Android View 绘制流程

Android View 绘制流程：onMeasure、onLayout、onDraw

源码参考：AOSP frameworks/base (View.java, ViewRootImpl.java)

一、整体流程与顺序

ViewRootImpl.performTraversals()
    │
    ├── 1. performMeasure()   ──→ measure() ──→ onMeasure()
    │
    ├── 2. performLayout()   ──→ layout()  ──→ onLayout()
    │
    └── 3. performDraw()     ──→ draw()    ──→ onDraw()

调用顺序：Measure → Layout → Draw，三者依次执行，不可跳过。

触发时机：requestLayout() → scheduleTraversals()（与 Vsync 同步）→ doTraversal() → performTraversals()

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二、Measure 流程

2.1 入口：View.measure()

// View.java
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    // 步骤1：光学边距调整（若启用）
    boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
    if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
        Insets insets = getOpticalInsets();
        widthMeasureSpec = MeasureSpec.adjust(widthMeasureSpec, ...);
        heightMeasureSpec = MeasureSpec.adjust(heightMeasureSpec, ...);
    }

    // 步骤2：判断是否需要重新测量
    final boolean forceLayout = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;
    final boolean specChanged = widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec
            || heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec;
    final boolean isSpecExactly = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) == MeasureSpec.EXACTLY
            && MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) == MeasureSpec.EXACTLY;
    final boolean matchesSpecSize = getMeasuredWidth() == MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec)
            && getMeasuredHeight() == MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
    final boolean needsLayout = specChanged && (!isSpecExactly || !matchesSpecSize);

    if (forceLayout || needsLayout) {
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;  // 清除已测量标志

        // 步骤3：检查测量缓存，未命中则调用 onMeasure
        if (cacheIndex < 0) {
            onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        } else {
            setMeasuredDimensionRaw(...);  // 使用缓存
        }

        // 步骤4：校验 onMeasure 是否调用了 setMeasuredDimension
        if ((mPrivateFlags & PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) != PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) {
            throw new IllegalStateException("onMeasure() did not set the measured dimension");
        }

        mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;  // 标记需要 layout
    }

    mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;
    mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;
}

2.2 核心：onMeasure()

// View.java - 默认实现
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasuredDimension(
        getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
        getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec)
    );
}

2.3 Measure 阶段需完成的步骤

步骤	逻辑	说明
1	接收 MeasureSpec	父 View 传入宽高约束（mode + size）
2	计算自身尺寸	根据 EXACTLY / AT_MOST / UNSPECIFIED 决定宽高
3	测量子 View（ViewGroup）	遍历子 View，调用 child.measure(childWidthSpec, childHeightSpec)
4	调用 setMeasuredDimension()	必须调用，否则抛 IllegalStateException
5	存储结果	通过 getMeasuredWidth() / getMeasuredHeight() 获取

2.4 MeasureSpec 说明

Mode	含义
EXACTLY	精确尺寸，如 match_parent 或具体 dp
AT_MOST	最大尺寸，如 wrap_content，子 View 不超过此值
UNSPECIFIED	无限制，如 ScrollView 对子 View 的高度

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三、Layout 流程

3.1 入口：View.layout()

// View.java
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    // 步骤1：若标记了 MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT，先执行 measure
    if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
        onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
        mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
    }

    int oldL = mLeft, oldT = mTop, oldB = mBottom, oldR = mRight;

    // 步骤2：设置自身位置（setFrame）
    boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
        setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);

    // 步骤3：若位置变化或需要 layout，调用 onLayout
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
        onLayout(changed, l, t, r, b);
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
    }

    // 步骤4：通知 OnLayoutChangeListener
    if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
        for (OnLayoutChangeListener listener : listenersCopy) {
            listener.onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
        }
    }

    mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
}

3.2 核心：onLayout()

// View.java - 默认空实现
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
}

// ViewGroup 子类（如 FrameLayout）需重写，对每个子 View 调用：
// child.layout(left, top, right, bottom);

3.3 Layout 阶段需完成的步骤

步骤	逻辑	说明
1	接收位置参数	父 View 传入 l, t, r, b（相对父的坐标）
2	setFrame()	设置 mLeft、mTop、mRight、mBottom
3	确定子 View 位置（ViewGroup）	根据 measure 结果，计算每个子 View 的 l,t,r,b
4	调用 child.layout()	对每个子 View 调用 layout(l, t, r, b)
5	通知监听器	触发 OnLayoutChangeListener

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四、Draw 流程

4.1 入口：View.draw()

// View.java - draw() 注释中的 7 步
public void draw(Canvas canvas) {
    final int privateFlags = mPrivateFlags;
    mPrivateFlags = (privateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | PFLAG_DRAWN;

    /*
     * 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)
     * 7. If necessary, draw the default focus highlight
     */

    // Step 1, draw the background
    drawBackground(canvas);

    // Step 3, draw the content
    onDraw(canvas);

    // Step 4, draw the children
    dispatchDraw(canvas);

    // Step 6, draw decorations (foreground, scrollbars)
    onDrawForeground(canvas);

    // Step 7, draw the default focus highlight
    drawDefaultFocusHighlight(canvas);
}

