androidview绘制
① Android:窗口、自定义view、bitmap
1、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 对棚弯象和 DecorView 建立关联
2、 自定义View-绘制流程概述
4、 Android Handler
6、 Android Bitmap
2、MeasureSpec:
3、一般来说,使用多进程会造成以下几个方面的问题:
5、Window 概念与分类:
Window 是一个抽象类,它的具体实现是 PhoneWindow。WindowManager 是外界访问 Window 的入口,Window 的具体实现位于 WindowManagerService 中,WindowManager 和 WindowManagerService 的交互是一个 IPC 过程。Android 中所有的视图都是通过 Window 来呈现,因此 Window 实际是 View 的直接管理者。
6、window的三大操作:addView、upView、removeView
7、 Bitmap 中有两个内部枚举类:
保存图片资源:
图片压缩:
基本使用:
8、Context 本身是一个抽象类,是对一系列系统服务接口的封装,包括:内部伏丛资源、包、类加载、I/O操作、权限、主线程、IPC 和组件启动等操作的管理。ContextImpl, Activity, Service, Application 这些都是 Context 的直接或间接子类
9、SharedPreferences 采用key-value(键值对)形式, 主要用于轻量级的数据存储, 尤其适合保存应用的配置参数, 但不建议使用 SharedPreferences 来存储大规模的数据, 可能会降低性能
10、SharedPreferences源码有用synchronize进行加锁同步
11、Handler 有两个主要用途:
(1)安排 Message 和 runnables 在将来的某个时刻执行;
(2)将要在不同链厅闷于自己的线程上执行的操作排入队列。(在多个线程并发更新UI的同时保证线程安全。)
只有主线程能对UI进行操作,所以在对UI进行跟改之前,ViewRootImpl 对UI操作做了验证,这个验证工作是由 ViewRootImpl的 checkThread 方法完成:
12、ThreadLocal 是一个线程内部的数据存储类,通过它可以在指定的线程中存储数据,其他线程则无法获取。Looper、ActivityThread 以及 AMS 中都用到了 ThreadLocal。当不同线程访问同一个ThreadLocal 的 get方法,ThreadLocal 内部会从各自的线程中取出一个数组,然后再从数组中根据当前 ThreadLcoal 的索引去查找对应的value值:
13、Android 提供了几种途径来从其他线程访问 UI 线程:
Android单线程模式必须遵守的规则:
14、HandlerThread 集成了 Thread,却和普通的 Thread 有显着的不同。普通的 Thread 主要用于在 run 方法中执行一个耗时任务,而 HandlerThread 在内部创建了消息队列,外界需要通过 Handler 的消息方式通知 HanderThread 执行一个具体的任务。
15、IntentService 可用于执行后台耗时的任务,当任务执行后会自动停止,由于其是 Service 的原因,它的优先级比单纯的线程要高,所以 IntentService 适合执行一些高优先级的后台任务。在实现上,IntentService 封装了 HandlerThread 和 Handler。IntentService 第一次启动时,会在 onCreatea 方法中创建一个 HandlerThread,然后使用的 Looper 来构造一个 Handler 对象 mServiceHandler,这样通过 mServiceHandler 发送的消息最终都会在 HandlerThread 中执行。每次启动 IntentService,它的 onStartCommand 方法就会调用一次,onStartCommand 中处理每个后台任务的 Intent,onStartCommand 调用了 onStart 方法。可以看出,IntentService 仅仅是通过 mServiceHandler 发送了一个消息,这个消息会在 HandlerThread 中被处理。mServiceHandler 收到消息后,会将 Intent 对象传递给 onHandlerIntent 方法中处理,执行结束后,通过 stopSelf(int startId) 来尝试停止服务。(stopSelf() 会立即停止服务,而 stopSelf(int startId) 则会等待所有的消息都处理完毕后才终止服务)。
16、RecyclerView 优化
② Android自定义View ---- 画一条线
网上有很多关冲指于三个构造函数使用时机的说法,但是说法正确的却没有几家,这里正式的散猜配给大家科普一下:
