从Android 6.0源码的角度剖析View的绘制原理

在从Android 6.0源码的角度剖析Activity的启动过程和从Android 6.0源码的角度剖析Window内部机制原理的文章中，我们分别详细地阐述了一个界面(Activity)从启动到显示的整个流程和View是如何添加到Activity的Window中的。本文就在上述两篇文章基础上，从源码的角度剖析View的绘制过程，同时分析在源码中View的绘制入口在哪里。

1. View绘制入口分析

 在剖析Window内部机制原理中我们曾谈到，当调用WindowManager的addView()方法向Window中添加视图布局(比如DecorView)时，实际上调用的是WindowManagerGlobal的addView()方法，该方法首先会创建一个与View绑定ViewRootImpl对象，然后再调用ViewRootImpl的setView()方法进入执行View绘制流程，但此时并没有真正开始View的绘制。ViewRootImpl.setView()方法会继续调用ViewRootImpl的requestLayout()方法，该方法实现也比较简单，它首先会通过ViewRootImpl的CheckThread()方法检查当前线程是否为主线程，从而限定了更新View(界面)只能在主线程，子线程更新View会直接报Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.异常；然后，再将mLayoutRequested标志设置为true并调用ViewRootIpml的scheduleTraversals()方法，从该方法名中我们可以推测出，此方法将会执行一个Traversals(遍历)任务。ViewRootIpml.scheduleTraversals()方法源码如下：

void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        //mTraversalRunnable执行绘制任务
        // 最终调用performTraversals
        mChoreographer.postCallback(
            Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        if (!mUnbufferedInputDispatch) {
            scheduleConsumeBatchedInput();
        }
        notifyRendererOfFramePending();
        pokeDrawLockIfNeeded();
    }
}

 果不其然，在ViewRootIpml.scheduleTraversals()方法的源码中，我们看到它会去调用 mChoreographer.postCallback的方法，并传入一个mTraversalRunnable对象。通过跟踪postCallback方法可知，这个方法最终调用mHandler的sendMessageAtTime方法执行一个异步任务，即mTraversalRunnable，它会去执行渲染View任务。

//ViewRootImpl.TraversalRunnable
final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}
final TraversalRunnable mTraversalRunnable = new TraversalRunnable();

// ViewRootImpl.doTraversal()方法
void doTraversal() {
    if (mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = false;
        mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);

        if (mProfile) {
            Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
        }
	   // 真正的View绘制入口
        performTraversals();

        if (mProfile) {
            Debug.stopMethodTracing();
            mProfile = false;
        }
    }
}

 从mTraversalRunnable对象可知，在它的run()方法中会调用ViewRootImpl的doTraversal()方法，这个方法最终调用ViewRootImpl的performTraversals()方法，从该方法名可推出，它的作用应该是执行遍历。从之前的 schedule traversals到perform traversals，也就是说，很可能performTraversals()方法就是View绘制的真正入口。接下来，就来看下这个方法的源码，看下我们的推测是否正确。

//ViewRootImpl.performTraversals()方法
private void performTraversals() {
    // cache mView since it is used so much below...
    // 缓存mView
    final View host = mView;
    //...
    if (!mStopped || mReportNextDraw) {
        if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth()
            || mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged) {
            // 获取子View的测量规范
            int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
            int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
            // Ask host how big it wants to be
            // view的测量
            performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
        }
    }

    //...
    final boolean didLayout = layoutRequested && (!mStopped || mReportNextDraw);
    if (didLayout) {
        //View的布局
        performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
    }

    //...
    if (!cancelDraw && !newSurface) {
        if (!skipDraw || mReportNextDraw) {
            if (mPendingTransitions != null && mPendingTransitions.size() > 0) {
                for (int i = 0; i < mPendingTransitions.size(); ++i) {
                    mPendingTransitions.get(i).startChangingAnimations();
                }
                mPendingTransitions.clear();
            }
            //View的绘制
            performDraw();
        }
    } 
}

 从上述源码可知，performTraversals确实是View绘制的入口，且它会依次去调用performMeasure()、performLayout()和performDraw()方法，这些方法分别会去调用View的measure()、layout()和draw()方法，从而实现View的测量、布局以及绘制过程。另外，由于Android的界面是层级式的，即由多个View叠起来呈现的，类似于数据结构中的树结构，对于这种视图结构我们称之为视图树。因此，对于一个界面的绘制，肯定是遍历去绘制视图树中的View，这也正解释了入口方法为什么称为“执行遍历(performTraversals)”！