4.2 核心：onDraw()

// View.java - 默认空实现
protected void onDraw(Canvas canvas) {
}

// 自定义 View 重写此方法绘制内容

4.3 dispatchDraw()（ViewGroup 绘制子 View）

// ViewGroup 重写 dispatchDraw，遍历子 View 并调用：
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
    for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
        drawChild(canvas, child, drawingTime);
    }
}

4.4 Draw 阶段需完成的步骤

步骤	方法	说明
1	drawBackground()	绘制背景
2	（可选）saveLayer	为 fading 等效果保存图层
3	onDraw()	绘制 View 自身内容
4	dispatchDraw()	绘制子 View（ViewGroup 遍历 drawChild）
5	（可选）fading edges	绘制边缘渐变
6	onDrawForeground()	绘制前景、滚动条等装饰
7	drawDefaultFocusHighlight()	绘制焦点高亮

4.5 绘制顺序

• 父 View 先于子 View 绘制（父在下层，子在上层）
• 同层级按添加顺序绘制（先添加的在下面）

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五、流程总览

performTraversals()
    │
    ├── performMeasure()
    │       └── mView.measure(widthSpec, heightSpec)
    │               └── onMeasure() ──→ setMeasuredDimension()
    │
    ├── performLayout()
    │       └── mView.layout(0, 0, width, height)
    │               └── setFrame() ──→ onLayout()
    │
    └── performDraw()
            └── mView.draw(canvas)
                    ├── drawBackground()
                    ├── onDraw()
                    ├── dispatchDraw() ──→ 递归子 View.draw()
                    └── onDrawForeground()

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六、各阶段职责小结

阶段	职责	必须完成
Measure	确定 View 的宽高	调用 setMeasuredDimension()
Layout	确定 View 的位置（l,t,r,b）	ViewGroup 需对子 View 调用 layout()
Draw	将 View 绘制到 Canvas	重写 onDraw() 绘制内容，ViewGroup 通过 dispatchDraw() 绘制子 View

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七、Activity 生命周期与 View 宽高获取时机

7.1 onResume 中能否拿到 View 宽高？

结论：通常拿不到，getHeight() / getWidth() 多为 0。

原因：onResume() 在 performTraversals() 之前执行，measure/layout 尚未完成。

handleResumeActivity()
    │
    ├── performResumeActivity()  ──→ Activity.onResume()
    │       └── 【此时 onResume 执行，View 尚未 measure/layout】
    │
    ├── wm.addView(decor, layoutParams)
    │
    ├── ViewRootImpl.setView(decor)  ──→ requestLayout()  ──→ scheduleTraversals()
    │
    └── 下一帧 Choreographer 回调
            └── doTraversal()  ──→ performTraversals()
                    ├── performMeasure()
                    ├── performLayout()   ← 此时才设置 mLeft、mTop、mRight、mBottom
                    └── performDraw()

getHeight() 返回 0 的原因：

// View.java
public final int getHeight() {
    return mBottom - mTop;  // layout 之后才有值
}

mLeft、mTop、mRight、mBottom 在 View.layout() → setFrame() 中才被赋值，而 layout 在 onResume 返回之后执行。

7.2 View.post() 可以拿到宽高

原理：View.post() 将 Runnable 投递到主线程消息队列末尾，会在当前帧的 measure/layout 之后执行。

// View.java
public boolean post(Runnable action) {
    final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
    if (attachInfo != null) {
        return attachInfo.mHandler.post(action);  // 主线程 Handler
    }
    getRunQueue().post(action);  // 未 attach 时先入队，attach 后再 post
    return true;
}

执行顺序：

主线程消息队列
    │
    ├── Choreographer 回调 ──→ doTraversal() ──→ performMeasure() ──→ performLayout() ──→ performDraw()
    │       └── layout 完成，mLeft/mTop/mRight/mBottom 已赋值
    │
    └── View.post(runnable) 的 Runnable  ← 此时执行，可拿到宽高

使用示例：

view.post {
    val width = view.width   // 可拿到
    val height = view.height // 可拿到
}

7.3 其他获取宽高的方式

方式	说明
ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener	onGlobalLayout() 在 measure/layout 完成后触发，最稳妥
View.post()	投递到队列末尾，通常 layout 已完成，简单常用
view.doOnLayout {}	AndroidX 扩展，等价于 OnGlobalLayoutListener

7.4 各阶段能否获取宽高

阶段	是否可拿到高度
onCreate	❌ 不可
onStart	❌ 不可
onResume	❌ 不可（measure/layout 尚未执行）
onGlobalLayout 回调	✅ 可
View.post 执行时	✅ 可
onWindowFocusChanged(true)	⚠️ 通常可（首帧已绘制）

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八、自定义 View 注意点

1. onMeasure：必须调用 setMeasuredDimension()，否则抛异常。
2. onLayout：叶子 View 可不重写；ViewGroup 必须重写并调用每个 child.layout()。
3. onDraw：在 draw() 的步骤 3 中调用，只负责自身内容；子 View 由 dispatchDraw() 处理。
4. requestLayout()：触发重新 measure + layout，不一定会 draw。
5. invalidate()：触发重新 draw，不触发 measure/layout。