Android 中的組件一定是 View 的直接子類或間接子類,View類定義了組件相關的通用功能,并打通了組件在Activity整個活動周期中的繪制流程和效果等,了解并掌握 View 的工作原理,我們先從 Activity 的組成結構說起。
Acticity代表著一個窗口的意思,是由Activity的成員變量mWindow來表示的,mWindow本質上就是一個PhoneWindow對象,PhoneWindow繼承自Window抽象類,負責窗口的管理。PhoneWindow并不用來呈現界面的效果,呈現界面的效果PhoneWindow管理的DecorView對象來完成,DecorView是FrameLayout的子類,也是整個View樹的“根”。DecorView有三部分組成,ActionBar、標題區和內容區。在SDK platforms/android-21/data/res/layout 的目錄下有一個名為 screen_title.xml 的布局文件中,ActionBar 由 ViewStub 標簽定義,內容區包含了兩個 FrameLayout 標簽,分別代表標題欄和正文區。
PhoneWindow除了關聯DecorView主要負責窗口的繪制和渲染,它還關聯一個mWindowManager的WindowManager對象,WindowManager會創建一個ViewRootlmpl對象來和WindowManagerService 進行溝通,WindowManagerService 能獲取觸摸事件、鍵盤事件或軌跡球事件,并通ViewRootImpl 將事件分發給各個 Actitivty;另外,ViewRootImpl 還負責 Activity 整個 GUI 的繪制。
View樹的繪制流程,ViewRootImpl 負責 Activity 整個 GUI 的繪制,而繪制是從 ViewRootImpl 的performTraversals()方法開始的,該方法使用 private 修飾,控制著 View 樹的繪制流程,禁止被重寫。在這個方法中會調用這三個方法,performMeasure()方法測量組件的大小,performLayout()方法用于子組件的定位(放在窗口的什么地方),而 performDraw()方法自然就是將組件的外觀繪制出來了。
performMeasure()方法負責組件自身尺寸的測量,performMeasure()方法根據設置的模式計算出組件的寬度和高度,模式為 match_parent 和數值的時候是不需要計算的,傳過來的就是父容器自己計算好的尺寸或是一個指定的精確值,只有模式為 wrap_content 的時候才需要根據內容進行尺寸的測量,performMeasure()方法會調View.measure(childWidthMeasureSpec,childHeightMeasureSpec);對象 mView 是 View 樹的根視圖,代碼中調用了 mView 的 measure()方法 又會調用onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);這個方法。onMeasure()方法是為組件尺寸的測量預留的功能接口,當然,也定義了默認的實現,默認實現并沒有太多意義,在絕大部分情況下,onMeasure()方法必須重寫。測量的是容器的尺寸,而容器的尺寸又依賴于子組件的大小,所以必須先測量容器中子組件的大小,不然,測量出來的寬度和高度永遠為 0。measure 是“測量、評定”之意,說明其結果只起參考作用,并不一定非得使用該值不可,組件真正的大小最終是由setFrame()方法決定的,該方法一般情況下會參考 measure 出來的尺寸值。
performLayout()方法用于確定子組件的位置,所以,該方法只針對 ViewGroup 容器類。在performLayout()中會調用host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());方法,代碼中的 host 是 View 樹中的根視圖(DecroView),也就是最外層容器,容器的位置安排在左上角(0, 0),其大小默認會填滿 mContentParent 容器。 layout()方法中,在定位之前如果需要重新測量組件的大小,則先調用 onMeasure()方法,接下來執行 setOpticalFrame()或 setFrame()方法確定自身的位置與大小,此時只是保存了相關的值,與具體的繪制無關。隨后,onLayout()方法被調用,該方法是空方法。protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {}。onLayout()方法在這里的作用是當前組件為容器時,負責定位容器中的子組件,這其實是一個遞歸的過程,如果子組件也是一個容器,該容器依然要負責他的子組件的定位,依此類推,直到所有的組件都定位完成為止,也就是說,從最頂層的 DecorView 開始定位。
performDraw()方法執行組件的繪制功能,組件繪制是一個十分復雜的過程,不僅僅繪制組件本身,還要繪制背景、滾動條,好消息是每個組件只需要負責自身的繪制,而且一般來說,容器組件不需要繪制,ViewGroup 已經做了大量的工作。 performDraw()方法中調用了 draw(),draw()方法又調用了 drawSoftware()方法。繪制組件是通過 Canvas 類完成的,該類定義了若干個繪制圖形的方法,通過 Paint類配置繪制參數,便能繪制出各種圖案效果。為了提高繪圖的性能,使用了 Surface 技術,Surface提供了一套雙緩存機制,能大大加快繪圖效率,而我們繪圖時需要的 Canvas 對象也由是 Surface創建的。drawSoftware()方法中調用了 mView 的 draw()方法,前面說過,mView 是 Activity 界面中 View樹的根(DecroView),也是一個容器(具體來說就是一個 FrameLayout 布局容器)FrameLayout 類的 draw()方法做了兩件事,一是調用父類的 draw()方法繪制自己,二是將前
景位圖畫在了 canvas 上。自然,super.draw(canvas)語句是我們關注的重點,FrameLayout 繼承自
ViewGroup,遺憾的是 ViewGroup 并沒有重寫 draw()方法,也就是說,ViewGroup 的繪制完全重
用了他的父類 View 的 draw()方法,不過,ViewGroup 中定義了一個名為 dispatchDraw()的方法,
該方法在 View 中定義,在 ViewGroup 中實現。先看View的 draw()方法
public void draw(Canvas canvas) {
background.draw(canvas);
if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
dispatchDraw(canvas);
onDrawScrollBars(canvas);
}
繪制背景:background.draw(canvas)
繪制自己:onDraw(canvas)
繪制子視圖:dispatchDraw(canvas)
繪制滾動條:onDrawScrollBars(canvas)
background 是一個 Drawable 對象,直接繪制在 Canvas 上,并且與組件要繪制的內容互不干擾,很多時候,這個特征能被某些場景利用,比如“刮刮樂”就是一個很好的范例。dispatchDraw()方法也是一個空方法 protected void dispatchDraw(Canvas canvas) { }容器中的子組件必須通過 dispatchDraw()方法進行繪制,所以,View雖然沒有實現該方法但他的子類 ViewGroup 實現了該方法。在 dispatchDraw()方法中,循環遍歷每一個子組件,并調用 drawChild()方法繪制子組件,而子組件又調用 View 的 draw()方法繪制自己。組件的繪制也是一個遞歸的過程,說到底 Activity 的 UI 界面的根一定是容器,根容器繪制結束后開始繪制子組件,子組件如果是容器繼續往下遞歸繪制,否則將子組件繪制出來……直到所有的組件正確繪制為止。
總體來說,UI 界面的繪制從開始到結束要經歷幾個過程:
測量大小,回調 onMeasure()方法
組件定位,回調 onLayout()方法
組件繪制,回調 onDraw()方法