详细可以看这个博客: https://blog.csdn.net/wzy_1988/article/details/49619773
onMeasure方法是用来设置宽高的,当然也可以用来获取宽高,获取方法如下:
新手记得打印一下measureWidth,measureHeight。你会发现有时候measureWidth,measureHeight的值为0,所以当我们遇到0的时候不要使用。至于为什么会有0,我们下次再写博客讲解。兆大
3.绘制一条直线
这里需要传五个参数,分别是
效果图如下
③ Android 自定义View之Layout过程
系列文章:
在上篇文章: Android 自定义View之Measure过程 ,我们分析了Measure过程,本次将会掀开承上启下的Layout过程神秘面纱,
通过本篇文章,你将了解到:
在上篇文章的比喻里,我们说过:
该ViewGroup 重写了onMeasure(xx)和onLayout(xx)方法:
同时,当layout 执行结束,清除PFLAG_FORCE_LAYOUT标记,该标记会影响Measure过程是否需要执行onMeasure。
该View 重写了onMeasure(xx)和onLayout(xx)方法:
MyViewGroup里添加了MyView、Button两个控件,最终运行的效果如下:
可以看出,MyViewGroup 里子布局的是横向摆放的。我们重点关注Layout过程。实际上,MyViewGroup里我们只重写了onLayout(xx)方法,MyView也是重写了onLayout(xx)方法。
接下来,分析View Layout过程。
与Measure过程类似,连接ViewGroup onLayout(xx)和View onLayout(xx)之间的桥梁是View layout(xx)。
可以看出,最终都调用了setFrame(xx)方法。
对于Measure过程在onMeasure(xx)里记录了尺寸的值,而对于Layout过程则在layout(xx)里记录了坐标值,具体来说是在setFrame(xx)里,该方法两个重点地方:
View.onLayout(xx)是空实现
从layout(xx)和onLayout(xx)声明可知,这两个方法都是可以被重写的,接下来看看ViewGroup是否重写了它们。
ViewGroup.layout(xx)虽然重写了layout(xx),但是仅仅做了简单判断,最后还是调用了View.layout(xx)。
这重写后将onLayout变为抽象方法,也就是说继承自ViewGroup的类必须重写onLayout(xx)方法。
我们以FrameLayout为例,分析其onLayout(xx)做了什么。
FrameLayout.onLayout(xx)为子布局Layout的时候,起始坐标都是以FrameLayout为基准,并没有记录上一个子布局占了哪块位置,因此子布局的摆放位置可能会重叠,这也是FrameLayout布局特性的由来。而我们之前的Demo在水平方向上记录了上一个子布局的摆放位置,下一个摆放时只能在它之后,因此就形成了水平摆放的功能。
由此类推,我们常说的某个子布局在父布局里的哪个位置,决定这个位置的即是ViewGroup.onLayout(xx)。
上边我们分析了View.layout(xx)、View.onLayout(xx)、ViewGroup.layout(xx)、ViewGroup.onLayout(xx),这四者什么关系呢?
View.layout(xx)
View.onLayout(xx)
ViewGroup.layout(xx)
ViewGroup.onLayout(xx)
View/ViewGroup 子类需要重写哪些方法:
用图表示:
通过上述的描述,我们发现Measure过程和Layout过程里定义的方法比较类似:
它俩的套路比较类似:measure(xx)、layout(xx)一般不需要我们重写,measure(xx)里调用onMeasure(xx),layout(xx)为调用者设置坐标值。
若是ViewGroup:onMeasure(xx)里遍历子布局,并测量每个子布局,最后将结果汇总,设置自己测量的尺寸;onLayout(xx)里遍历子布局,并设置每个子布局的坐标。
若是View:onMeasure(xx)则测量自身,并存储测量尺寸;onLayout(xx)不需要做什么。
Measure过程虽然比Layout过程复杂,但仔细分析后就会发现其本质就是为了设置两个成员变量:
而Layout过程虽然比较简单,其本质是为了设置坐标值
将Measure设置的变量和Layout设置的变量联系起来:
此外,Measure过程通过设置PFLAG_LAYOUT_REQUIRED 标记来告诉需要进行onLayout,而Layout过程通过清除 PFLAG_FORCE_LAYOUT来告诉Measure过程不需要执行onMeasure了。
这就是Layout的承上作用
我们知道View的绘制需要依靠Canvas绘制,而Canvas是有作用区域限制的。例如我们使用:
Cavas绘制的起点是哪呢?
