Android UI绘制之View绘制的工作原理

一、Android UI绘制之View绘制的工作原理

这是AndroidUI绘制流程分析的第二篇文章，主要分析界面中View是如何绘制到界面上的具体过程。

ViewRoot对应于 ViewRootImpl类，它是连接 WindowManager和 DecorView的纽带，View的三大流程均是通过 ViewRoot来完成的。在 ActivityThread中，当 Activity对象被创建完毕后，会将 DecorView添加到 Window中,同时会创建 ViewRootImpl对象，并将 ViewRootImpl对象和 DecorView建立关联。

measure过程决定了 View的宽/高， Measure完成以后，可以通过 getMeasuredWidth和 getMeasuredHeight方法来获取 View测量后的宽/高，在几乎所有的情况下，它等同于View的最终的宽/高，但是特殊情况除外。 Layout过程决定了 View的四个顶点的坐标和实际的宽/高，完成以后，可以通过 getTop、getBottom、getLeft和 getRight来拿到View的四个顶点的位置，可以通过 getWidth和 getHeight方法拿到View的最终宽/高。 Draw过程决定了 View的显示，只有 draw方法完成后 View的内容才能呈现在屏幕上。

DecorView作为顶级 View，一般情况下，它内部会包含一个竖直方向的 LinearLayout，在这个 LinearLayout里面有上下两个部分，上面是标题栏，下面是内容栏。在Activity中，我们通过 setContentView所设置的布局文件其实就是被加到内容栏中的，而内容栏id为 content。可以通过下面方法得到 content:ViewGroup content= findViewById(R.android.id.content)。通过 content.getChildAt(0)可以得到设置的 view。 DecorView其实是一个 FrameLayout, View层的事件都先经过 DecorView，然后才传递给我们的 View。

MeasureSpec代表一个32位的int值，高2位代表 SpecMode,低30位代表 SpecSize, SpecMode是指测量模式，而 SpecSize是指在某种测量模式下的规格大小。

LayoutParams需要和父容器一起才能决定View的MeasureSpec，从而进一步决定View的宽/高。

对于顶级View，即DecorView和普通View来说，MeasureSpec的转换过程略有不同。对于DecorView，其MeasureSpec由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams共同确定；

对于普通View，其MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的Layoutparams共同决定；

MeasureSpec一旦确定，onMeasure就可以确定View的测量宽/高。

当子 View的宽高采用 wrap_content时，不管父容器的模式是精确模式还是最大模式，子 View的模式总是最大模式+父容器的剩余空间。

View的工作流程主要是指 measure、 layout、 draw三大流程，即测量、布局、绘制。其中 measure确定 View的测量宽/高， layout确定 view的最终宽/高和四个顶点的位置，而 draw则将 View绘制在屏幕上。

measure过程要分情况，如果只是一个原始的 view，则通过 measure方法就完成了其测量过程，如果是一个 ViewGroup，除了完成自己的测量过程外，还会遍历调用所有子元素的 measure方法，各个子元素再递归去执行这个流程。

如果是一个原始的 View，那么通过 measure方法就完成了测量过程，在 measure方法中会去调用 View的 onMeasure方法，View类里面定义了 onMeasure方法的默认实现:

先看一下 getSuggestedMinimumWidth和 getSuggestedMinimumHeight方法的源码：

可以看到， getMinimumWidth方法获取的是 Drawable的原始宽度。如果存在原始宽度（即满足 intrinsicWidth> 0），那么直接返回原始宽度即可；如果不存在原始宽度（即不满足 intrinsicWidth> 0），那么就返回 0。

接着看最重要的 getDefaultSize方法：

如果 specMode为 MeasureSpec.UNSPECIFIED即未指定模式，那么返回由方法参数传递过来的尺寸作为 View的测量宽度和高度；

如果 specMode不是 MeasureSpec.UNSPECIFIED即是最大模式或者精确模式，那么返回从 measureSpec中取出的 specSize作为 View测量后的宽度和高度。

当 specMode为 EXACTLY或者 AT_MOST时，View的布局参数为 wrap_content或者 match_parent时，给 View的 specSize都是 parentSize。这会比建议的最小宽高要大。这是不符合我们的预期的。因为我们给 View设置 wrap_content是希望View的大小刚好可以包裹它的内容。

如果是一个 ViewGroup，除了完成自己的 measure过程以外，还会遍历去调用所有子元素的 measure方法，各个子元素再递归去执行 measure过程。

ViewGroup并没有重写 View的 onMeasure方法，但是它提供了 measureChildren、measureChild、measureChildWithMargins这几个方法专门用于测量子元素。

