View的工作原理
ViewRoot和DecorView
ViewRoot对应于ViewRootImpl，连接WindowManager和DecorView的纽带。
View的绘制流程从ViewRoot的performTraversals方法开始，经过以下三个过程：
- measure
- layout
- draw
理解MeasureSpec
MeasureSpec是一个会影响到View测量过程的参数。在测量View的宽高的过程中，系统会将View的LayoutParams根据父View的规则转换成对应的MeasureSpec，在进行宽高测量。
MeasureSpec
MeasureSpec是一个32位的int值，高两位代表SpecMode，低30位代表SpecSize。即模式+尺寸。Android里将这两个参数打包成了一个int值来避免过都的内存分配，可以通过get方法解包得到mode和size的分别值。源码里主要是一些“位操作”，类似：
private static final int MODE_SHIFT = 30;
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
/**
* Measure specification mode: The parent has not imposed any constraint
* on the child. It can be whatever size it wants.
*/
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
/**
* Measure specification mode: The parent has determined an exact size
* for the child. The child is going to be given those bounds regardless
* of how big it wants to be.
*/
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
/**
* Measure specification mode: The child can be as large as it wants up
* to the specified size.
*/
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;
如源码里给出的，SpecMode有三类：
- UNSPECIFIED：父容器不对View有任何限制，一般系统内部使用。
- EXACTLY：父容器已经检测出View的精确大小，由SpecSize指定。
- AT_MOST：父容器指定一个可用大小SpecSize，子View的大小不能超过这个值。
子View Mode会被父View的specMode所影响，在getChildMeasureSpec方法中，给出了这种影响的具体过程，其流程图如下：
子View会根据父View的Spec不同模式，得到不同的结果。
从流程图和表格可以总结出：
- View的MesureSpec由父View的MesureSpec和自身的LayoutParams共同决定；
- 若View指定了大小，则不管父View的MeasureSpec如何，其Spec将总是ECACTLY，而大小为其指定的大小；
- 子View的LayoutParams为Wrap_content时，无论父类为何种模式，子View总是AT_MOST。因此，对于自定义控件来说，当指定view为wrap_content时，需要指定自身的大小，否则子View会在AT_MOST的模式下，最大程度的利用父View的空间。
- getMeasureSpec方法返回的是一个打包后的MesureSpec，子View的Mode将由其前2位确定，而后30位事实上代表了父View的可用大小，子View将参考这一值，但并不是最终子View的大小（事实上，View的最终大小是在layout阶段被确定的，但是一般情况下，View的测量大小和最终大小相等）。
View的工作流程
View的工作流程主要有：measure、layout、draw，即测量，布局和绘制。
View的measure过程
对于View来说，measure过程就是测量自身尺寸的过程；对于ViewGroup来说，measure过程除了测量自身尺寸外，还要递归的去测量所有children的尺寸。
View的measure过程比较简单：
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
基本上，所有的onMeasure都要干一件事：计算好自己的宽高，然后调用setMeasuredDimension方法保存。对于自定义的View，我们要自己计算width和height数值。这里就不贴getDefaultSize的代码了，也比较简单，就是根据SpecMode的值，来判断应该使用什么样的size。
ViewGroup的measure过程
ViewGroup的measure过程除了绘制自身外，还要绘制其children。ViewGroup本身是个抽象类，并没有去实现View的onMeasure方法，其通过一个measureChildren的方法对所有的Children进行测量。
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);
}
}
其中调用了measureChild对每个child进行测量：
测量过程本质上和View是一致的，外部传入了需要测量的child视图和父View的MeasureSpec，在调用View中getChildMeasureSpec方法创建MeasureSpec，而测量结果传递到View的measure方法中进行测量。接下去就是一个递归遍历的过程。
由于ViewGroup本身是抽象类，没有实现onMeasure方法，因此需要其具体的实现类，来完成这个方法。典型如LinearLayout、RelativeLayout等。事实上，每个ViewGroup的onMeasure方法考虑的东西很多，Android里LinearLayout源码还比较长，值得一看，可以了解下具体的测量过程。
View 的Measure过程和Activity的生命周期方法并不同步，往往在onCreate方法中去获取View的尺寸，得到的值并不是最终View的尺寸大小，为了在Activity启动时获取一个View的尺寸，有四种方法。
(1) Activity/View#onWindowsFocusChanged
当Activity窗口获得焦点时会被调用，并且这个方法表示View已经初始化完毕。
@Override
public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) {
super.onWindowFocusChanged(hasFocus);
if (hasFocus) {
int width = view.getMeasuredWidth();
int height = view.getMeasuredHeight();
}
}
(2) view.post(Runnable)
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
view.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int width = view.getMeasuredWidth();
}
});
}
(3) ViewTreeObserver
@Override
protected void onStart() {
super.onStart();
ViewTreeObserver observer = view.getViewTreeObserver();
observer.addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
@SuppressLint("NewApi")
@Override
public void onGlobalLayout() {
view.getViewTreeObserver().removeOnGlobalLayoutListener(this);
int widt = view.getMeasuredHeight();
}
});
}
layout过程
layout是在Measure结束后的步骤，将用来确定子View的位置。对于ViewGroup来说，layout方法确定本身的位置，然后调用onlayout方法确定所有子view的位置。对于View而言，其layout过程如下：
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;
}
layout方法会先使用setFrame来设定View本身的四个顶点位置，在调用onLayout方法去测量子View的位置，而onlayout是一个抽象方法，对于一个view而言，将不会有什么作用，对于一个ViewGroup而言，将会去确定其中所有子view的位置；同样的，在子view内，也会再调用layout方法确定自身和onlayout方法确定子子view，因此通过一层一层的传递，完成整个view树的layout过程。
ViewGroup的一个实现类是LinearLayout，在LinearLayout中，会重写onlayout方法，来完成自身和子View的布局位置确定：
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
if (mOrientation == VERTICAL) {
layoutVertical(l, t, r, b);
} else {
layoutHorizontal(l, t, r, b);
}
}
LinearLayout布局可以选择横向排列或者纵向排列内部的子View，两者实现逻辑类似，看看layoutVertical(l,t,r,b)的一些代码：
void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
......