对于硬件绘制加速来说:正是通过Layout过程中设置的RenderNode坐标。
而对于软件绘制来说:
关于硬件绘制加速/软件绘制 后续文章会分析。
这就是Layout的启下作用
以上即是Measure、Layout、Draw三者的内在联系。
当然Layout的"承上"还需要考虑margin、gravity等参数的影响。具体用法参见最开始的Demo。
getMeasuredWidth()/getMeasuredHeight 与 getWidth/getHeight区别
我们以获取width为例,分别来看看其方法:
getMeasuredWidth():获取测量的宽,属于"临时值"
getWidth():获取View真实的宽
在Layout过程之前,getWidth() 默认为0
何时可以获取真实的宽、高
下篇将分析Draw()过程,我们将分析"一切都是draw出来的"道理
本篇基于 Android 10.0
④ Android 重学系列 View的绘制流程(六) 硬件渲染(上)
本文开始聊聊Android中的硬件渲染。如果跟着我的文章顺序,从SF进程到App进程的绘制流程一直阅读,我们到这里已经有了一定的基础,可以试着进行横向比对如Chrome浏览器渲染流程,看看软件渲染,硬件渲染,SF合成都做了什么程度的优化。
先让我们回顾一下负责硬件渲染的主体对象ThreadedRenderer在整个绘制流程中做了哪几个步骤。
在硬件渲染的过程中,有一个很核心的对象RenderNode,作为每一个View绘制的节点对象。
当每一次进行准备进行绘制的时候,都会雷打不动执行如下三个步骤:
如果遇到什么问题欢迎来到 https://www.jianshu.com/p/c84bfa909810 下进行讨论
实际上整个硬件渲染的设计还是比较庞大。因此本文先聊聊ThreadedRender整个体系中主要对象的构造以及相关的原理。
首先来认识下面几个重要的对象有一个大体的印象。
在java层中面向Framework中,只有这么多,下面是一一映射的简图。
能看到实际上RenderNode也会跟着View 树的构建同时一起构建整个显示层级。也是因此ThreadedRender也能以RenderNode为线索构建出一套和软件渲染一样的渲染流程。
仅仅这样?如果只是这么简单,知道我习惯的都知道,我喜欢把相关总结写在最后。如果把总揽写在正文开头是因为设计比较繁多。因为我们如果以流水线的形式进行剖析容易造成迷失细节的困境。
让我继续介绍一下,在硬件渲染中native层的核心对象。
如下是一个思维导图:
有这么一个大体印象后,就不容易迷失在源码中。我们先来把这些对象的实例化以及上面列举的ThreadedRenderer在ViewRootImpl中执行行为的顺序和大家来聊聊其原理,先来看看ThreadedRenderer的实例化。
当发现mSurfaceHolder为空的时候会调用如下函数:
而这个方法则调用如下的方法对ThreadedRenderer进行创建:
文件:/ frameworks / base / core / java / android / view / ThreadedRenderer.java
能不能创建的了ThreadedRenderer则决定于全局配置。如果ro.kernel.qemu的配置为0,说明支持OpenGL 则可以直接返回true。如果qemu.gles为-1说明不支持OpenGL es返回false,只能使用软件渲染。如果设置了qemu.gles并大于0,才能打开硬件渲染。
我们能看到ThreadedRenderer在初始化,做了三件事情:
关键是看1-3点中ThreadRenderer都做了什么。
文件:/ frameworks / base / core / jni / android_view_ThreadedRenderer.cpp
能看到这里是直接实例化一个RootRenderNode对象,并把指针的地址直接返回。
能看到RootRenderNode继承了RenderNode对象,并且保存一个JavaVM也就是我们所说的Java虚拟机对象,一个java进程全局只有一个。同时通过getForThread方法,获取ThreadLocal中的Looper对象。这里实际上拿的就是UI线程的Looper。
在这个构造函数有一个mDisplayList十分重要,记住之后会频繁出现。接着来看看RenderNode的头文件:
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / RenderNode.h
实际上我把几个重要的对象留下来:
文件:/ frameworks / base / core / java / android / view / RenderNode.java
能看到很简单,就是包裹一个native层的RenderNode返回一个Java层对应的对象开放Java层的操作API。
能看到这个过程生成了两个对象:
这个对象实际上让RenderProxy持有一个创建动画上下文的工厂。RenderProxy可以通过ContextFactoryImpl为每一个RenderNode创建一个动画执行对象的上下文AnimationContextBridge。
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / renderthread / RenderProxy.cpp
在这里有几个十分重要的对象被实例化,当然这几个对象在聊TextureView有聊过( SurfaceView和TextureView 源码浅析 ):
我们依次看看他们初始化都做了什么。
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / renderthread / RenderThread.cpp
能看到其实就是简单的调用RenderThread的构造函数进行实例化,并且返回对象的指针。
RenderThread是一个线程对象。先来看看其头文件继承的对象:
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / renderthread / RenderThread.h
其中RenderThread的中进行排队处理的任务队列实际上是来自ThreadBase的WorkQueue对象。
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / thread / ThreadBase.h
ThreadBase则是继承于Thread对象。当调用start方法时候其实就是调用Thread的run方法启动线程。
另一个更加关键的对象,就是实例化一个Looper对象到WorkQueue中。而直接实例化Looper实际上就是新建一个Looper。但是这个Looper并没有获取当先线程的Looper,这个Looper做什么的呢?下文就会揭晓。
WorkQueue把一个Looper的方法指针设置到其中,其作用可能是完成了某一件任务后唤醒Looper继续工作。
而start方法会启动Thread的run方法。而run方法最终会走到threadLoop方法中,至于是怎么走进来的,之后有机会会解剖虚拟机的源码线程篇章进行讲解。
在threadloop中关键的步骤有如下四个:
在这个过程中创建了几个核心对象:
另一个核心的方法就是,这个方法为WorkQueue的Looper注册了监听:
能看到在这个Looper中注册了对DisplayEventReceiver的监听,也就是Vsync信号的监听,回调方法为displayEventReceiverCallback。
我们暂时先对RenderThread的方法探索到这里,我们稍后继续看看回调后的逻辑。
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / thread / ThreadBase.h
能看到这里的逻辑很简单实际上就是调用Looper的pollOnce方法,阻塞Looper中的循环,直到Vsync的信号到来才会继续往下执行。详细的可以阅读我写的 Handler与相关系统调用的剖析 系列文章。
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / thread / ThreadBase.h
实际上调用的是WorkQueue的process方法。
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / thread / WorkQueue.h
能看到这个过程中很简单,几乎和Message的loop的逻辑一致。如果Looper的阻塞打开了,则首先找到预计执行时间比当前时刻都大的WorkItem。并且从mWorkQueue移除,最后添加到toProcess中,并且执行每一个WorkItem的work方法。而每一个WorkItem其实就是通过从某一个压入方法添加到mWorkQueue中。
到这里,我们就明白了RenderThread中是如何消费渲染任务的。那么这些渲染任务又是哪里诞生呢?