ViewRootImpl是View中的最高层级，属于所有View的根，但ViewRootImpl不是View只是实现了ViewParent接口，它实现了View和WindowManager之间的通信协议，实现的具体细节在WindowManagerGlobal这个类当中。View的绘制流程就是ViewRootImpl发起的。

 Activity启动过程流程图：

2. View绘制过程分析

 从上一节的讲解我们知道，View的绘制过程主要经历三个阶段，即测量(Measure)、布局(Layout)、绘制(Draw)，其中，Measure的作用是测量要绘制View的大小，通过调用View.onMeasure()方法实现；Layout的作用是明确要绘制View的具体位置，通过调用View.onDraw()方法实现；Draw的作用就是绘制View，通过调用View.dispatchDraw()方法实现。

2.1 measure过程

(1) View的measure过程

 View的measure过程是从ViewRootImpl的performMeasure方法开始的。performMeasure()方法实现非常简单，就是去调用View的measure方法，而这个方法再会继续调用View的onMeasure方法，来实现对View的测量。相关源码如下：

//ViewRootImpl.performMeasure()方法
private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure");
    try {
		// 执行mView的measure方法
        mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    } finally {
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
}

// view.measure()方法
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    if ((mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ||
        widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec ||
        heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec) {
        int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == 
            PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :mMeasureCache.indexOfKey(key);
        if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
            // 调用View.onMeasure()
            onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        } 
        ...
    }
}

// view.onMeasure()方法
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
	// getSuggestedMinimumWidth方法会根据View是否有背景判断
	// 如果mBackground == null，则返回android:minWidth属性值
	// 否则，选取mBackground的getMinimumWidth()和android:minWidth属性值最小值
    setMeasuredDimension(
        	getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
            getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

 接下来，我们进一步分析View得onMeasure()方法中，是怎么对View进行测量的。从上述源码可知，该方法实现非常简单，主要是通过调用View.getDefaultSize()方法来获得最终的测量值，然后调用View.setMeasuredDimension()方法进行设定。

 首先，我们来看下getDefaultSize是如何获得最终的测量值的。从getDefaultSize源码可知，该方法需要传入两个参数值，其中，第一个参数表示View可能被设的size，由View.getSuggestedMinimumWidth()获得，通过查看该方法源码可知，它会根据当前View是否有BackGround，如果为空则返回当前View的android:minWidth或android:height属性值，否则，取android:minWidth或android:height和BackGround.getMinimumWidth()或BackGround.getMinimumHeight()的最大值；第二个参数是一个MeasureSpec，分为是该View的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec，它是衡量View的width、height测量规格，接下来我们会详讲。这里我们只需要知道，从某些程度来说，MeasureSpec是一个int类型数值，占32位，它的高2位表示测量的模式(UNSPECIFIED、AT_MOST、EXACTLY)，低30为表示测量的大小。getDefaultSize()会根据View的测量模式specMode来确定View的测量大小SpecSize，其中，specSize由View本身LayoutParams和父容器的MeasureSpec共同决定，它可能是一个精确的数值，也可能是父容器的大小。具体操作如下所示：

• specMode=MeasureSpec.UNSPECIFIED，该模式下表示View的width、height要多大就有多大，通常用于系统内部，在该模式下测量的值为getSuggestedMinimumWidth()或getSuggestedMinimumHeight()获得的值；
• specMode=MeasureSpec.AT_MOST，该模式表示View的width、height尽可能的大，但是不能超过父容器的大小，它对应于android:layout_width=wrap_content或android:layout_height=wrap_content属性值，在该模式下测量的值为specSize，且默认为父容器的大小。基于此，当我们自定义View时，如果希望设置wrap_content属性能够获得一个较为合理的尺寸值，就必须重写onMeasure方法来处理MeasureSpec.AT_MOST情况。
• specMode=MeasureSpec.EXACTLY，该模式下表示View的width、height是一个精确的值，它对应于精确的数值或者match_parant，在该模式下测量的值为specSize；

View.getDefaultSize()源码如下：

/*view的getDefaultSize方法*/
public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
    int result = size;
    //View的测量尺寸
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
    //View的测量大小
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);

    switch (specMode) {
    // UNSPECIFIED模式
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        result = size;
        break;
    // AT_MOST模式和EXACTLY模式
    // specSize可能是一个精确的数值，也可能是父容器的大小 
    case MeasureSpec.AT_MOST:
    case MeasureSpec.EXACTLY:
        result = specSize;
        break;
    }
    return result;
}

