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Android 之自定义 View 的死亡三部曲之（Draw）

本贴最后更新于 2512 天前，其中的信息可能已经沧海桑田

前言

  • 大家好！本次我们将继续学习 Android 之自定义 View 的死亡三部曲中的最后一部（Draw）：画出最真实的自己

  • 在此之前，我们在 Android 之自定义 View 的死亡三部曲之（Measure） 中分析了 View 测测量过程，获得了 View 的三围数据-测量后获得高和宽，在 Android 之自定义 View 的死亡三部曲之（Layout） 中分析了 View 的测量过程，经过测量后，我们就能拿到 View 的 left、top、right、bottom 四个点的值。那么我们剩下最后一步，将我的的 View 绘制出来。

  • Ok，这次我们依然是以 ViewRootImpl 的 performTraversals 方法起点。

      private void performTraversals() {
  	  ...
  		if (!mStopped) {
  	  //1、获取顶层布局的childWidthMeasureSpec
  		int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);  
  	  //2、获取顶层布局的childHeightMeasureSpec
  		int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
  		//3、测量开始测量
  		performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);       
  		}
  	  } 

  	  if (didLayout) {
  	  //4、执行布局方法
  		performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
  		...
  	  }
  	  if (!cancelDraw && !newSurface) {
  	   ...
  	  //5、开始绘制了哦
  			performDraw();
  		}
  	  } 
  	...
    }

  • 这次我们分析到 performDraw 方法了。好的，我们一起来看下 performDraw 里面的代码吧,我只保留来于本次分析相关的关键代码。

      private void performDraw() {
  	......
  	//1、fullRedrawNeeded这个变量标识了本次绘制是否需要完全重新绘制
  	final boolean fullRedrawNeeded = mFullRedrawNeeded;
  	try {
  		//2、此处调用了ViewRootImpl的draw方法
  		draw(fullRedrawNeeded);
  	} finally {
  		mIsDrawing = false;
  		Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
  	}

  	......
  }

  • 看 1 处，既然有完全绘制，当然也会有局部绘制了，这样做是为了提高性能

  • OK，我们看下 draw 这个方法里面的代码

      private void draw(boolean fullRedrawNeeded) {
  	......
  	//1、获得dirty，也就是我们要绘制的区域
  	final Rect dirty = mDirty;
  	if (mSurfaceHolder != null) {
  		// The app owns the surface, we won't draw.
  		dirty.setEmpty();
  		if (animating) {
  			if (mScroller != null) {
  				mScroller.abortAnimation();
  			}
  			disposeResizeBuffer();
  		}
  		return;
  	}

  	//2、判断是否需要完全绘制
  	if (fullRedrawNeeded) {
  		mAttachInfo.mIgnoreDirtyState = true;
  		//3、需要完全绘制时，将dirty的值设置为神歌屏幕的大小
  		dirty.set(0, 0, (int) (mWidth * appScale + 0.5f), (int) (mHeight * appScale + 0.5f));
  	}
  	......

  	 //3、调用drawSoftware进行绘制
  	if (!drawSoftware(surface, mAttachInfo, xOffset, yOffset, scalingRequired, dirty)) {
  				return;
  		}
  }

  • 从上面的代码分析中，我们看到，最后时通过调用 drawSoftware 进行绘制，那么我们看下 drawSoftware 方法的代码

      private boolean drawSoftware(Surface surface, AttachInfo attachInfo, int xoff, int yoff,
  			boolean scalingRequired, Rect dirty) {

  	//1、哈哈，看到了canvas，是不是感觉里绘制越来越近了
  	final Canvas canvas;
  	try {
  		//2、取出绘制区域的四个位置的值
  		final int left = dirty.left;
  		final int top = dirty.top;
  		final int right = dirty.right;
  		final int bottom = dirty.bottom;

  		//3、传入我们的绘制区域，创建一个被锁定了绘制区域的canvas
  		canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);

  		// The dirty rectangle can be modified by Surface.lockCanvas()
  		//noinspection ConstantConditions
  		if (left != dirty.left || top != dirty.top || right != dirty.right
  				|| bottom != dirty.bottom) {
  			attachInfo.mIgnoreDirtyState = true;
  		}
  		//4、设置画布的密度
  		canvas.setDensity(mDensity);
  	} 

  	try {

  		if (!canvas.isOpaque() || yoff != 0 || xoff != 0) {
  			//5、清除画布的颜色
  			canvas.drawColor(0, PorterDuff.Mode.CLEAR);
  		}

  		dirty.setEmpty();
  		mIsAnimating = false;
  		attachInfo.mDrawingTime = SystemClock.uptimeMillis();
  		mView.mPrivateFlags |= View.PFLAG_DRAWN;

  		try {
  			//7、设置画布的偏离值
  			canvas.translate(-xoff, -yoff);
  			if (mTranslator != null) {
  				mTranslator.translateCanvas(canvas);
  			}
  			canvas.setScreenDensity(scalingRequired ? mNoncompatDensity : 0);
  			attachInfo.mSetIgnoreDirtyState = false;

