从performTraversals到三大流程的调用流程

这篇主要想梳理一下真实的一个Demo它的measure、layout、draw到底是怎么样的一个调用过程。

前几天，我在嵌套在RelativeLayout中的自定义View的onMeasure()、onLayout()、onDraw()中打印信息，居然输出了四次measure两次layout，有一部分是因为RelativeLayout两次测量子View。另外就是只知道performTraversals()是三大流程的起点，但是不知道到底是怎么样调用的，所以.....

开始之前应该先复习下面这些基础知识。

一、调用过程的结论

API26从performTraversals()到三大流程的运行步骤如下。

第一次performTraversals()

  1. 第一个measureHierarchy()被调用。
    • performMeasure()被调用。
    • View的measure()被调用。
    • DecorView的onMeasure()被调用，递归到底。（onMeasure第一次）
  2. 第一个performMeasure()被调用。
    • View的measure()被调用。
    • DecorView的onMeasure()被调用，递归到底。（onMeasure第二次）
  3. performLayout()被调用。
    • layout()被调用
    • onLayout()被调用，递归到底。（onLayout第一次）
  4. performDraw()没有被调用，开始了新一轮的performTraversals()。

第二次performTraversals()

  1. 第一个measureHierarchy()被调用。
    • performMeasure()被调用。
    • View的measure()被调用。
    • 内层自定义View的onMeasure()没有被调用。
  2. performLayout()被调用。
    • layout()被调用。
    • 内层自定义View的onLayout()没有被调用。
  3. performDraw()被调用。
    • draw()被调用，onDraw()被调用，递归到底。（onDraw第一次）

二、DecorView结构

测试的布局

Activtiy加载以下布局文件，其中Circle为继承View的自定义View。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <com.utte.viewevent.CircleView
        android:layout_width="400dp"
        android:layout_height="200dp" />

</LinearLayout>

使用的style是默认项目的AppTheme。

<resources>

    <!-- Base application theme. -->
    <style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">
        <!-- Customize your theme here. -->
        <item name="colorPrimary">@color/colorPrimary</item>
        <item name="colorPrimaryDark">@color/colorPrimaryDark</item>
        <item name="colorAccent">@color/colorAccent</item>
    </style>

</resources>

DecorView结构

如果使用上面的测试布局，DecorView在第一次测量时将会是如下结构：

DecorView(3)

  1. LinearLayout（2）
    1. ViewStub （GONE）
    2. FrameLayout（1）
      1. ActionBarOverlayLayout（2）
        1. ActionBarContainer（2）
          • ToolBar（1）
            • AppCompatTextView
          • ActionBarContextView（GONE）
        2. ContentFrameLayout(1， 这里是Activity加载的布局)
          • LinearLayout（1）
            • 自定义的CircleView
  2. View（id为navigationBarBackgroud）
  3. View（id为statusBarBackgroud）

注意

  1. ContentFrameLayout中的布局就是Activity中setContentView加载进去的布局。
  2. 这个DecorView并不是不变的，在后面的measure、layout过程中，可能会增加布局。

三、详细流程--第一次performTraversals()

1）第一个measureHierarchy()被调用

这是第一次测量，也是步骤最多最复杂的。所以分析得稍微详细些，后面的流程和这个都差不多。

1. measureHierarchy()被调用

调用条件是layoutRequested为true。

boolean layoutRequested = mLayoutRequested && (!mStopped || mReportNextDraw);
if (layoutRequested) {
    // ......
    windowSizeMayChange |= measureHierarchy(host, lp, res,
                    desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
}

mLayoutRequested在1629行由于mFirst为true，所以被赋值为true。

if (mFirst) {
    // ......
    mLayoutRequested = true;
    // ......
}

mStopped初始化为false，并且一直为false，没有找到任何地方将它赋值为true。

mReportNextDraw暂时应该没有涉及到，所以默认为false。

最终layoutRequested为true，measureHierarchy()被调用。

2. ViewRootImpl#measureHierarchy() -> DecorView#measure()

在measureHierarchy()中，由于窗口宽不为wrap_content，所以1471和1484的performMeasure()没有被调用，并且goodMasure没有被赋值为true。1498的performMeasure()调用条件为goodMeasure为false，所以这个performMeasure()被调用了。

if (lp.width == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
    // ......
    if (baseSize != 0 && desiredWindowWidth > baseSize) {
        // ......
        performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
        // .......
        if ((host.getMeasuredWidthAndState()&View.MEASURED_STATE_TOO_SMALL) == 0) {
            goodMeasure = true;
        } else {
            // ......
            performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
            if ((host.getMeasuredWidthAndState()&View.MEASURED_STATE_TOO_SMALL) == 0) {
                goodMeasure = true;
            }
        }
    }
}
if (!goodMeasure) {
    // ......
    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    // ......
}

performMeasure中只要mView（此时为DecorView）不空，就会调用mView的measure()。

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
    if (mView == null) {
        return;
    }
    try {
        mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    // ......
}