/*view的getSuggestedMinimumWidth方法*/
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
    return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}

 其次，我们再继续分析onMeasure是如何设定View的width和height大小的。该方法会调用setMeasuredDimension，setMeasuredDimension方法代码很简单，我们直接看最后一句setMeasuredDimensionRaw(measuredWidth, measuredHeight)，这个方法最终完成将View的测量尺寸缓存到mMeasuredWidth和 mMeasuredHeight 字段，并将标志设置为已完成View测量工作。至此，通常情况下，我们应该可以通过View的getMeasuredWidth方法和getMeasureHeight获取View的大小，虽然View的大小最终在onLayout方法执行完毕后才能确定，但是几乎是一样的。

protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
    boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
    if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
        Insets insets = getOpticalInsets();
        int opticalWidth  = insets.left + insets.right;
        int opticalHeight = insets.top  + insets.bottom;

        measuredWidth  += optical ? opticalWidth  : -opticalWidth;
        measuredHeight += optical ? opticalHeight : -opticalHeight;
    }
    // 缓存View的widht和height尺寸大小
    setMeasuredDimensionRaw(measuredWidth, measuredHeight);
}

private void setMeasuredDimensionRaw(int measuredWidth, int measuredHeight) {
	// 将尺寸大小缓存
    mMeasuredWidth = measuredWidth;
    mMeasuredHeight = measuredHeight;
	// 设置测量标志，说明已经测量完毕
    mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
}

---

MeasureSpec和View的measureSpec获取

---

 前面说到，MeasureSpec是衡量View尺寸的测量规格，从计算上来说，它是一个int类型数值，占32位，它的高2位表示测量的模式(UNSPECIFIED、AT_MOST、EXACTLY)，低30为表示测量的大小。但是从源码角度来说，它是View的一个内部类，提供了打包/解包MeasureSpec的方法。MeasureSpec类源码如下：

// View.MeasureSpec内部类
public static class MeasureSpec {
    private static final int MODE_SHIFT = 30;
    // 11 位左移 30 位
    private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;
    // UNSPECIFIED模式
    // 通常只有系统内部使用
    public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
    // EXACTLY模式
    // child大小被限制，值为精确值
    public static final int EXACTLY     = 1 << MODE_SHIFT;
    // AT_MOST模式
    // child要多大有多大，最大不超过父容器的大小
    public static final int AT_MOST     = 2 << MODE_SHIFT;
    // 构造measureSpec
    public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
        if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
            return size + mode;
        } else {
            return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
        }
    }

    // 提取measureSpec模式
    public static int getMode(int measureSpec) {
        return (measureSpec & MODE_MASK);
    }

    // 提取measureSpec大小
    public static int getSize(int measureSpec) {
        return (measureSpec & ~MODE_MASK);
    }
    ...
}

 使用MeasureSpec来测量顶层View和普通View稍微有点不同，但是测量的原理都是一样的，即View的MeasureSpec创建受父容器和本身LayoutParams的影响，在测量的过程中，系统会将View的LayoutParams根据父容器所施加的规则转换成对应的MeasureSpec，然后再根据这个MeasureSpec来测量出View的宽高。其中，这个父容器对于顶层View来说就是Window，对于普通View来说，就是ViewGroup。使用MeasureSpec测量View的宽高在上面我们已经分析过来你，下面我们着重分析下对于顶层View和普通View是如何分别构建自己的MeasureSpec的。

• 顶层View

  DecorView是Window的最顶层视图，那么，对DecorView的宽高的测量，会受本身LayoutParams和Window的影响。从ViewRootImpl的performTraversals()方法中，我们可以看到DecorView的宽高MeasureSpec的创建由getRootMeasureSpec()方法实现，该方法需要传入两个参数，即mWidth/mHeight和lp.width/lp.height，其中，前者为Window的宽高，后者为DecorView的LayoutParams属性值。

// ViewRootImpl.performTraversals()
WindowManager.LayoutParams lp = mWindowAttributes;
private void performTraversals() { 
    if (!mStopped || mReportNextDraw) {
        if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth()
            || mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged) {
            // 构造DecorView的widthMeasureSpec、heightMeasureSpec
            // lp.width、lp.height分别是DecorView自身LayoutParams的属性值
            int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
            int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
            // Ask host how big it wants to be
            // 测量DecorView的宽高
            performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
        }
    }
    ....
}