上文聊到了在RenderThread中的Looper会监听Vsync信号,当信号回调后将会执行下面的回调。
能看到这个方法的核心实际上就是调用drainDisplayEventQueue方法,对ui渲染任务队列进行处理。
能到在这里mVsyncRequested设置为false,且mFrameCallbackTaskPending将会设置为true,并且调用queue的postAt的方法执行ui渲染方法。
还记得queue实际是是指WorkQueue,而WorkQueue的postAt方法实际实现如下:
/ frameworks / base / libs / hwui / thread / WorkQueue.h
情景带入,当一个Vsync信号达到Looper的监听者,此时就会通过WorkQueue的drainDisplayEventQueue 压入一个任务到队列中。
每一个默认的任务都是执行dispatchFrameCallback方法。这里的判断mWorkQueue中是否存在比当前时间更迟的时刻,并返回这个WorkItem。如果这个对象在头部needsWakeup为true,说明可以进行唤醒了。而mWakeFunc这个方法指针就是上面传下来:
把阻塞的Looper唤醒。当唤醒后就继续执行WorkQueue的process方法。也就是执行dispatchFrameCallbacks方法。
在这里执行了两个事情:
先添加到集合中,在上面提到过的threadLoop中,会执行如下逻辑:
如果大小不为0,则的把中的IFrameCallback全部迁移到mFrameCallbacks中。
而这个方法什么时候调用呢?稍后就会介绍。其实这部分的逻辑在TextureView的解析中提到过。
接下来将会初始化一个重要对象:
这个对象名字叫做画布的上下文,具体是什么上下文呢?我们现在就来看看其实例化方法。
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / renderthread / CanvasContext.cpp
文件:/ device / generic / goldfish / init.ranchu.rc
在init.rc中默认是opengl,那么我们就来看看下面的逻辑:
首先实例化一个OpenGLPipeline管道,接着OpenGLPipeline作为参数实例化CanvasContext。
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / renderthread / OpenGLPipeline.cpp
能看到在OpenGLPipeline中,实际上就是存储了RenderThread对象,以及RenderThread中的mEglManager。透过OpenGLPipeline来控制mEglManager进而进一步操作OpenGL。
做了如下操作:
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / renderstate / RenderState.cpp
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / renderthread / DrawFrameTask.cpp
实际上就是保存这三对象RenderThread;CanvasContext;RenderNode。
文件:/ frameworks / base / core / jni / android_view_ThreadedRenderer.cpp
能看到实际上就是调用RenderProxy的setName方法给当前硬件渲染对象设置名字。
文件:/ frameworks / base / libs / hwui / renderthread / RenderProxy.cpp
能看到在setName方法中,实际上就是调用RenderThread的WorkQueue,把一个任务队列设置进去,并且调用runSync执行。
能看到这个方法实际上也是调用post执行排队执行任务,不同的是,这里使用了线程的Future方式,阻塞了执行,等待CanvasContext的setName工作完毕。
⑤ Android 自定义View之Draw过程(上)
Draw 过程系列文章
Android 展示之三部曲:
前边我们已经分析了:
这俩最主要的任务是: 确定View/ViewGroup可绘制的矩形区域。
接下来将会分析,如何在这给定的区域内绘制想要的图形。
通过本篇文章,你将了解到:
Android 提供了关于View最基础的两个类:
然而ViewGroup 并没有约定其内部的子View是如何布局的,是叠加在一起呢?还是横向摆放、纵向摆放等。同样的View 也没有约定其展示的内容是啥样,是矩形、圆形、三角形、一张图片、一段文字抑或是不规则的形状?这些都要我们自己去实现吗?
