android 是怎么标记哪些view是需要重新绘制的 笔记

心源xinyuan
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这是一个很深入的问题。Android系统标记需要重绘的View，其核心机制可以概括为：通过一个由下至上、再由上至下的标志位传递过程，精准地锁定并更新“脏区域”。

整个过程主要围绕两个核心方法展开：invalidate() 和 requestLayout()。前者负责重绘（draw），后者负责重新测量和布局（measure + layout）。

简单来说，它的工作流程可以这样理解：

  1. 触发标记：当View的内容或位置发生变化时，开发者或系统会调用 invalidate() 或 requestLayout() 来发起更新请求。
  2. 向上传递：这个请求会沿着View树一路向上，最终到达 ViewRootImpl。这个过程会标记沿途的View状态，并计算出一个需要重绘的“脏区域”。
  3. 注册VSync：ViewRootImpl 收到请求后，会通过 Choreographer 向系统底层注册监听下一个屏幕刷新信号（VSync）。
  4. 向下重绘：VSync信号到来后，ViewRootImpl 开始执行遍历（performTraversals()），根据之前标记的状态，只对“脏区域”内的View进行重新绘制。

下面，我们通过源码视角来拆解这两个核心路径。

🏷️ 路径一：仅重绘内容 (invalidate) —— 标记 "Dirty" 区域

当View的内容发生变化，但大小和位置没变时（例如一个ProgressBar的进度更新），会调用 invalidate()。它的核心任务是计算出需要重绘的最小矩形区域，并把这个区域信息向上传递。

源码视角的调用链：

  1. 起点：View.invalidate() 最终调用到 invalidateInternal()。 
    // View.java
void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, ...) {
    // ... 区域计算 ...
    final ViewParent p = mParent;
    if (p != null) {
        // 向上传递脏区域
        p.invalidateChild(this, damage); 
    }
}
  2. 中间层（ViewGroup）：ViewGroup.invalidateChild() 负责合并父容器自身的滚动偏移，将子View的“脏区域”坐标转换成父容器中的坐标。然后通过循环，一直向上传递，直到 ViewRootImpl。 
    // ViewGroup.java
public final void invalidateChild(View child, Rect dirty) {
    // ... 坐标转换和区域合并逻辑 ...
    parent.invalidateChildInParent(location, dirty);
}
  3. 终点（ViewRootImpl）：ViewRootImpl 将收到的“脏区域”保存下来，并调用 scheduleTraversals() 发起一次绘制调度。 
    // ViewRootImpl.java
void scheduleTraversals() {
    // 向 Choreographer 注册，等待下一个 VSync 信号
    mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, 
                                 mTraversalRunnable, null);
}
  4. 执行：当VSync信号到来，performTraversals() 开始执行。在 draw() 阶段，系统会只对之前保存的“脏区域”内的View调用 onDraw() 进行重绘，其他区域保持不变。

这个过程可以用下面的流程图来清晰地展示：

image.png

📐 路径二：重新布局并重绘 (requestLayout) —— 标记 "FORCE_LAYOUT"

当View的尺寸或位置发生变化时（例如动态修改TextView的文字大小，或添加/移除View），需要调用 requestLayout()。它的核心任务是通过一个专门的标志位，通知整个View树，所有子View都需要重新测量和布局。

源码视角的调用链：

  1. 起点：View.requestLayout() 会给自己设置一个标志位。 
    // View.java
public void requestLayout() {
    // 1. 设置强制布局的标志位
    mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT; 
    
    // 2. 向上传递请求
    if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
        mParent.requestLayout();
    }
}
  2. 向上传递：这个过程和 invalidate() 类似，ViewGroup 会覆盖 requestLayout()，同样只是简单地将请求向上转发给父视图，直到 ViewRootImpl。
  3. 执行：ViewRootImpl 同样会调用 scheduleTraversals()。但在随后的 performTraversals() 中，情况就不同了：
    • 测量（Measure）：当遍历到带有 PFLAG_FORCE_LAYOUT 标志的View时，系统会强制执行 onMeasure()，无论其父View传进来的尺寸规格是否改变。
    • 布局（Layout）：测量完成后，会执行 onLayout() 来确定每个子View的新位置。
    • 绘制（Draw）：因为位置变了，整个View通常也需要重绘，所以往往也会触发 invalidate() 的逻辑。

⚡ 硬件加速下的现代绘制模型

在默认开启硬件加速的现代Android系统中（API 14+），实际的绘制逻辑有所优化，但标记机制的核心思想不变。

  • 软件绘制：如前所述，系统会直接重绘脏区域内的所有View，并将像素数据更新到Bitmap上。
  • 硬件加速：onDraw() 中的绘制命令不再立即执行，而是被记录到一个叫做显示列表（Display List） 的结构中。当通过 invalidate() 标记某个View为“脏”时，系统会仅更新这个View对应的显示列表。在合成帧时，GPU会重放所有显示列表（未变化的View重用旧的显示列表）来完成绘制。这使得绘制效率更高，因为不需要重新执行Java层的 onDraw() 代码。

💎 总结

触发方式核心标记影响范围触发流程适用场景
invalidate()脏区域 (Dirty Region)仅重绘（draw）计算脏区域 -> 向上传递 -> 注册VSync -> 重绘脏区域视图内容变化，如进度条、文本变色
requestLayout()PFLAG_FORCE_LAYOUT测量与布局（measure + layout）设置强制布局标记 -> 向上传递 -> 注册VSync -> 重新测量布局 -> 重绘视图尺寸/位置变化，如增删子View、修改宽高

这个机制的精妙之处在于它的分层与协作：上层View通过标志位来表达更新意图，下层 ViewRootImpl 统一调度，最终在VSync的指挥下，精准、高效地完成界面刷新。

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