// ViewRootImpl.getRootMeasureSpec()
private static int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) {
    int measureSpec;
    switch (rootDimension) {
        case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:
            // Window can't resize. Force root view to be windowSize.
            measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, 
                                                      MeasureSpec.EXACTLY);
            break;
        case ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT:
            // Window can resize. Set max size for root view.
            measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, 
                                                      MeasureSpec.AT_MOST);
            break;
        default:
            // Window wants to be an exact size. Force root view to be that size.
            measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension, 
                                                      MeasureSpec.EXACTLY);
            break;
    }
    return measureSpec;
}

 接下来，我们分析构建DecorView的MeasureSpec过程。在ViewRootImpl.getRootMeasureSpec()中，根据DecorView的LayoutParams的width或height属性值判断，如果是MATCH_PARENT，则DecorView的specSize为window的尺寸且specMode设置为MeasureSpec.EXACTLY；如果是WRAP_CONTENT，则DecorView的specSize为window的尺寸且specMode设置为MeasureSpec.AT_MOST(这里就证明了我们上面说的结论，当View的specMode为AT_MOST时，specSize=父容器尺寸)；其他情况，则DecorView的specSize为一个精确值=lp.width或lp.height，且specMode设置为MeasureSpec.EXACTLY。

• 普通View

 对于普通View来说，它的父容器是ViewGroup，构建普通View的measureSpec是通过ViewGroup的measureChildWithMargins方法实现的。在该方法中又调用了ViewGroup的getChildMeasureSpec方法，这个方法接收三个参数，即父容器的parentWidthMeasureSpec、父容器的padding属性值+子View的margin属性值(left+right)以及子View的LayoutParams的width属性值。（同理height）

// ViewGroup.measureChildWithMargins()方法
protected void measureChildWithMargins(View child,
            int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
            int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
       // 构建子View宽高的measureSpec
       final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();

       final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
                mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
                        + widthUsed, lp.width);
       final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
                mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin
                        + heightUsed, lp.height);
	  // 调用子View的measure，测量它的尺寸(宽高)
       child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
   }

// ViewGroup.getChildMeasureSpec()方法
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
    // 获得父容器的specMode、specSize
    int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
    int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
	// 获得父容器specSize除去padding部分的空间大小
    // 如果specSize - padding<=0，则取0
    int size = Math.max(0, specSize - padding);

    int resultSize = 0;
    int resultMode = 0;
	// 根据父容器的specMode
    // 分情况构造子View的measureSpec
    switch (specMode) {
            // Parent has imposed an exact size on us
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            if (childDimension >= 0) {
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size. So be it.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size. It can't be
                // bigger than us.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;

            // Parent has imposed a maximum size on us
        case MeasureSpec.AT_MOST:
            if (childDimension >= 0) {
                // Child wants a specific size... so be it
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size, but our size is not fixed.
                // Constrain child to not be bigger than us.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size. It can't be
                // bigger than us.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;

            // Parent asked to see how big we want to be
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
            if (childDimension >= 0) {
                // Child wants a specific size... let him have it
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size... find out how big it should
                // be
                resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size.... find out how
                // big it should be
                resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            }
            break;
    }
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}

 从getChildMeasureSpec源码可知，它首先会去获取父容器measureSpec中的specMode和specSize，并计算父容器的specSize除去自身padding和子View的margin属性值后的剩余空间size；然后再根据父容器的specMode和子View的LayoutParams的width或height属性值来最终确定子View的measureSpec。具体如下：

• 父容器specMode=MeasureSpec.EXACTLY，说明父容器的尺寸是确定的

  (1) 如果childDimension >= 0，说明子View的尺寸是一个确切的数值，它的测量模式为MeasureSpec.EXACTLY。

  ​ childSpecSize=childDimension，childSpecMode=MeasureSpec.EXACTLY

  (2) 如果childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT，说明子View的尺寸是父容器尺寸的大小，但是需要注意的是，受子View本身margin参数和父容器padding参数的影响，这里的尺寸是减去这两个剩余的空间。当然，尽管如此，它仍然是一个确切的值，它的测量模式为MeasureSpec.EXACTLY。

  ​ childSpecSize=size，childSpecMode=MeasureSpec.EXACTLY

  (3) 如果childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT，说明子View的尺寸是不确定的，即尽可能的大，但是不能超过父容器的剩余空间，它的测量模式为MeasureSpec.AT_MOST。