3. DecorView的第一次测量过程

由于只有View实现了measure()，是final的方法，所以所有视图调用measure()都会直接到了View的measure()。调用mView（DecorView）的measure()，实际是调用了View统一实现的measure()。

View#measure() -> DecorView#onMeasure()

在measure()中调用onMeasure的条件是：

final boolean forceLayout = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;
final boolean needsLayout = specChanged
                && (sAlwaysRemeasureExactly || !isSpecExactly || !matchesSpecSize);
if (forceLayout || needsLayout) {
    // ......
    int cacheIndex = forceLayout ? -1 : mMeasureCache.indexOfKey(key);
    if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
        // ......
        onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        // ......

sIgnoreMeasureCache值在API20之前一直为true，API20之后一直为false。此处forceLayout为true，所以onMeasure()被调用。

DecorView的测量分发

到达DecorView的onMeasure()，里面直接调用了其父类（FrameLayout）的onMeasure()。

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    // ......
    super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    // ......
}

到达FrameLayout的onMeasure()，首先计算DecorView的子View个数，三个，一个LinearLayout和两个普通的View，分别对他们调用measureChildWithMargins()，measureChildWithMargins()会调用子View的measure()。

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    int count = getChildCount();
    // ......
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        final View child = getChildAt(i);
        if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {
            measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
            // ......
        }
    }
    // ......
}
a. DecorView第一个子View--LinearLayout的测量

measureChildWithMargins()调用了LinearLayout的measure()（其实就是View的measure()）。

protected void measureChildWithMargins(View child,
        int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
        int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
    // ......
    child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

这个measure()的forceLayout是ture，所以调用到LinearLayout的onMeasure()。进入了LinearLayout的onMeasure()后，判断了orientation，进入了measureVertical()，LinearLayout有两个子View。

i. LinearLayout的第一个子View--ViewStub

第一个是ViewStub，但是这个ViewStub的状态是GONE的，于是没有做测量的工作。

ii. LinearLayout的第二个子View--FrameLayout

第二个子View是一个FrameLayout，一直调用到FrameLayout的onMeasure()。在onMeasure中得出FrameLayout子View只有一个，ActionBarOverlayLayout。

ActionBarOverlayLayout的onMeasure()被调用，测量过程会向两个子View传递，ActionBarContainer和ContentFrameLayout。

ActionBarContainer

  1. ActionBarOverlayLayout对mActionBarTop调用了measureChildWithMargins()，mActionBarTop就是ActionBarContainer。ActionBarContainer的onMeasure()被调用，ActionBarContainer继承了FrameLayout()，在它的onMeasure()中调用了父类(FrameLayout)的onMeasre()。

  2. ActionBarContainer还有两个子View，一个是Toolbar，Toolbar的onMeasure()被调用，Toolbar里面还有一个子View，AppCompatTextView，这个TextView的绘制过程就不说了。

  3. 接着走到了ActionBarContainer的第二个子View，是ActionBarContextView，它是GONE的状态。ActionBarContainer的两个子View就遍历完了。

ContentFrameLayout

  1. 接着ActionBarOverlayLayout对mContent调用measureChildWithMargins()，mContent是ContentFrameLayout，调用到ContentFrameLayout的onMeasure()，调用了它父类（FrameLayout）的onMeasure()。ContentFrameLayout有一个子View，是LinearLayout。

  2. 这个LinearLayout就是前面代码中我们自己定义的布局文件中的LinearLayout。进入measureVertical()，里面一个子View，是我自定义的CircleView。CircleView的onMeasure()被调用。ContentFrameLayout测量结束。

b. DecorView第二、三个子View的测量

后面两个子View都是普通的View，一个id为navigationBarBackgroud，一个为statusBarBackgroud。至此，DecorView的测量就完成了，回到了ViewRootImp()的performTraversals()。

2）第二个measureHierarchy()没有被调用

mApplyInsetsRequested为false。

if (mApplyInsetsRequested) {
    mApplyInsetsRequested = false;
    // ......
    if (mLayoutRequested) {
        // .......
        windowSizeMayChange |= measureHierarchy(host, lp,
                mView.getContext().getResources(),
                desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
    }
}

3）第一个performMeasure()被调用

mStopped为false，updatedConfiguration为true。

if (!mStopped || mReportNextDraw) {
    boolean focusChangedDueToTouchMode = ensureTouchModeLocally(
            (relayoutResult&WindowManagerGlobal.RELAYOUT_RES_IN_TOUCH_MODE) != 0);
    if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth()
            || mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged ||
            updatedConfiguration) {
        // ......
        performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

