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Android进阶知识：绘制流程（上）

發布時間：2024/4/17 Android 21 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Android进阶知识：绘制流程（上）小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

1、前言

之前寫過一篇Android進階知識：事件分發與滑動沖突，主要研究的是關于Android中View事件分發與響應的流程。關于View除了事件傳遞流程還有一個很重要的就是View的繪制流程。一個Activity界面從啟動到繪制完成出現在眼前，這中間經歷了哪些過程。每一個View的大小、位置、形狀是怎么確定的。這些也都是自定義View的必備知識，所以也是很有必要來學習一下。因為要從Window初始化一直到子View繪制結束，涉及的內容有點多所以分成幾篇來寫。這第一篇先是一些基礎知識，主要包括View基礎，Android中的坐標系，MeasureSpec類和Window相關知識總結。

2、View基礎

2.1 View是什么？

View是Android中所有控件的基類，無論是TextView、ImageView還是Button、CheckBox都是繼承自View，可以說我們的應用界面就是由各式各樣的View組成的。

//ImageView繼承了View public class TextView extends View implements ViewTreeObserver.OnPreDrawListener { } //ImageView繼承了View public class ImageView extends View { } //ImageView繼承了TextView public class Button extends TextView { } //ImageView繼承了CompoundButton public class CheckBox extends CompoundButton { } //ImageView繼承了Button public abstract class CompoundButton extends Button implements Checkable { } 復制代碼

2.2 ViewGroup是什么？

ViewGroup從名字就可以看出來表示一組View，它可以包含多個View。平時常用的LinearLayout、RelativeLayout、FrameLayout等都是繼承自ViewGroup,并且ViewGroup也是繼承自View。

//LinearLayout繼承了ViewGroup public class LinearLayout extends ViewGroup { } //RelativeLayout繼承了ViewGroup public class RelativeLayout extends ViewGroup { } //FrameLayout繼承了ViewGroup public class FrameLayout extends ViewGroup { } //ViewGroup繼承了View public abstract class ViewGroup extends View implements ViewParent, ViewManager { } 復制代碼

又因為不同的應用界面都由不同的View或ViewGroup組成，所以最終的結構會形成一個樹，如下圖。

View樹

3、坐標系

Android中有兩種坐標系，一個Android坐標系，一個是View坐標系。Android坐標系以屏幕左上角為原點，向右為x軸正方向，向下為y軸正方向。View坐標系以父View的左上角為原點，同樣向右為x軸正方向，向下為y軸正方向。Android中也提供了獲取所在坐標的方法。在View中，有mLeft、mTop、mRight、mBottom四個成員變量并且提供對應的get獲取方法，這四個值就存儲了這個View相對于父布局的所在位置坐標。除此之外，在View的事件響應方法onTouchEvent中會返回一個MotionEvent對象，這個對象提供了兩對方法getX、getY和getRawX、getRawY，分別獲得當前觸摸點在所在View內的坐標和當前觸摸點在Android坐標系內的坐標。具體可以看下面這張圖。

坐標軸

View中的方法：

getLeft()： 獲取View的左邊到其父布局左邊的距離。
getTop()： 獲取View上邊到其父布局上邊的距離。
getRight()： 獲取View右邊到其父布局左邊的距離。
getBottom()： 獲取View下邊到其父布局上邊的距離。
MotionEvent中的方法：

getX()： 獲取觸摸點距離所在View左邊的距離。
getY()： 獲取觸摸點距離所在View上邊的距離。
getRawX()： 獲取觸摸點到整個屏幕左邊的距離。
getRawY()： 獲取觸摸點到整個屏幕頂邊的距離。

4、MeasureSpec類

MeasureSpec是View類里的一個內部類，表示測量規格，它的作用是封裝了從父布局傳遞到子級的布局需求。每個MeasureSpec代表寬度或高度的要求。MeasureSpec由測量尺寸size和測量模式mode組成。

如上圖，MeasureSpec里代表了一個32位的int類型。高兩位表示測量模式，低30位表示測量大小。其中測量模式分為以下三種：

UNSPECIFIED 模式
UNSPECIFIED模式下，父View不會約束子View大小，一般用于系統內部例如ListView、ScrollView等。
EXACTLY 模式
EXACTLY模式下，父View為子View測量出所需要的大小，一般對應match_parent屬性，強制大小充滿父布局和父布局一樣大，或者具體數值，比如100dp。
AT_MOST 模式
AT_MOST模式下，父View為子View提供一個最大的尺寸大小，子View大小可以任意由自己決定，但是最大不能超過這個尺寸，一般對應wrap_content屬性，自適應大小。