  ​ childSpecSize=size，childSpecMode=MeasureSpec.AT_MOST

• 父容器specMode=MeasureSpec.AT_MOST，说明父容器的尺寸是不确定的

  (1) 如果childDimension >= 0，说明子View的尺寸是一个确切的数值，它的测量模式为MeasureSpec.EXACTLY。

  ​ childSpecSize=childDimension，childSpecMode=MeasureSpec.EXACTLY

  (2) 如果childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT，说明子View的尺寸是父容器尺寸的大小，但是需要注意的是，受子View本身margin参数和父容器padding参数的影响，这里的尺寸是减去这两个剩余的空间。然而，由于父容器的测量模式为MeasureSpec.AT_MOST，导致父容器的尺寸不确定，从而导致子View尺寸的不确定，此时子View的测量模式为MeasureSpec.AT_MOST。

  ​ childSpecSize=size，childSpecMode=MeasureSpec.AT_MOST

  (3) 如果childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT，说明子View的尺寸是不确定的，即尽可能的大，但是不能超过父容器的剩余空间，它的测量模式为MeasureSpec.AT_MOST。

  ​ childSpecSize=size，childSpecMode=MeasureSpec.AT_MOST

• 父容器specMode=MeasureSpec.UNSPECIFIED，仅供系统内部使用，这里就不说了。

注：childDimension即为子View的lp.width或lp.height数值，可为精确的数值、WRAP_CONTENT以及MATCH_PARENT。上述描述的尺寸，泛指普通View的宽或高。

2. ViewGroup的measure过程
 ViewGroup继承于View，是用于装载多个子View的容器，由于它是一个抽象类，不同的视图容器表现风格有所区别，因此，ViewGroup并没有重写View的onMeasure方法来测量ViewGroup的大小，而是将其具体的测量任务交给它的子类，以便子类实现其特有的功能属性。我们以常见的LinearLayout容器为例，通过查阅它的源码，可以知道LinearLayout继承于ViewGroup，并且重写了View的onMeasure()方法用来测量LinearLayout的尺寸(ViewGroup继承于View)，该方法需要传入widthMeasureSpec和heightMeasureSpec，从前面的分析可知，这两个参数是测量LinearLayout尺寸的MeasureSpec，由其自身的LayoutParams和父容器计算得出。LinearLayout.onMeasure()源码如下：

// LinearLayout.onMeasure()方法
// widthMeasureSpec和heightMeasureSpec是LinearLayout的测量规格
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    if (mOrientation == VERTICAL) {
		// 垂直布局
        measureVertical(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    } else {
    	// 水平布局
        measureHorizontal(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }
}

 由于LinearLayout垂直布局和水平布局测量逻辑大致一样的，只是处理方式不同，这里就以垂直布局为例进行分析，入口为measureVertical方法。measureVertical方法主要做了两部分工作，即测量所有子View的大小和测量LinearLayout自身的大小，其中，在测量所有子View的过程中，会不断对子View的高度及其marginTop和marginBottom进行累加，用于计算存放所有子View时LinearLayout需要的长度mTotalLength；在测量LinearLayout自身大小时，mTotalLength还需计算自身的mPaddingTop和mPaddingBottom。也就是说，如果垂直方向放置所有的子View并全部显示出来，LinearLayout所需的长度应为所有子View高度 + 所有子View的marginTop和marginBottom + LinearLayout自身的mPaddingTop和mPaddingBottom。(这里忽略mDividerHeight)

// LinearLayout.measureVertical()方法
void measureVertical(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
   // LinearLayout总长
   mTotalLength = 0;
   ...
   // 所有View的总宽度
   int maxWidth = 0;
   // 权重比总数
   float totalWeight = 0;
   // 获取子View的数量
   final int count = getVirtualChildCount();
   // 获取LinearLayout测量模式
   final int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
   final int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
   ...
   // See how tall everyone is. Also remember max width.
   // 遍历所有子View，对每个View进行测量
   // 同时对所有子View的大小进行累加
   for (int i = 0; i < count; ++i) {
       final View child = getVirtualChildAt(i);