不尽然,值得高兴的是Android已经考虑到上述需求了,为了开发方便已经预制了一些常用的ViewGroup、View。
如:
继承自ViewGroup的子类
继承自View的子类
虽然以上衍生的View/ViewGroup子类已经大大为我们提供了便利,但也仅仅是通用场景下的通用控件,我们想实现一些较为复杂的效果,比如波浪形状进度条、会发光的球体等,这些系统控件就无能为力了,也没必要去预制千奇百怪的控件。想要达到此效果,我们需要自定义View/ViewGroup。
通常来说自定义View/ViewGroup有以下几种:
3 一般不怎么用,除非布局比较特殊。1、2、4 是我们常用的手段,对于我们常说的"自定义View" 一般指的是 4。
接下来我们来看看 4是怎么实现的。
在xml里引用MyView
效果如下:
黑色部分为其父布局背景。
红色矩形+黄色圆形即是MyView绘制的内容。
以上是最简单的自定义View的实现,我们提取重点归纳如下:
由上述Demo可知,我们只需要在重写的onDraw(xx)方法里绘制想要的图形即可。
来看看View 默认的onDraw(xx)方法:
发现是个空实现,因此继承自View的类必须重写onDraw(xx)方法才能实现绘制。该方法传入参数为:Canvas类型。
Canvas翻译过来一般叫做画布,在重写的onDraw(xx)里拿到Canvas对象后,有了画布我们还需要一支笔,这只笔即为Paint,翻译过来一般称作画笔。两者结合,就可以愉快的作画(绘制)了。
你可能发现了,在Demo里调用
并没有传入Paint啊,是不是Paint不是必须的?实际上调用该方法后,底层会自动生成Paint对象。
可以看到,底层初始化了Paint,并且给其设置的颜色为在Java层设置的颜色。
onDraw(xx)比较简单,开局一个Canvas,效果全靠画。
试想,这个Canvas怎么来的呢,换句话说是谁调用了onDraw(xx)。发挥一下联想功能,在Measure、Layout 过程有提到过两者套路很像:
那么Draw过程是否也是如此套路呢?看见了onDraw(xx),那么draw(xx)还远吗?
没错,还真有draw(xx)方法:
可以看出,draw(xx)主要分为两个部分:
不管是A分支还是B分支,都进行了好几步的绘制。
通常来说,单一一个View的层次分为:
后面绘制的可能会遮挡前边绘制的。
对于一个ViewGroup来说,层次分为:
来看看A分支标注的4个点:
(1)
onDraw(canvas)
前面分析过,对于单一的View,onDraw(xx)是空实现,需要由我们自定义绘制。
而对于ViewGroup,也并没有具体实现,如果在自定义ViewGroup里重写onDraw(xx),它会执行吗?默认是不会执行的,相关分析请移步:
Android ViewGroup onDraw为什么没调用
(2)
dispatchDraw(canvas),来看看在View.java里的实现:
发现是个空实现,再看看ViewGroup.java里的实现:
也即是说,对于单一View,因为没有子布局,因此没必要再分发Draw,而对于ViewGroup来说,需要触发其子布局发起Draw过程(此过程后续分析),可以类比事件分发过程View、ViewGroup的处理。感兴趣的请移步:
Android 输入事件一撸到底之View接盘侠(3)
(3)
OverLay,顾名思义就是"盖在某个东西上面",此处是在绘制内容之后,绘制前景之前。怎么用呢?
以上是给一个ViewGroup设置overLay,效果如下:
你可能发现了,这和设置overLay差不多的嘛,实际还是有差别的。在onDrawForeground(xx)里会重新调整Drawable的尺寸,该尺寸与View大小一致,之前给Drawable设置的尺寸会失效。运行效果如下:
可以看出,ViewGroup都被前景盖住了。
再来看看B分支的重点:边缘渐变效果
先来看看TextView 边缘渐变效果:
加上这俩参数。
实际上系统自带的一些控件也使用了该效果,如NumberPicker、YearPickerView
以上是NumberPicker 的效果,可以看出是垂直方向渐变的。
对于View.java 里的onDraw(xx)、draw(xx),ViewGroup.java里并没有重写。
而对于dispatchDraw(xx),在View.java里是空实现。在ViewGroup.java里发起对子布局的绘制。
来看看标记的2点:
(1)
设置padding的目的是为了让子布局留出一定的空隙出来,因此当设置了padding后,子布局的canvas需要根据padding进行裁减。判断标记为:
FLAG_CLIP_TO_PADDING 默认设置为true
FLAG_PADDING_NOT_NULL 只要有padding不为0,该标记就会打上。
也就是说:只要设置了padding 不为0,子布局显示区域需要裁减。
能不能不让子布局裁减显示区域呢?