  			//8、调用mView大的draw方法开始绘制
  			mView.draw(canvas);

  		}
  	} 
  	return true;
  }

  • Ok，我们分析到第 8 步知道，最终调用了 mView 的 draw 开始绘制了，而 mView 也就是 DecorView，我们前面分析过 DecorView 是一个 FrameLayout，而 FrameLayout 并没有重现 draw 方法，ViewGroup 也没有重写，所以，我们直接看 View 的 draw 方法，代码有点长，但是思路分清晰，官方给出的解释也是非常清晰的

      @CallSuper
  public void draw(Canvas canvas) {
  	final int privateFlags = mPrivateFlags;
  	 //（1）、dirtyOpaque标识了当前View是否时透明的
  	final boolean dirtyOpaque = (privateFlags & PFLAG_DIRTY_MASK) == PFLAG_DIRTY_OPAQUE &&
  			(mAttachInfo == null || !mAttachInfo.mIgnoreDirtyState);
  	mPrivateFlags = (privateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | PFLAG_DRAWN;

  	/*
   * Draw traversal performs several drawing steps which must be executed * in the appropriate order: * *      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) */
   //上面的解释大知识，绘制过程中有一系列的步骤，但是有几个是必须要执行的
   //1、绘制背景2、如果有需要，在可以先保存当前canvas的层级数据，3、绘制View的内容4、绘制View的子类5、如果又需要，在退出此次绘制时恢复之前的canvas的层级数据
   //6、绘制一些装饰的效果
   // Step 1, draw the background, if needed  int saveCount;
  	//（2）、透明时不需要绘制背景
  	if (!dirtyOpaque) {
  	  //（3）、不透明时，绘制背景
  		drawBackground(canvas);
  	}
  	//他说可以跳过第2步和第5步，说明第2和第5步时很重要
  	// skip step 2 & 5 if possible (common case)
    final int viewFlags = mViewFlags;
  	boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;
  	boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;
  	if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
  		// Step 3, draw the content
  		//（4）、如果不透明，绘制View的内容
    if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);

  		// Step 4, draw the children
  	//（5）将canvas传递给childView，将绘制事件传递下去
    dispatchDraw(canvas);

  		// Overlay is part of the content and draws beneath Foreground
    if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) {
  			mOverlay.getOverlayView().dispatchDraw(canvas);
  		}

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

  		// we're done...
    return;
  	}

  ......
  }

  • OK,第 2 步和第 5 步是保存 canves 状态和恢复的操作，我们这次就分析其他步骤就好

  • 首先，我们看第 1 步，在 View 非透明情况下，执行背景的绘制操作

      private void drawBackground(Canvas canvas) {
  	final Drawable background = mBackground;
  	//1、背景为null当然是直接返回了
  	if (background == null) {
  		return;
  	}
  	//2、确认背景的边界值
  	setBackgroundBounds();

  	// Attempt to use a display list if requested.
    if (canvas.isHardwareAccelerated() && mAttachInfo != null
    && mAttachInfo.mHardwareRenderer != null) {
  		mBackgroundRenderNode = getDrawableRenderNode(background, mBackgroundRenderNode);

  		final RenderNode renderNode = mBackgroundRenderNode;
  		if (renderNode != null && renderNode.isValid()) {
  			setBackgroundRenderNodeProperties(renderNode);
  			((DisplayListCanvas) canvas).drawRenderNode(renderNode);
  			return;
  		}
  	}
  	//3、获取当前的scrollX和scrollY的值
  	final int scrollX = mScrollX;
  	final int scrollY = mScrollY;
  	if ((scrollX | scrollY) == 0) {
  		//此时没有滚动，开始绘制背景
  		background.draw(canvas);
  	} else {
  		//正在滚动，移动canvas后绘制
  		canvas.translate(scrollX, scrollY);
  		background.draw(canvas);
  		canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
  	}
  }

  • 从上面的分析，我有又个意外的发现，当 scrllX 或者 scrollY 的值不为 0 时，先使 canvas 偏移后在绘制，这就是为什么如果我们是使用 Scoller 来实现 View 的滑动时，实际上移动的是 View 的可视区域，而不是 View 本身

  • 我们看下 setBackgroundBounds 里面是如何确认背景边界的

      void setBackgroundBounds() {
  	if (mBackgroundSizeChanged && mBackground != null) {
  	//1、直接根据layout中获得的四个位置的值直接确定
  		mBackground.setBounds(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop);
  		mBackgroundSizeChanged = false;
  		rebuildOutline();
  	}
  }