       if (child == null) {
           mTotalLength += measureNullChild(i);
           continue;
       }
		// 如果View可见属性设置为GONE,不进行测量
       if (child.getVisibility() == View.GONE) {
          i += getChildrenSkipCount(child, i);
          continue;
       }
	   // 如果子View之间设置了分割线，是需要计算的
	   // 由LinearLayout的divider属性或setDrawableDivider获得
       if (hasDividerBeforeChildAt(i)) {
           mTotalLength += mDividerHeight;
       }
	   // 获取子View的LauyoutParams
       LinearLayout.LayoutParams lp = (LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams();
       // 累加权重比
       totalWeight += lp.weight;
       // 如果View的高为0，只计算topMargin和bottomMargin占用的空间
       if (heightMode == MeasureSpec.EXACTLY && lp.height == 0 && lp.weight > 0) {
           final int totalLength = mTotalLength;   
           mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
           skippedMeasure = true;
       } else {
           int oldHeight = Integer.MIN_VALUE;
           if (lp.height == 0 && lp.weight > 0) {
               oldHeight = 0;
               lp.height = LayoutParams.WRAP_CONTENT;
           }

           // Determine how big this child would like to be. If this or
           // previous children have given a weight, then we allow it to
           // use all available space (and we will shrink things later
           // if needed).
           // 测量子View大小
           measureChildBeforeLayout(
                  child, i, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec,
                  totalWeight == 0 ? mTotalLength : 0);

           if (oldHeight != Integer.MIN_VALUE) {
              lp.height = oldHeight;
           }

           final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
           final int totalLength = mTotalLength;
           mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + childHeight + lp.topMargin +
                  lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child));

           if (useLargestChild) {
               largestChildHeight = Math.max(childHeight, largestChildHeight);
           }
       }

       /**
        * If applicable, compute the additional offset to the child's baseline
        * we'll need later when asked {@link #getBaseline}.
        */
       if ((baselineChildIndex >= 0) && (baselineChildIndex == i + 1)) {
          mBaselineChildTop = mTotalLength;
       }

       // if we are trying to use a child index for our baseline, the above
       // book keeping only works if there are no children above it with
       // weight.  fail fast to aid the developer.
       if (i < baselineChildIndex && lp.weight > 0) {
           throw new RuntimeException("A child of LinearLayout with index "
                   + "less than mBaselineAlignedChildIndex has weight > 0, which "
                   + "won't work.  Either remove the weight, or don't set "
                   + "mBaselineAlignedChildIndex.");
       }

       boolean matchWidthLocally = false;
       if (widthMode != MeasureSpec.EXACTLY && lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
           // The width of the linear layout will scale, and at least one
           // child said it wanted to match our width. Set a flag
           // indicating that we need to remeasure at least that view when
           // we know our width.
           matchWidth = true;
           matchWidthLocally = true;
       }

       final int margin = lp.leftMargin + lp.rightMargin;
       final int measuredWidth = child.getMeasuredWidth() + margin;
       maxWidth = Math.max(maxWidth, measuredWidth);
       childState = combineMeasuredStates(childState, child.getMeasuredState());

       allFillParent = allFillParent && lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT;
       if (lp.weight > 0) {
           /*
            * Widths of weighted Views are bogus if we end up
            * remeasuring, so keep them separate.
            */
           weightedMaxWidth = Math.max(weightedMaxWidth,
                   matchWidthLocally ? margin : measuredWidth);
       } else {
           alternativeMaxWidth = Math.max(alternativeMaxWidth,
                   matchWidthLocally ? margin : measuredWidth);
       }

       i += getChildrenSkipCount(child, i);
   }
   ...
   // Add in our padding
   mTotalLength += mPaddingTop + mPaddingBottom;
   int heightSize = mTotalLength;
   // 获取LinearLayout的最终长度
   heightSize = Math.max(heightSize, getSuggestedMinimumHeight());
   // 计算heightMeasureSpec
   int heightSizeAndState = resolveSizeAndState(heightSize, heightMeasureSpec, 0);
   ...
   maxWidth += mPaddingLeft + mPaddingRight;

   // Check against our minimum width
   maxWidth = Math.max(maxWidth, getSuggestedMinimumWidth());
   // 测量自己的大小
   // 调用View的resolveSizeAndState方法获取最终的测量值
   setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),
        heightSizeAndState);
}

 从上面源码可以看出，measureVertical将各种情况计算完毕后，会调用resolveSizeAndState方法来决定LinearLayout自身的测量大小，然后，调用LinearLayout的setMeasuredDimension方法设定测量大小。