答案是可以的。
考虑到一种场景:使用RecyclerView的时候,我们需要设置paddingTop = 20px,效果是:RecyclerView Item展示时离顶部有20px,但是滚动的时候永远滚不到顶部,看起来不是那么友好。这就是上述的裁减起作用了,需要将此动作禁止。通过设置:
当然也可以在xml里设置:
(2)
drawChild(xx)
从方法名上看是调用子布局进行绘制。
child.draw(x1,x2,x3)里分两种情况:
这两者具体作用与区别会在下篇文章分析,不管是硬件加速绘制还是软件加速绘制,最终都会调用View.draw(xx)方法,该方法上面已经分析过。
注意,draw(x1,x2,x3)与draw(xx)并不一样,不要搞混了。
用图表示:
View/ViewGroup Draw过程的联系:
一般来说,我们通常会自定义View,并且重写其onDraw(xx)方法,有没有绘制内容的ViewGroup需求呢?
是有的,举个例子,大家可以去看看RecyclerView ItemDecoration 的绘制,其中运用到了ViewGroup draw(xx)、ViewGroup onDraw(xx) 、View onDraw(xx)绘制的先后顺序来实现分割线,分组头部悬停等功能的。
本篇文章基于 Android 10.0
⑥ 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。
SpecMode 有三类,如下所示:
UNSPECIFIED
EXACTLY
AT_MOST
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。
小结一下
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。
看一下刚才的表格:
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。
因此:
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); );
2.绘制自己( onDraw );
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。
参考:《Android开发艺术探索》
⑦ Android - View 绘制流程
我们知道,在 Android 中,View 绘制主要包含 3 大流程:
Android 中,主要有两种视图: View 和 ViewGroup ,其中:
虽然 ViewGroup 继承于 View ,但是在 View 绘制三大流程中,某些流程需要区分 View 和 ViewGroup ,它们之间的操作并不完全相同,比如:
对 View 进行测量,主要包含两个步骤:
对于第一个步骤,即求取 View 的 MeasureSpec ,首先我们来看下 MeasureSpec 的源码定义:
MeasureSpec 是 View 的一个公有静态内部类,它是一个 32 位的 int 值,高 2 位表示 SpecMode(测量模式),低 30 位表示 SpecSize(测量尺寸/测量大小)。
MeasureSpec 将两个数据打包到一个 int 值上,可以减少对象内存分配,并且其提供了相应的工具方法可以很方便地让我们从一个 int 值中抽取出 View 的 SpecMode 和 SpecSize。
一个 MeasureSpec 表达的是:该 View 在该种测量模式(SpecMode)下对应的测量尺寸(SpecSize)。其中,SpecMode 有三种类型:
对 View 进行测量,最关键的一步就是计算得到 View 的 MeasureSpec ,子View 在创建时,可以指定不同的 LayoutParams (布局参数), LayoutParams 的源码主要内容如下所示:
其中:
LayoutParams 会受到父容器的 MeasureSpec 的影响,测量过程会依据两者之间的相互约束最终生成子View 的 MeasureSpec ,完成 View 的测量规格。
简而言之,View 的 MeasureSpec 受自身的 LayoutParams 和父容器的 MeasureSpec 共同决定( DecorView 的 MeasureSpec 是由自身的 LayoutParams 和屏幕尺寸共同决定,参考后文)。也因此,如果要求取子View 的 MeasureSpec ,那么首先就需要知道父容器的 MeasureSpec ,层层逆推而上,即最终就是需要知道顶层View(即 DecorView )的 MeasureSpec ,这样才能一层层传递下来,这整个过程需要结合 Activity 的启动过程进行分析。
我们知道,在 Android 中, Activity 是作为视图组件存在,主要就是在手机上显示视图界面,可以供用户操作, Activity 就是 Andorid 中与用户直接交互最多的系统组件。
Activity 的基本视图层次结构如下所示:
Activity 中,实际承载视图的组件是 Window (更具体来说为 PhoneWindow ),顶层View 是 DecorView ,它是一个 FrameLayout , DecorView 内部是一个 LinearLayout ,该 LinearLayout 由两部分组成(不同 Android 版本或主题稍有差异): TitleView 和 ContentView ,其中, TitleView 就是标题栏,也就是我们常说的 TitleBar 或 ActionBar , ContentView 就是内容栏,它也是一个 FrameLayout ,主要用于承载我们的自定义根布局,即当我们调用 setContentView(...) 时,其实就是把我们自定义的布局设置到该 ContentView 中。
当 Activity 启动完成后,最终就会渲染出上述层次结构的视图。
因此,如果我们要求取得到子View 的 MeasureSpec ,那么第一步就是求取得到顶层View(即 DecorView )的 MeasureSpec 。大致过程如下所示:
经过上述步骤求取得到 View 的 MeasureSpec 后,接下来就可以真正对 View 进行测量,求取 View 的最终测量宽/高:
Android 内部对视图进行测量的过程是由 View#measure(int, int) 方法负责的,但是对于 View 和 ViewGroup ,其具体测量过程有所差异。
因此,对于测量过程,我们分别对 View 和 ViewGroup 进行分析:
综上,无论是对 View 的测量还是 ViewGroup 的测量,都是由 View#measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) 方法负责,然后真正执行 View 测量的是 View 的 onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) 方法。
具体来说, View 直接在 onMeasure(...) 中测量并设置自己的最终测量宽/高。在默认测量情况下, View 的测量宽/高由其父容器的 MeasureSpec 和自身的 LayoutParams 共同决定,当 View 自身的测量模式为 LayoutParams.UNSPECIFIED 时,其测量宽/高为 android:minWidth / android:minHeight 和其背景宽/高之间的较大值,其余情况皆为自身 MeasureSpec 指定的测量尺寸。
而对于 ViewGroup 来说,由于布局特性的丰富性,只能自己手动覆写 onMeasure(...) 方法,实现自定义测量过程,但是总的思想都是先测量 子View 大小,最终才能确定自己的测量大小。
当确定了 View 的测量大小后,接下来就可以来确定 View 的布局位置了,也即将 View 放置到屏幕具体哪个位置。
View 的布局过程由 View#layout(...) 负责,其源码如下:
View#layout(...) 主要就做了两件事:
ViewGroup 的布局流程由 ViewGroup#layout(...) 负责,其源码如下:
可以看到, ViewGroup#layout(...) 最终也是通过 View#layout(...) 完成自身的布局过程,一个注意的点是, ViewGroup#layout(...) 是一个 final 方法,因此子类无法覆写该方法,主要是 ViewGroup#layout(...) 方法内部对子视图动画效果进行了相关设置。
由于 ViewGroup#layout(...) 内部最终调用的还是 View#layout(...) ,因此, ViewGroup#onLayout(...) 就会得到回调,用于处理 子View 的布局放置,其源码如下:
由于不同的 ViewGroup ,其布局特性不同,因此 ViewGroup#onLayout(...) 是一个抽象方法,交由 ViewGroup 子类依据自己的布局特性,摆放其 子View 的位置。
当 View 的测量大小,布局位置都确定后,就可以最终将该 View 绘制到屏幕上了。
View 的绘制过程由 View#draw(...) 方法负责,其源码如下:
其实注释已经写的很清楚了, View#draw(...) 主要做了以下 6 件事:
我们知道,在 Activity 启动过程中,会调用到 ActivityThread.handleResumeActivity(...) ,该方法就是 View 视图绘制的起始之处:
可以看到, ActivityThread.handleResumeActivity(...) 主要就是获取到当前 Activity 绑定的 ViewManager ,最后调用 ViewManager.addView(...) 方法将 DecorView 设置到 PhoneWindow 上,也即设置到当前 Activity 上。 ViewManager 是一个接口, WindowManager 继承 ViewManager ,而 WindowManagerImpl 实现了接口 WindowManager ,此处的 ViewManager.addView(...) 实际上调用的是 WindowManagerImpl.addView(...) ,源码如下所示:
WindowManagerImpl.addView(...) 内部转发到 WindowManagerGlobal.addView(...) :
在 WindowManagerGlobal.addView(...) 内部,会创建一个 ViewRootImpl 实例,然后调用 ViewRootImpl.setView(...) 将 ViewRootImpl 与 DecorView 关联到一起:
ViewRootImpl.setView(...) 内部首先关联了传递过来的 DecorView (通过属性 mView 指向 DecorView 即可建立关联),然后最终调用 requestLayout() ,而 requestLayout() 内部又会调用方法 scheleTraversals() :
ViewRootImpl.scheleTraversals() 内部主要做了两件事:
Choreographer.postCallback(...) 会申请一次 VSYNC 中断信号,当 VSYNC 信号到达时,便会回调 Choreographer.doFrame(...) 方法,内部会触发已经添加的回调任务, Choreographer 的回调任务有以下四种类型:
因此, ViewRootImpl.scheleTraversals(...) 内部通过 mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null) 发送的异步视图渲染消息就会得到回调,即回调 mTra
⑧ Android UI | View 的绘制流程详解
上一篇文章讲解了,从setContentView方法到了解View是如何绘制的: 传送门
在这篇博客讲述了, 在ViewRootImpl类中performTraversals方法中具体的绘制过程,其中里面就有 performMeasure()、performLayout()、performDraw() 三个方法的调用, 那么要了解View 的测量、布局、绘制,就分别跟这三个方法有关系。
