canvas canvas) {
        onDrawScrollIndicators(canvas);
        onDrawScrollBars(canvas);

        final Drawable foreground = mForegroundInfo != null ? mForegroundInfo.mDrawable : null;
        if (foreground != null) {
            if (mForegroundInfo.mBoundsChanged) {
                mForegroundInfo.mBoundsChanged = false;
                final Rect selfBounds = mForegroundInfo.mSelfBounds;
                final Rect overlayBounds = mForegroundInfo.mOverlayBounds;

                if (mForegroundInfo.mInsidePadding) {
                    selfBounds.set(0, 0, getWidth(), getHeight());
                } else {
                    selfBounds.set(getPaddingLeft(), getPaddingTop(),
                            getWidth() - getPaddingRight(), getHeight() - getPaddingBottom());
                }

                final int ld = getLayoutDirection();
                Gravity.apply(mForegroundInfo.mGravity, foreground.getIntrinsicWidth(),
                        foreground.getIntrinsicHeight(), selfBounds, overlayBounds, ld);
                foreground.setBounds(overlayBounds);
            }

            foreground.draw(canvas);
        }
    }

至此,單一Viewdraw過程已分析完畢。

總結(jié)

單一View的draw過程解析如下:

即 只需繪制View自身

3.2 ViewGroup的draw過程

  • 應(yīng)用場景
    利用現(xiàn)有的組件根據(jù)特定的布局方式來組成新的組件

  • 具體使用
    繼承自ViewGroup 或 各種Layout;含有子 View

如:底部導(dǎo)航條中的條目,一般都是上圖標(biāo)(ImageView)、下文字(TextView),那么這兩個就可以用自定義ViewGroup組合成為一個Veiw,提供兩個屬性分別用來設(shè)置文字和圖片,使用起來會更加方便。

Paste_Image.png
  • 原理(步驟)

    1. ViewGroup繪制自身(含背景、內(nèi)容);
      2.ViewGroup遍歷子View & 繪制其所有子View;

    類似于單一Viewdraw過程

    1. ViewGroup繪制裝飾(滾動指示器、滾動條、和前景)

自上而下、一層層地傳遞下去,直到完成整個View樹的draw過程

原理
  • 具體流程

下面我將對每個步驟和方法進(jìn)行詳細(xì)分析:draw過程的入口 = draw()

/**
  * 源碼分析:draw()
  * 與單一View的draw()流程類似
  * 作用:根據(jù)給定的 Canvas 自動渲染 View(包括其所有子 View)
  * 繪制過程:
  *   1. 繪制view背景
  *   2. 繪制view內(nèi)容
  *   3. 繪制子View
  *   4. 繪制裝飾(漸變框,滑動條等等)
  * 注:
  *    a. 在調(diào)用該方法之前必須要完成 layout 過程
  *    b. 所有的視圖最終都是調(diào)用 View 的 draw ()繪制視圖( ViewGroup 沒有復(fù)寫此方法)
  *    c. 在自定義View時,不應(yīng)該復(fù)寫該方法,而是復(fù)寫 onDraw(Canvas) 方法進(jìn)行繪制
  *    d. 若自定義的視圖確實要復(fù)寫該方法,那么需先調(diào)用 super.draw(canvas)完成系統(tǒng)的繪制,然后再進(jìn)行自定義的繪制
  */ 
  public void draw(Canvas canvas) {

    ...// 僅貼出關(guān)鍵代碼
  
    int saveCount;

    // 步驟1: 繪制本身View背景
        if (!dirtyOpaque) {
            drawBackground(canvas);
        }

    // 若有必要,則保存圖層(還有一個復(fù)原圖層)
    // 優(yōu)化技巧:當(dāng)不需繪制 Layer 時,“保存圖層“和“復(fù)原圖層“這兩步會跳過
    // 因此在繪制時,節(jié)省 layer 可以提高繪制效率
    final int viewFlags = mViewFlags;
    if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {

    // 步驟2:繪制本身View內(nèi)容
        if (!dirtyOpaque) 
            onDraw(canvas);
        // View 中:默認(rèn)為空實現(xiàn),需復(fù)寫
        // ViewGroup中:需復(fù)寫

    // 步驟3:繪制子View
    // ViewGroup中:系統(tǒng)已復(fù)寫好對其子視圖進(jìn)行繪制,不需復(fù)寫
        dispatchDraw(canvas);
        
    // 步驟4:繪制裝飾,如滑動條、前景色等等
        onDrawScrollBars(canvas);

        return;
    }
    ...    
}

由于 步驟2:drawBackground()、步驟3:onDraw()、步驟5:onDrawForeground(),與單一View的draw過程類似,此處不作過多描述

  • 下面直接進(jìn)入與單一View draw過程最大不同的步驟4:dispatchDraw()
/**
  * 源碼分析:dispatchDraw()
  * 作用:遍歷子View & 繪制子View
  * 注:
  *   a. ViewGroup中:由于系統(tǒng)為我們實現(xiàn)了該方法,故不需重寫該方法
  *   b. View中默認(rèn)為空實現(xiàn)(因為沒有子View可以去繪制)
  */ 
    protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
        ......

         // 1. 遍歷子View
        final int childrenCount = mChildrenCount;
        ......

        for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
                ......
                if ((transientChild.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE ||
                        transientChild.getAnimation() != null) {
                  // 2. 繪制子View視圖 ->>分析1
                    more |= drawChild(canvas, transientChild, drawingTime);
                }
                ....
        }
    }

/**
  * 分析1:drawChild()
  * 作用:繪制子View
  */
    protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
        // 最終還是調(diào)用了子 View 的 draw ()進(jìn)行子View的繪制
        return child.draw(canvas, this, drawingTime);
    }

至此,ViewGroupdraw過程已分析完畢。

總結(jié)

ViewGroupdraw過程如下:


4. 其他細(xì)節(jié)問題:View.setWillNotDraw()

/**
  * 源碼分析:setWillNotDraw()
  * 定義:View 中的特殊方法
  * 作用:設(shè)置 WILL_NOT_DRAW 標(biāo)記位;
  * 注:
  *   a. 該標(biāo)記位的作用是:當(dāng)一個View不需要繪制內(nèi)容時,系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化
  *   b. 默認(rèn)情況下:View 不啟用該標(biāo)記位(設(shè)置為false);ViewGroup 默認(rèn)啟用(設(shè)置為true)
  */ 

public void setWillNotDraw(boolean willNotDraw) {

    setFlags(willNotDraw ? WILL_NOT_DRAW : 0, DRAW_MASK);

}

// 應(yīng)用場景
// a. setWillNotDraw參數(shù)設(shè)置為true:當(dāng)自定義View繼承自 ViewGroup 、且本身并不具備任何繪制時,設(shè)置為 true 后,系統(tǒng)會進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。
// b. setWillNotDraw參數(shù)設(shè)置為false:當(dāng)自定義View繼承自 ViewGroup 、且需要繪制內(nèi)容時,那么設(shè)置為 false,來關(guān)閉 WILL_NOT_DRAW 這個標(biāo)記位。


5. 總結(jié)

  • 本文全面總結(jié)了自定義ViewDraw過程,總結(jié)如下
View類型 繪制流程(Draw)
單一View 僅繪制視圖View本身。
視圖組ViewGroup 繪制視圖本身和包含的所有子View。

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