 首先，我们通过分析resolveSizeAndState()，看它是如何计算LinearLayout最终的测量大小。首先，该方法会去获取LinearLayout的measureSpec中的specMode和specSize，然后根据specMode最终测量模式得到测量的大小数值。

• 当specMode=MeasureSpec.AT_MOST时，说明测量尺寸会尽可能的大，但仍然不能超过它的父容器的剩余空间。因此，如果specSize(父容器剩余空间)小于计算的size(所有子View高度/宽度等的总和)时，测量的尺寸应取specSize范围内；否则，将测量尺寸直接设置为计算的size(所有子View高度/宽度等的总和)。
• 当specMode=MeasureSpec.EXACTLY时，说明测量尺寸是一个精确的值，即为specSize(父容器剩余空间或精确值)。
• 当specMode=MeasureSpec.UNSPECIFIED时，这种测量模型通常内部使用，这里不讨论。

LinearLayout.resolveSizeAndState()方法源码：

public static int resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState) {
	// 获取LinearLayout测量模式
    final int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
    // 获取LinearLayout测量大小
    final int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
    final int result;
    switch (specMode) {
	    // 注：size为heightSize或maxWidth，根据所有子View计算得来
        // public static final int MEASURED_STATE_TOO_SMALL = 0x01000000;
        case MeasureSpec.AT_MOST:
            if (specSize < size) {
                result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;
            } else {
                result = size;
            }
            break;
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            result = specSize;
            break;
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        default:
            result = size;
    }
    return result | (childMeasuredState & MEASURED_STATE_MASK);
}

2.3 Layout过程

 根据ViewRootImpl的performTravels执行流程，当measure过程执行完毕后，接下来就是通过performLayout入口执行Layout过程。由于Layout过程的作用是ViewGroup用来确定子元素的位置，只有当ViewGroup的位置被确定后，才它会在onLayout方法中遍历所有子View并调用其layout方法，在layout方法中onLayout方法又会被调用。layout方法用于确定View本身的位置，onLayout方法则会确定所有子View的位置。似乎赶紧有点迷糊，那就直接上源码吧，我们从ViewRootImpl.performLayout开始。源码如下：

// ViewRootImpl.performLayout()方法
private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
                           int desiredWindowHeight) {
    mLayoutRequested = false;
    mScrollMayChange = true;
    mInLayout = true;

    final View host = mView;

    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "layout");
    try {
        // 调用view的layout方法
        // 传入四个参数：left、top、right、bottom
        host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());

        mInLayout = false;
	    ...
    } finally {
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
    mInLayout = false;
}

// View.layout()方法
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
        onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
        mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
    }

    int oldL = mLeft;
    int oldT = mTop;
    int oldB = mBottom;
    int oldR = mRight;
    // setFrame确定View本身的位置
    boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
        setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);

    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
        // 调用自身onLayout
        onLayout(changed, l, t, r, b);
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;

        ListenerInfo li = mListenerInfo;
        if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {
            ArrayList<OnLayoutChangeListener> listenersCopy =
                (ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();
            int numListeners = listenersCopy.size();
            for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {
                listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
            }
        }
    }

    mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
    mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
}

 从上述源码可知，在ViewRootImpl的performLayout方法中，它会调用View的layout方法，并向其传入四个参数，这四个参数就是View的四个顶点的放置位置，其中，getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()就是我们在上一小节测量的尺寸值。在View的layout方法中，它首先会去调用setFrame方法来实现确定View本身的放置位置，即mLeft/mTop/mRight/mBottom。然后，再调用onLayout方法确定所有子View的放置位置。通过查看源码发现，View和ViewGroup均没有实现onLayout方法，其中，ViewGroup中onLayout为抽象方法，也就是说，如果我们自定义一个ViewGroup，就必须要重写onLayout方法，以便确定子元素的位置。因此，同onMeasure一样，ViewGroup的onLayout会根据具体的情况不同而不同，这里我们仍然以LinearLayout举例。LinearLayout.onLayout()源码如下：

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        // 垂直方向
        layoutVertical(l, t, r, b);
    } else {
        // 水平方向
        layoutHorizontal(l, t, r, b);
    }
}

void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
    int childTop;
    int childLeft;
	...
    final int count = getVirtualChildCount();