MeasureSpec類的源碼不是很多，具體如下。

public static class MeasureSpec {//移位大小private static final int MODE_SHIFT = 30;//0x3二進制為11,11 << 30 結果為：11 00000000 00000000 00000000 000000 （30個0）用于后面做與運算private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;//UNSPECIFIED模式：父View沒有對子View施加任何約束。它可以是任意大小。//0 << 30 結果為：00 00000000 00000000 00000000 000000 public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;//EXACTLY模式：父View已經為子View確定了確切的大小。不管子View想要多大，他都會得到這些界限。//1 << 30 結果為：01 00000000 00000000 00000000 000000public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;//AT_MOST模式：子View可以任意大，但不能超過父View的大小//2 << 30 結果為：10 00000000 00000000 00000000 000000public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;/*** 根據size和mode創建一個MeasureSpec*/public static int makeMeasureSpec(@IntRange(from = 0, to = (1 << MeasureSpec.MODE_SHIFT) - 1) int size,@MeasureSpecMode int mode) {//sUseBrokenMakeMeasureSpec的值API小于17位true大于17位falseif (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {//兼容API17以前的，通過size+mode獲得一個32位int的MeasureSpecreturn size + mode;} else {//API17以后更加嚴格，采用位運算，防止溢出//例如： size:4 mode：AT_MOST//~MODE_MASK為： 00 11111111 11111111 11111111 111111//size & ~MODE_MASK：00 00000000 00000000 00000000 000100//mode ： 10 00000000 00000000 00000000 000000//MODE_MASK： 11 00000000 00000000 00000000 000000//mode & MODE_MASK: 10 00000000 00000000 00000000 000000 //(size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK) 最終結果：// 10 00000000 00000000 00000000 000100 return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);}}/*** Like {@link #makeMeasureSpec(int, int)}, but any spec with a mode of UNSPECIFIED* will automatically get a size of 0. Older apps expect this.** @hide internal use only for compatibility with system widgets and older apps*/public static int makeSafeMeasureSpec(int size, int mode) {if (sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec && mode == UNSPECIFIED) {return 0;}return makeMeasureSpec(size, mode);}/*** 從MeasureSpec中獲取mode*/@MeasureSpecModepublic static int getMode(int measureSpec) {//noinspection ResourceTypereturn (measureSpec & MODE_MASK);}/*** 從MeasureSpec中獲取size*/public static int getSize(int measureSpec) {return (measureSpec & ~MODE_MASK);}static int adjust(int measureSpec, int delta) {final int mode = getMode(measureSpec);int size = getSize(measureSpec);if (mode == UNSPECIFIED) {// No need to adjust size for UNSPECIFIED mode.return makeMeasureSpec(size, UNSPECIFIED);}size += delta;if (size < 0) {Log.e(VIEW_LOG_TAG, "MeasureSpec.adjust: new size would be negative! (" + size +") spec: " + toString(measureSpec) + " delta: " + delta);size = 0;}return makeMeasureSpec(size, mode);}/*** Returns a String representation of the specified measure* specification.** @param measureSpec the measure specification to convert to a String* @return a String with the following format: "MeasureSpec: MODE SIZE"*/public static String toString(int measureSpec) {int mode = getMode(measureSpec);int size = getSize(measureSpec);StringBuilder sb = new StringBuilder("MeasureSpec: ");if (mode == UNSPECIFIED)sb.append("UNSPECIFIED ");else if (mode == EXACTLY)sb.append("EXACTLY ");else if (mode == AT_MOST)sb.append("AT_MOST ");elsesb.append(mode).append(" ");sb.append(size);return sb.toString();}} 復制代碼

源碼里已經加了注釋了，這里再來說一下，首先是幾個成員變量。

MODE_SHIFT表示移位大小。
MODE_MASK是進行位運算的遮罩。
UNSPECIFIED、EXACTLY、AT_MOST分別對應三種測量模式。

下圖是這幾個值的二進制表示。

接著來看makeMeasureSpec、getSize、getMode這幾個主要的方法。

public static int makeMeasureSpec(@IntRange(from = 0, to = (1 << MeasureSpec.MODE_SHIFT) - 1) int size,@MeasureSpecMode int mode) {//sUseBrokenMakeMeasureSpec的值API小于17位true大于17位falseif (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {//兼容API17以前的，通過size+mode獲得一個32位int的MeasureSpecreturn size + mode;} else {//API17以后更加嚴格，采用位運算，防止溢出return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);}} 復制代碼

makeMeasureSpec方法作用是根據size和mode創建一個MeasureSpec，可以看到根據API等級不同，實現也不同，API17之前是直接將size和mode相加，API17之后是采用位運算的方式,位運算集體看下面這張圖。

makeMeasureSpec方法

public static int getMode(int measureSpec) {//noinspection ResourceTypereturn (measureSpec & MODE_MASK);}public static int getSize(int measureSpec) {return (measureSpec & ~MODE_MASK);} 復制代碼

getSize、getMode這倆方法分別是從測量規格MeasureSpec中獲取到對應測量大小和測量模式，具體計算看下圖。

getSize方法和getMode方法關于MeasureSpec的內容就是這些，具體的運用等到看到繪制流程時再說。

5、Window相關

Window是一個抽象的窗體的概念，每個Activity初始化默認會創建一個Window，界面上所有的View都會添加到這個Window上。Android中的Window類也是個抽象類，它的實現類是PhoneWindow。關于Window的知識點很多，這里就簡單介紹下和Window有關的概念，了解下與Window有關的類的作用，主要是幫助理解后面View加載到Window過程。

與Window相關的有這幾個類和他們的作用：

Window：窗體抽象類。
PhoneWinow：Window的具體實現類，對View進行管理。
WindowManager：是個接口，用來管理Window。
WindowManagerImpl：WindowManager的實現類，包含對Window各種操作（添加、刪除、更新）的方法。
WindowManagerService（WMS）：WindowManager的管理者，負責對窗口的管理、Surface的管理等。
ViewRootImpl：所有View的根，將Window和View聯系起來。
DecorView：頂級View。

由上面這張圖可以清楚的看出應用界面的層級，其中Window又由WindowManager來管理，進而會通過ViewRootImpl中的IWindowSession進行Binder通信，最終通過WMS把窗口Surface進行繪制到屏幕上。下面這張圖簡單描述了這個邏輯。

6、總結

這一篇內容主要是梳理了一些繪制流程中要用到的基礎知識，比較簡單，為的是之后在看具體流程代碼的時候更加順利。下一篇就開始看具體繪制流程了。

轉載于:https://juejin.im/post/5d2ad297e51d45590a445bdd

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Android进阶知识：绘制流程（上）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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