如果是 View的话，那么在它的 layout方法中就确定了自身的位置（具体来说是通过 setFrame方法来设定 View的四个顶点的位置，即初始化 mLeft， mRight， mTop， mBottom这四个值）， layout过程就结束了。

如果是 ViewGroup的话，那么在它的 layout方法中只是确定了 ViewGroup自身的位置，要确定子元素的位置，就需要重写 onLayout方法；在 onLayout方法中，会调用子元素的 layout方法，子元素在它的 layout方法中确定自己的位置，这样一层一层地传递下去完成整个 View树的 layout过程。

layout方法的作用是确定 View本身的位置，即设定 View的四个顶点的位置，这样就确定了 View在父容器中的位置；

onLayout方法的作用是父容器确定子元素的位置，这个方法在 View中是空实现，因为 View没有子元素了，在 ViewGroup中则进行抽象化，它的子类必须实现这个方法。

1.绘制背景（ background.draw(canvas);）；

3.绘制 children（ dispatchDraw(canvas)）；

4.绘制装饰（ onDrawScrollBars）。

dispatchDraw方法的调用是在 onDraw方法之后，也就是说，总是先绘制自己再绘制子 View。

对于 View类来说， dispatchDraw方法是空实现的，对于 ViewGroup类来说， dispatchDraw方法是有具体实现的。

通过 dispatchDraw来传递的。 dispatchDraw会遍历调用子元素的 draw方法，如此 draw事件就一层一层传递了下去。dispatchDraw在 View类中是空实现的，在 ViewGroup类中是真正实现的。

如果一个 View不需要绘制任何内容，那么就设置这个标记为 true，系统会进行进一步的优化。

当创建的自定义控件继承于 ViewGroup并且不具备绘制功能时，就可以开启这个标记，便于系统进行后续的优化；当明确知道一个 ViewGroup需要通过 onDraw绘制内容时，需要关闭这个标记。

二、android软件开发工程师的进阶之路应该如何走

小明首先需要购买一本Android入门的书籍，为了更快地学习Android，小明业余时间也都用来一边看书一边照着书中的例子敲代码，结果2周时间小明就把这本书学了一遍。看完这本书后，小明对Android的历史、结构、代码规范等都有了一个大概的了解，并且，小明已经可以写出一些简单的Activity了。这个时候在小明眼里，Android开发很简单很好玩，通过在xml中摆放一些按钮文本框什么的就可以做一些界面了。

小明开始跟着他的技术导师做需求，一些简单的小需求小明自然是不在话下了。突然有一天来了一个需求，该需求要求小明在Activity中为一个button加一个动画效果，小明慌了：“完全没接触过，书上也没有讲，怎么办呢？”小明冷静了下，打开了百度搜索，输入“Android动画”，打开前几个链接，小明恍然大悟，照着网上的例子把需求给实现了。后来导师告诉他：“学好Android，官方文档是必须看的，既全面又权威”。然后小明如获至宝，花了一年时间把上面的guide和training都看了一遍，并且他还动手抄了几个小例子。

有一天，小明又需要做一个动画相关的需求，这可难不倒小明，它熟练地打开了www.baidu.com，输入“Android动画”，突然他楞了一下：”总不能每次写动画都要百度一下吧！“，于是他在CSDN开了一个博客，把动画相关的知识点都写上去，为的是后面再写动画相关的代码就不用百度去搜了，事实如何呢？后面再写动画相关的代码，小明的确不用再去百度搜了，因为通过写一篇动画博客，他把动画相关的细节都已经记住了，这样他就可以不用再去参考任何文档了，后来小明还学会了把一些琐碎的不方便放在博客上的东西写到了印象笔记上面，什么时候忘了10秒钟以内都可以快速找回来，而不是花10分钟去再次搜索一遍。

这里总结一下，Android入门的时候，需要有一本入门书，好好学习书中的内容，同时花一年时间把Android官方文档中的training和guide看一遍，同时通过写博客和记笔记的方式来做总结，建议让自己的每篇博客都有价值些。通过一年时间的学习，相信每个人都可以达到中级工程师的水平。

比如四大组件如何使用、如何创建Service、如何进行布局、简单的自定义View、动画等常见技术

《第一行代码 Android》、《疯狂Android》

小明经过一年的努力学习终于成为Android中级工程师了，月薪变成了17k。到了中级工程师，已经可以在公司里干很多体力活了，但是一些很重要的任务小明还不能一个人承担起来，这个时候小明需要学习的内容就很多了，如下所示：