    // 确定所有子元素的位置
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        final View child = getVirtualChildAt(i);
        if (child == null) {
            childTop += measureNullChild(i);
        } else if (child.getVisibility() != GONE) {
            final int childWidth = child.getMeasuredWidth();
            final int childHeight = child.getMeasuredHeight();

            final LinearLayout.LayoutParams lp =
                (LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams();

            int gravity = lp.gravity;
            if (gravity < 0) {
                gravity = minorGravity;
            }
            final int layoutDirection = getLayoutDirection();
            final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
            // 处理子元素的Gravity属性
            switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
                case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
                    childLeft = paddingLeft + ((childSpace - childWidth) / 2)
                        + lp.leftMargin - lp.rightMargin;
                    break;

                case Gravity.RIGHT:
                    childLeft = childRight - childWidth - lp.rightMargin;
                    break;

                case Gravity.LEFT:
                default:
                    childLeft = paddingLeft + lp.leftMargin;
                    break;
            }

            if (hasDividerBeforeChildAt(i)) {
                childTop += mDividerHeight;
            }

            childTop += lp.topMargin;
            // 设置子元素的位置
            setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
                          childWidth, childHeight);
            // 获得子元素被放置后下一个子元素在父容器中放置的高度
            childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);

            i += getChildrenSkipCount(child, i);
        }
    }
}

 从LinearLayout的layoutVertical()源码可知，它回去遍历自己所有的子元素，并调用setChildFrame方法为子元素指定对应的位置，其中childTop会逐渐增大，这就意味着后面的子元素会被放置在靠下的位置，即符合竖直方向的LnearLayout特性。至于setChildFrame，它仅仅是调用子元素的layout方法而已，这样父元素在layout方法中完成自己的定位后，就通过onLayout方法去调用子元素的layout方法，子元素又会通过自己的layout方法来确定自己的位置，这样一层一层的传递下去就完成了整个View树的Layout过程。

private void setChildFrame(View child, int left, int top, int width, int height) {        
    // 设置子View位置
    // 其中，width和height为测量得到的大小值
    child.layout(left, top, left + width, top + height);
}

2.4 Draw过程

 根据ViewRootImpl的performTravels执行流程，当Layout过程执行完毕后，接下来就是通过performDraw入口执行Draw过程，实现对View的绘制。相对于Measure、Layout过程而言，Draw过程就简单很多了，通过之前的分析，在ViewRootImpl的performDraw方法中，它会去调用 自身的draw方法，进而调用drawSoftware，最终再该方法中调用View的draw方法完成最终的绘制。接下来，我们直接看View.draw()方法完成了哪些工作。

@CallSuper
public void draw(Canvas canvas) {
    final int privateFlags = mPrivateFlags;
    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)
         */

    // Step 1, draw the background, if needed
    int saveCount;

    if (!dirtyOpaque) {
        drawBackground(canvas);
    }

    // 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
        if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);

        // Step 4, draw the children
        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;
    }
    ...
}

 从上述源码可知，draw过程主要遵循以下几个步骤：

• 绘制背景(drawBackground)

private void drawBackground(Canvas canvas) {
    // 判断背景是否存在
    final Drawable background = mBackground;
    if (background == null) {
        return;
    }
	// 设置背景边界
    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;
        }
    }
	// 绘制背景，调用Drawable的draw方法实现
    // 该方法是一个抽象方法
    final int scrollX = mScrollX;
    final int scrollY = mScrollY;
    if ((scrollX | scrollY) == 0) {
        background.draw(canvas);
    } else {
        canvas.translate(scrollX, scrollY);
        background.draw(canvas);
        canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
    }
}

• 绘制自己(onDraw)

// View.onDraw()
// 该方法是一个空方法，由View的子类实现
// 具体的绘制工作，假如我们自定义View，就需要重新该方法
protected void onDraw(Canvas canvas) {
}

• 绘制Children(dispatchDraw)

// View.dispatchDraw()
// 该方法是一个空方法，由View的子类实现，比如ViewGroup
// View绘制过程的传递就是通过该方法实现，它会遍历调用所有子元素的draw方法
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {

}

• 绘制装饰(onDrawForeground)

 至此，对View的绘制原理分析就告一段落了。最后，我们再看下View的requestLayout、invalidate和postInvalidate的区别，因为在实际开发中，我们经常会用到这三个方法。requestLayout的作用是请求父布局对重新其进行重新测量、布局、绘制这三个流程，比如当View的LayoutParams发生改变时；invalidate的作用是刷新当前View，使当前View进行重绘，不会进行测量和布局；postInvalidate与invalidate的作用一样，都是使View树重绘，但是该方法是在非UI线程中调用的，而invalidate是在UI线程中调用的。