先来看看performMeasure()方法的调用过程
先看performMeasure方法,这个方法有两个参数,都是通过getRootMeasureSpec()方法腊空计算得到
这里有一个关键类MeasureSpec,在这里需要了解下这个类的原理。
这里要感谢 这位博主 ,他讲述的很清晰,我自己动手测算了,很容易理解。大概就是用一个数字通过高位记录Mode,地位记录size的方式,记录两个数据,都是通过一个掩码做位移运算得来。就是说这个变量(measureSpec)的值可以通过掩码分别得到测量mode 和 测量size。
继续查看performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);方法:
这里mView是DecorView对象,那么他调用的实际上是View的measure方法,查询DecorView和FrameLayout都没有measure方法,所以他调用的是View的measure方法
DecorView.onMeasure()方法如下:
FrameLayout.onMeasure方法如下:(这宏禅个方法里面都很重要)
我们先看 , measureChildWithMargins 方法,
getChildMeasureSpec 方法内容如下:
那么假如我们写的布局根节点是LinearLayout,那么就会在执行到View.measure方法里面的onMeasure方法时,就会调用到LinearLayout.onMeasure方法,具体内容如下:
通过源码可以看到,还是会循环调用子View , 就这样循环递归的测量完最里面的一个view,这个过程轮绝瞎中onMeasure方法可能会被多次执行。
还是从ViewRootImpl.performTraversals开始
这里跟measure 调用流程其实一样,DecorView和FrameLayout没有重写layout方法,所以调用的是View.layout方法,
由于当前对象是decorView,所以调用的是DecorView.onLayout方法:
FrameLayout.onLayout 方法如下:
继续查看 View.draw方法
在这个方法里面,所有重要的方法都在里面,onDraw、dispatchDraw 等等都在里面,我看了下这个方法里面都挺重要就没删减,也都能看得懂。
到此View的整个绘制流程就搞清楚了。
关于子view测量
1、不管父View是何模式,若子View有确切数值,则子View大小就是其本身大小,且mode是EXACTLY
2、若子View是match_parent,则模式与父View相同,且大小同父View(若父View是UNSPECIFIED,则子View大小为0)
3、若子View是wrap_content,则模式是AT_MOST,大小同父View,表示不可超过父View大小(若父View是UNSPECIFIED,则子View大小为0)
关于绘制流程
我们自定义的view,基本上只需要重写 onMeasure、onLayout、onDraw即可
⑨ Android自定义View(3) 《Canvas绘制简单的图形》
在Android中,我们经常会需要去绘制一些自己需要的控件,所以继承自View的自定义View就产生了。这篇文章主要介绍在View中的重要类,Canvas类。
Canvas是自定义View中几个最重要的类之一,可以理解为画布,但是我理解下来,这只是单一的图层,每次Canvas绘制时其实都是在canvas类所定义出的一个图层上进行绘制图形,一旦canvas变化,则图层也发生变化,图层变化之前绘制的结果不变,但之后的绘制结果会以新的图层为基准进行绘制
在这里绘制线条调用Canvas.drawLine(float startX, float startY, float stopX, float stopY,Paint paint)方法,参数分别如下
绘制矩形调用canvas.drawRect(RectF rect, Paint paint),矩形Rect的构造参数的四个参数分别为左边界,上边界,右边界,下边界的值,单位为px,RectF与Rect不同之处在于构造参数的类型一个全为float,一个全为int,运行结果如下
绘制椭圆主要调用drawOval(RectF oval, Paint paint),以一个矩形的边界来绘制一个椭圆,运行结果如下
绘制圆主要使用Canvas.drawCircle(float cx, float cy, float radius, Paint paint),
绘制Path的方法比较多,这里只简单示例绘制线条路径构建一个三角形的用法,后续会再详细介绍绘制别的类型路径的用法,该例运行结果如下
这里我们绘制了一段文字和一根线段这里是为了演示出Canvas中的文字的绘制方法只能实现水平方向上的居中显示,垂直方向上的垂直是需要我们再进行实现的,绘制文字有很多个,我们这里只简单调用了设置起始点的绘制方法,关于文字的绘制其实内容还是比较多的,这里我们就只简单的介绍,后续有时间会专门出一个文字绘制的文章,该示例运行结果如下
今天总结了Canvas中一些简单图形的绘制,下篇我们介绍Canvas中的一些其他内容。
⑩ Android自定义View(8) 《绘制文本》
在Android中,我们经常会需要去绘制一些自己需要的控件,所以继承自View的自定义View就和升亩产生了。这篇文章主要介绍如何在我们的自定义View中绘制Text
先举例是为了更清楚的看到绘制text时的几个重要的基准线,上图运行结果中总共有5条线,它们从上至下分别是
这里参数很笑誉容易看懂,但是这个x,y分别意味着啥呢,它就是绘制文本的基准
除了baseline是我们定义的,其他的几个参考线都是通过我们设置的文字大小来变化的,所以我们在绘制时一定要记住我们绘制文字的基唤森准线是baseline而不是我们的文字框的最底端,记住这一点在我们绘制文字居中是非常有用的。
今天的绘制文字就总结到这里吧,下篇再学别的有意思的~