- AIDL：熟悉AIDL，理解其工作原理，懂transact和onTransact的区别；

- Binder：从Java层大概理解Binder的工作原理，懂Parcel对象的使用；

-多进程：熟练掌握多进程的运行机制，懂Messenger、Socket等；

-事件分发：弹性滑动、滑动冲突等；

-玩转View：View的绘制原理、各种自定义View；

-动画系列：熟悉View动画和属性动画的不同点，懂属性动画的工作原理；

阅读进阶书籍，阅读Android源码，阅读官方文档并尝试自己写相关的技术文章，需要有一定技术深度和自我思考。在这个阶段的学习过程中，有2个点是比较困扰大家的，一个是阅读源码，另一个是自定义View以及滑动冲突。

如何阅读源码呢？这是个头疼的问题，但是源码必须要读。阅读源码的时候不要深入代码细节不可自拔，要关注代码的流程并尽量挖掘出对应用层开发有用的结论。另外仔细阅读源码中对一个类或者方法的注释，在看不懂源码时，源码中的注释可以帮你更好地了解源码中的工作原理，这个过程虽然艰苦，但是别无他法。

如何玩转自定义View呢？我的建议是不要通过学习自定义view而学习自定义view。为什么这么说呢？因为自定义view的种类太多了，各式各样的绚丽的自定义效果，如何学的玩呢！我们要透过现象看本质，更多地去关注自定义view所需的知识点，这里做如下总结：

-搞懂view的measure、layout和draw

-然后再学习几个已有的自定义view的例子

-最后就可以搞定自定义view了，所谓万变不离其宗

大概再需要1-2年时间，即可达到高级工程师的技术水平。我个人认为通过《Android开发艺术探索》和《Android群英传》可以缩短这个过程为0.5-1年。注意，达到高级工程师的技术水平不代表就可以立刻成为高级工程师（受机遇、是否跳槽的影响），但是技术达到了，成为高级工程师只是很简单的事。

AIDL、Messenger、Binder、多进程、动画、滑动冲突、自定义View、消息队列等

《Android开发艺术探索》、《Android群英传》

小明成为了梦寐以求的高级工程师，月薪达到了20k，还拿到了一丢丢股票。这个时候小明的Android水平已经不错了，但是小明的目标是资深工程师，小明听说资深工程师月薪可以达到30k+。

为了成为Android资深工程师，需要学习的东西就更多了，并且有些并不是那么具体了，如下所示：

-继续加深理解”稍微深入的知识点“中所定义的内容

4.能够回答问题”一个应用存在多少个Window？“

1. Activity的启动模式以及异常情况下不同Activity的表现

2. Service的onBind和onReBind的关联

3. onServiceDisconnected(ComponentName className)和binderDied()的区别

4. AsyncTask在不同版本上的表现细节

这个时候已经没有太具体的学习方法了，无非就是看书、看源码和做项目，平时多种总结，尽量将知识融会贯通从而形成一种体系化的感觉。同时这个阶段对架构是有一定要求的，架构是抽象的，但是设计模式是具体的，所以一定要加强下设计模式的学习。关于设计模式的学习，最近一本新书推荐给大家《Android源码设计模式解析与实战》，既可以学习设计模式，又可能体会到Android源码中的设计思想，我最近也在阅读此书。

《Android开发艺术探索》、《Android源码设计模式解析与实战》、《Android内核剖析》

这个阶段的程序员也许并没有太具体的学习路线了。

三、android进阶-AIDL之接口注册/解注册

1、为什么要特意讲解一下接口的注册与取消注册呢，因为在使用AIDL进程跨进程通信的时候，每次传递的接口对象在内存中的地址都是不一样的，所以在注册了之后，无法使用常规的方式去取消，因为注册和解注册传递的接口地址都不一样，系统无法识别

2、由于上面的问题，AIDL中提供了一个专门解决上述情况的类 RemoteCallbackList，其工作原理就是：

3、首先，在前面讲解 AIDL的基本使用的基础上先增加新的AIDL接口以及注册和解注册方法：

4、然后就是 RemoteCallbackList的使用方法了:

5、 ps:需要注意的是 beginBroadcast()方法和 finishBroadcast()方法必须配合使用，哪怕只是简单的获取集合大小

6、使用AIDL进行跨进程间通信中，往往我们是需要注册监听，让服务端通知的，但是服务端也必须提供解注册的方法，不然客户端如果离开某个界面不想再接受消息了，虽然直接离开不做处理客户端这边不会出错，但是服务端那边的监听集合还存在之前的，那么就会浪费系统资源，所以有注册监听的时候，最好也要实现解注册的方法

7、