DecorView第二次测量流程和第一次一样。

4）第二个performMeasure()未被调用

weight都是0，measureAgain为false。

boolean measureAgain = false;
if (lp.horizontalWeight > 0.0f) {
    // ......
    measureAgain = true;
}
if (lp.verticalWeight > 0.0f) {
    // ......
    measureAgain = true;
}
if (measureAgain) {
    // ......
    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

5）performLayout()会被调用

调用条件

layoutRequested为true，mStopped为false，mReportNextDraw为false。didLayout为true，所以performLayout被调用。

final boolean didLayout = layoutRequested && (!mStopped || mReportNextDraw);
// ......
if (didLayout) {
    performLayout(lp, mWidth, mHeight);
    // ......
}

ViewRootImpl#performLayout()->DecorView#onLayout()

performLayout()中只要mView（DecorView）不空，就会调用到mView的layout()，DecorView没有重写layout()，所以调用到ViewGroup的layout()。ViewGroup调用了父类（View）的layout()。View的layout调用onLayout的条件如下，changed为true，DecorView的onLayout()被调用。

boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
        setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
    onLayout(changed, l, t, r, b);

DecorView布局流程分发

DecorView的onLayout会直接调用父类（FrameLayout）的onLayout()。在这遍历了DecorView的子View，调用每一个子View的layout()，和measure流程类似的分发。

LinearLayout中没有重写layout()，所以调用了ViewGroup的layout()->View的layout()->LinearLayout的onLayout()->LinearLayout的onLayout()->LinearLayout的layoutVertical()，有两个子View，ViewStub还是不存在，之后会对第二个子View FrameLayout调用setChildFrame()，内部调用FrameLayout的layout()。然后调用到FrameLayout的onLayout()，继续分发到底。

和measure有一点点不同的是会先处理ContentFrameLayout，再处理ActionBarContainer。

6）performDraw()未被调用

newSurface为true。isViewVisible为true，performDraw()没有被调用。在这里调用了scheduleTraversals()，所以会有第二次performTraversals()。

if (!cancelDraw && !newSurface) {
    // ......
    performDraw();
} else {
    if (isViewVisible) {
        // Try again
        scheduleTraversals();
    }
    // ......
}

四、详细流程--第二次performTraversals()

1） measureHierarchy()被调用

这里mLayoutRequested为true，mStopped为false，mReportNextDraw为true，因为在上一次performTraversals()时report了一次。

boolean layoutRequested = mLayoutRequested && (!mStopped || mReportNextDraw);
if (layoutRequested) {
    // ......
    windowSizeMayChange |= measureHierarchy(host, lp, res,
            desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
}

之后一样的goodMeasure为false，performMeasure()被调用。大体是一样的，但是为什么这次测量并没有进入自定义View的onMeasure呢，就是因为在调用ContentFrameLayout的measure()时，forceLayout是false，所以ContentFrameLayout的onMeasure()没有被调用。

另外一个和之前不同的是Toolbar中的onMeasure()会去调用ActionMenuView的onMeasure()，ActionMenuView在之前的两次测量中并没有出现。

2） 第二个measureHierarchy()没被调用

和第一次performTraversals一样的原因。

3） 第一、二个performMeasure()没被调用

mStopped为false，mReportNextDraw为true，但是第二个if没有进入，updatedConfiguration为false。

if (!mStopped || mReportNextDraw) {
    
    if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth()
            || mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged ||
            updatedConfiguration) {
        // .......
        performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
        // .......
        if (measureAgain) {
            performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
        }
        layoutRequested = true;
    }
}

4） performLayout()被调用

DecorView的其它部分还是有调用onLayout()的。除了到达ContentFrameLayout调用layout()时，在View的layout()中，changed为false，并且没有设置PFLAG_LAYOUT_REQUIRED，所以他的onLayout()没有被调用。

public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    // ......
    boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
            setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
        onLayout(changed, l, t, r, b);
        // ......
    }
    // ......
}

5） performDraw()被调用

完成完整的draw流程。

五、总结

这样一分析，三大流程确实清楚了不少，最重要的是三大流程不只是几个单独的方法了，明白了调用流程。

没有想到简简单单的一个布局，居然这么复杂，主要还是这现成的theme结构复杂，早知道就换一个没有Toolbar的theme分析了......

表面上确实是performTraversals()调用了两次，并且方法内部很多measure()的调用，但是因为各种判断，让测量和布局的次数远没有写上去的那么多。

能力有限，还没有理解为什么要这样设计，做两次完整测量和一次不完整测量。

当程序员好累啊...我的颈椎...

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