Android-高级 UI-03-View 绘制流程

凤邪摩羯
155 阅读5分钟

总体流程

Android 的 View 绘制流程是 GUI 系统的核心机制，其过程可概括为 测量（Measure）→ 布局（Layout）→ 绘制（Draw）  三个阶段，通过递归遍历 View 树实现界面渲染。以下是详细流程解析：

一、核心流程三阶段

  1. 测量（Measure）

    • 作用：确定 View 的尺寸（宽/高）。

    • 实现逻辑：

      • 父容器向子 View 传递 MeasureSpec（封装测量模式和尺寸的 32 位整型值），子 View 根据自身 LayoutParams（如 match_parent、wrap_content）和父容器约束计算最终尺寸123。

      • 测量模式包含三种：

        • EXACTLY：精确尺寸（如固定数值或 match_parent）。
        • AT_MOST：最大限制（如 wrap_content）。
        • UNSPECIFIED：无限制（用于滚动视图等特殊场景）23。

  2. 布局（Layout）

    • 作用：确定 View 在父容器中的位置（坐标）。

    • 实现逻辑：

      • 父容器根据子 View 的测量结果（measuredWidth/Height）和自身布局规则（如 LinearLayout 的方向）计算子 View 的四个顶点坐标（left, top, right, bottom）13。
      • 此过程自顶向下递归完成，最终形成 View 树的层次结构3。

  3. 绘制（Draw）

    • 作用：将 View 渲染到屏幕上。

    • 实现逻辑：

      • 使用 Canvas 和 Paint 在 onDraw() 方法中绘制内容（如背景、文本、图像）。
      • 绘制顺序：背景 → 自身内容 → 子 View → 装饰（如滚动条）134。
      • 硬件加速可通过 Canvas 直接操作 GPU 渲染，提升性能13。

二、关键组件与机制

  1. ViewRootImpl 与流程入口

    • 绘制流程由 ViewRootImpl 的 performTraversals() 方法触发，该方法整合了测量、布局和绘制三个阶段34。
    • DecorView（窗口的顶级 View）通过 ViewRootImpl 与 WindowManagerService 交互，完成界面更新3。

  2. MeasureSpec 的生成规则

    • 子 View 的 MeasureSpec 由父容器的 MeasureSpec 和自身的 LayoutParams 共同决定23。
    • 例如：父容器为 EXACTLY 模式时，子 View 的 match_parent 会继承父容器的剩余空间，而 wrap_content 会限制为父容器的最大可用空间2。

三、优化策略

  1. 减少布局嵌套

    • 使用 ConstraintLayout 替代多层嵌套的 LinearLayout/RelativeLayout，降低测量复杂度13。

  2. 延迟加载与复用

    • 通过 ViewStub 延迟加载复杂布局，减少初始渲染时间1。

  3. 硬件加速与绘制缓存

    • 在 AndroidManifest 中启用硬件加速（android:hardwareAccelerated="true"），并合理使用 setDrawingCacheEnabled(true) 缓存绘制结果13。

  4. 避免过度绘制

    • 使用开发者选项中的 Show GPU Overdraw 检测过度绘制区域，优化背景和透明度设置1。

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1、 View树的绘制流程是谁负责的？

view树的绘制流程是通过ViewRootImpl去负责绘制的，ViewRoot这个类的命名有点坑，最初看到这个名字，翻译过来是view的根节点，但是事实完全不是这样，ViewRoot其实不是View的根节点，它连view节点都算不上，它的主要作用是View树的管理者，负责将DecorView和PhoneWindow“组合”起来，而View树的根节点严格意义上来说只有DecorView；每个DecorView都有一个ViewRoot与之关联，这种关联关系是由WindowManager去进行管理的；
image.png\

2、 view的添加(创建)

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view的绘制流程

* viewRootImpl.performTraversals()方法执行三大流程
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(一)View的初始化

www.jianshu.com/p/003dc36af…

(二) 绘制的准备

www.jianshu.com/p/2f4e7e9e5…

(三) onMeasure

  1. 系统为什么要有measure过程？
    view控件的宽高,在Android中有三种配置方式(具体值,match_parent,wrap_content),在view嵌套的时候,父控件和子控件的不同配置组合后,产生的实际结果不同,所有需要通过不断测量来计算出最终在屏幕上显示的宽高.
  2. measure过程都干了点什么事？
    由于Android有自适应尺寸机制,这样view的尺寸不好确定,通过测量view各种尺寸经过计算后换成在屏幕中显示的像素大小

image.png

1) 上图第1列分析:
DecorView本身没有measure方法,他继承自FrameLayout,FrameLayout继承自ViewGroup,ViewGroup继承自VIew,所以实际上调用的是view的measure方法

2) 上图第2列分析:
调用的是view的measure方法后,走DecorView的onMeasure方法,从而调用FrameLayout的onMeasure方法,然后通过调用measureChildWithMargins方法,该方法中通过getChildMeasureSpec方法获取参数,然后子view调用measure方法。当然measure方法可能会调用多次，因为布局的嵌套。到这里DecorView层的measure分析完了。

3) 上图第3列分析:
第三列对应我们调用的的setContentView(R.layout.xxxlinerlayout);方法,这里面以根布局为LinerLayout为例,进行后续的measure. LinearLayout会先根据mOrientation的横向排版还是竖直排版顺序，进行两个方向的测量。因为LinearLayout这个ViewGroup实际上就是把所有的子View按照横竖两个方向进行布局,最后的子view.layout,view如果是ViewGroup还需要重复该过程

onMeasure()方法中常用的方法:

  1. getChildCount()：获取子View的数量；
  2. getChildAt(i)：获取第i个子控件；
  3. subView.getLayoutParams().width/height：设置或获取子控件的宽或高；
  4. measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)：测量子View的宽高；
  5. child.getMeasuredHeight/width()：执行完measureChild()方法后就可以通过这种方式获取子View的宽高值；
  6. getPaddingLeft/Right/Top/Bottom()：获取控件的四周内边距；
  7. setMeasuredDimension(width, height)：重新设置控件的宽高

www.jianshu.com/p/4f8b5c559…

(四) onLayout

  1. 系统为什么要有layout过程？
  2. layout过程都干了点什么事？
    image.png

www.jianshu.com/p/577afa53c…

  • 上图省略了addview到viewRootImpl.performTraversals()的过程

(五) onDraw

  1. 系统为什么要有draw过程？
  2. draw过程都干了点什么事？
    image.png

www.jianshu.com/p/a4fb6a02a…

(六) 硬件渲染(上)

www.jianshu.com/p/c84bfa909…

(七) 硬件渲染(下)

www.jianshu.com/p/4854d9fcc…

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