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getVirtualChildAt(i);
if (hasDividerBeforeChildAt(i)) {
childTop += mDividerHeight;
}
......
childTop += lp.topMargin;
setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
childWidth, childHeight);
childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);
i += getChildrenSkipCount(child, i);
}
}
在layoutVertical中，通过Gravity的属性，来判断child的left、right、top等参数如何计算，这里省略贴代码了。在对一个子view计算好四个坐标后，通过setChildFrame函数记录。注意到在setChildFrame后，childTop会加上这个chil自身的高度，这就意味着下一个child的视图位置一定会在当前child下面，实现垂直排列的效果。而在setChildFrame中，实际上也是调用了view的layout方法：
private void setChildFrame(View child, int left, int top, int width, int height) {
child.layout(left, top, left + width, top + height);
}
draw过程
在Measure和layout之后，意味着每一个view在屏幕上的最终大小和位置都被确定了，这时候就通过draw过程将其绘制到屏幕上，其步骤：
- 绘制背景background.draw(canvas)
- 绘制自己(onDraw)
- 绘制Children（dispatchDraw）
- 绘制装饰（onDrawScrollBars）
/* * Draw traversal performs several drawing steps which must be executed * in the appropriate order: * * 1. Draw the background * 2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading * 3. Draw view's content * 4. Draw children * 5. If necessary, draw the fading edges and restore layers * 6. Draw decorations (scrollbars for instance) */
View有一个特殊的方法setWillNotDraw，它表示如果一个View不需要绘制本身，可以把这个标志位设为true，以便于系统对其进行优化。显然，一个普通的view一般不会去设置这个标志位，但是在某些ViewGroup中，可能本身并不需要经行绘制，那么可以通过这个方法设置从而优化性能。
/**
* If this view doesn't do any drawing on its own, set this flag to
* allow further optimizations. By default, this flag is not set on
* View, but could be set on some View subclasses such as ViewGroup.
*
* Typically, if you override {@link #onDraw(android.graphics.Canvas)}
* you should clear this flag.
*
* @param willNotDraw whether or not this View draw on its own
*/
public void setWillNotDraw(boolean willNotDraw) {
setFlags(willNotDraw ? WILL_NOT_DRAW : 0, DRAW_MASK);
}
自定义View
按照Android开发艺术探索里的分类，有如下四种情况：
- 继承View重写onDraw 方法
- 继承ViewGroup派生
- 继承已有的实体View，如TextView
- 继承已有的实体ViewGroup，如LinearLayout
总结一下就是：自定义View，毫无疑问都需要直接或者间接继承于View，然后根据具体需要实现的功能，来决定是利用现有的View来扩展，还是从底层开始重写。继承的层次越少，自定义空间就越大，同时难度也越高。因此，自定义View时，需要我们找到一种cost最小的方法去实现我们需要的功能。
自定义View时，一些注意事项：
- View需要去支持wrap_content $$ wrap_content对应的MeasureSpec是AT_MOST，如果View不对wrap_content进行处理，会最大限度的利用父view的空间
- View需要去处理padding 和margin $$ 从之前的三大过程来看，padding和margin是参与到了view的绘制计算中的，如果不处理，则这些属性会无效
- View中尽量不使用Handler $$ 因为View本身提供了post方法来发送消息
- View中如果有线程或者动画，需要及时停止 $$ 一般在onDetachedFromWindow中处理，否则可能造成内存泄露
- View如果带有滑动嵌套，需要处理滑动冲突 $$ 有外部拦截发和内部拦截法
重写onDraw方法
public class CircleView extends View {
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
final int paddingLeft = getPaddingLeft();
final int paddingRight = getPaddingRight();
final int paddingTop = getPaddingTop();
final int paddingBottom = getPaddingBottom();
int width = getWidth()-paddingLeft-paddingRight;
int height = getHeight()-paddingTop-paddingBottom;
int radus = Math.min(width,height)/2;
canvas.drawCircle(paddingLeft+width/2,paddingTop+height/2,radus,mPaint);
}
}
通过自定义了一个CircleView，重写其onDraw方法，来实现画圆。可以看到，onDraw方法中，我对padding属性经行了处理，使得自定义View才能够对xml文件里的padding属性经行支持；另外，在onMeasure方法里，也对wrap_content的默认属性进行了设置。为了使一个自定义View支持我们需要的自定义属性，需要在values目录下创建一个自定义属性是xml文件：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>
<declare-styleable name="CircleView">
<attr name="circle_color" format="color"/>
</declare-styleable>
</resources>
之后，在CircleView的构造函数里对属性进行解析：
public CircleView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
TypedArray array = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.CircleView);
mColor = array.getColor(R.styleable.CircleView_circle_color, Color.RED);
array.recycle();
init();
}
最后，在xml布局文件中，正常使用即可。需要注意的是，要对命名空间进行声明，类似：
xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