  • 介绍完绘制背景，我们接下来分析绘制内容部分，我们看 onDraw 方法，没错，又是空的，因为这是我们在自定义 View 的时候需要自己去实现的

      protected void onDraw(Canvas canvas) {
  }

  • OK，那我们看下一步，传递绘制事件给 child 们

  • 我们先看 View 的 dispatchDraw，没错，还是空的，View 就是最原始的了，哪里有 child 嘛。

      protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {

  }

  • 那么我们来看 ViewGroup 中的吧,源码优点长，我保留于本次分析相关就好

      @Override
  protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
  	boolean usingRenderNodeProperties = canvas.isRecordingFor(mRenderNode);

  	//1、获取child的数据
  	final int childrenCount = mChildrenCount;
  	final View[] children = mChildren;
  	int flags = mGroupFlags;

  	......
  	for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
  		......

  		final int childIndex = getAndVerifyPreorderedIndex(childrenCount, i, customOrder);
  		final View child = getAndVerifyPreorderedView(preorderedList, children, childIndex);
  		if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {

  			//2、调用drawChild传递canvas、child进去绘制child
  			more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
  		}
  	}
  	......
  }

  • ok，重点是 drawChild 这个方法，我们看下 drawChild 里面做什么操作

      protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTime) {
  	return child.draw(canvas, this, drawingTime);
  }

  • 里面直接调用了 child 的 draw 方法。不过这个方法跟我们前面的分析的 draw 有点区别哦，没错，参数个数不同，那么我们看下到底却别在哪呢,这个方法的代码很长，我截取关键代码

      boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) {

  	......
  	if (!drawingWithDrawingCache) {
  		if (drawingWithRenderNode) {
  			mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;
  			((DisplayListCanvas) canvas).drawRenderNode(renderNode);
  		} else {
  			if ((mPrivateFlags & PFLAG_SKIP_DRAW) == PFLAG_SKIP_DRAW) {
  				mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;
  				dispatchDraw(canvas);
  			} else {
  			// 1、这里调用子View的draw方法，并将调整好的canvas传进去
  				draw(canvas);
  			}
  		}
  	} else if (cache != null) 
  		// 2、如果是cache模式，则利用cache
  		mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;
  		if (layerType == LAYER_TYPE_NONE) {
  			Paint cachePaint = parent.mCachePaint;
  			if (cachePaint == null) {
  				cachePaint = new Paint();
  				cachePaint.setDither(false);
  				parent.mCachePaint = cachePaint;
  			}
  			cachePaint.setAlpha((int) (alpha * 255));
  			canvas.drawBitmap(cache, 0.0f, 0.0f, cachePaint);
  		} else {
  			int layerPaintAlpha = mLayerPaint.getAlpha();
  			mLayerPaint.setAlpha((int) (alpha * layerPaintAlpha));
  			canvas.drawBitmap(cache, 0.0f, 0.0f, mLayerPaint);
  			mLayerPaint.setAlpha(layerPaintAlpha);
  		}
  	}
  	......

  }

  • 上面主要做的事情就是，如果有 cache，就利用 cache 进行绘制，没有则直接调用 View 的 draw 方法。然后根据前面的分析，最终会调用个个 View 的 onDraw 进行绘制操作

  • 接下来到了第六部，绘制装饰物（例如 recyclerView 的滚动条），OK，我们来看下 onDrawForeground 方法

      public void onDrawForeground(Canvas canvas) {
  	//1、绘制滚动指示器
  	onDrawScrollIndicators(canvas);
  	//2、绘制滚动条
  	onDrawScrollBars(canvas);

  	final Drawable foreground = mForegroundInfo != null ? mForegroundInfo.mDrawable : null;
  	if (foreground != null) {
  		if (mForegroundInfo.mBoundsChanged) {
  			mForegroundInfo.mBoundsChanged = false;
  			final Rect selfBounds = mForegroundInfo.mSelfBounds;
  			final Rect overlayBounds = mForegroundInfo.mOverlayBounds;

  			if (mForegroundInfo.mInsidePadding) {
  				selfBounds.set(0, 0, getWidth(), getHeight());
  			} else {
  				selfBounds.set(getPaddingLeft(), getPaddingTop(),
  						getWidth() - getPaddingRight(), getHeight() - getPaddingBottom());
  			}

  			final int ld = getLayoutDirection();
  			Gravity.apply(mForegroundInfo.mGravity, foreground.getIntrinsicWidth(),
  					foreground.getIntrinsicHeight(), selfBounds, overlayBounds, ld);
  			foreground.setBounds(overlayBounds);
  		}
  		//绘制foreground
  		foreground.draw(canvas);
  	}
  }

  • 通过以上的分析，我们就把 View 的 Draw 分析完了，

总结：好吧直接上一个收集的时序图

123.png

  • Android

    Android 是一种以 Linux 为基础的开放源码操作系统，主要使用于便携设备。2005 年由 Google 收购注资，并拉拢多家制造商组成开放手机联盟开发改良，逐渐扩展到到平板电脑及其他领域上。

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  • View
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    “梦想从学习开始，事业从实践起步” —— 习近平

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