View之invalidate，requestLayout，postInvalidate

目录介绍

  • 01.invalidate，requestLayout，postInvalidate区别
  • 02.invalidate深入分析
  • 03.postInvalidate深入分析
  • 04.requestLayout深入分析
  • 05.ViewRootImpl作用分析
  • 06.这几个方法总结

好消息

01.requestLayout、invalidate与postInvalidate作用与区别

  • invalidate() postInvalidate()
    • 共同点：都是调用onDraw()方法，然后去达到重绘view的目的
    • 区别：invalidate()用于主线程，postInvalidate()用于子线程【通过handler发送消息，在handleMessage中((View) msg.obj).invalidate()，】
  • requestLayout()
    • 也可以达到重绘view的目的，但是与前两者不同，它会先调用onLayout()重新排版，再调用ondraw()方法。
    • 当view确定自身已经不再适合现有的区域时，该view本身调用这个方法要求parent view（父类的视图）重新调用他的onMeasure、onLayout来重新设置自己位置。特别是当view的layoutparameter发生改变，并且它的值还没能应用到view上时，这时候适合调用这个方法requestLayout()。 requestLayout调用onMeasure和onLayout，不一定调用onDraw

02.invalidate深入分析

  • 看看invalidate源码，如下所示
    • invalidateCache为true表示全部重绘。View的invalidate方法最后调用的是invalidateInternal方法，invalidateInternal方法中的重点逻辑在源码上添加注释呢。
    public void invalidate() {
    invalidate(true);
}


public void invalidate(boolean invalidateCache) {
    invalidateInternal(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop, invalidateCache, true);
}


void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache,
        boolean fullInvalidate) {
    if (mGhostView != null) {
        mGhostView.invalidate(true);
        return;
    }

    if (skipInvalidate()) {
        return;
    }

    if ((mPrivateFlags & (PFLAG_DRAWN | PFLAG_HAS_BOUNDS)) == (PFLAG_DRAWN | PFLAG_HAS_BOUNDS)
            || (invalidateCache && (mPrivateFlags & PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) == PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID)
            || (mPrivateFlags & PFLAG_INVALIDATED) != PFLAG_INVALIDATED
            || (fullInvalidate && isOpaque() != mLastIsOpaque)) {
        if (fullInvalidate) {
            mLastIsOpaque = isOpaque();
            mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWN;
        }

        mPrivateFlags |= PFLAG_DIRTY;

        if (invalidateCache) {
            mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;
            mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID;
        }

        //这个地方是重点逻辑，主要分析这个
        // Propagate the damage rectangle to the parent view.
        final AttachInfo ai = mAttachInfo;
        final ViewParent p = mParent;
        if (p != null && ai != null && l < r && t < b) {
            final Rect damage = ai.mTmpInvalRect;
            damage.set(l, t, r, b);
            p.invalidateChild(this, damage);
        }

        // Damage the entire projection receiver, if necessary.
        if (mBackground != null && mBackground.isProjected()) {
            final View receiver = getProjectionReceiver();
            if (receiver != null) {
                receiver.damageInParent();
            }
        }
    }
}
  • 看看ViewGroup中的invalidateChild方法
    • 在ViewGroup的invalidateChild方法中有一个循环，循环里面会一直调用父布局的invalidateChildInParent方法，而View和ViewGroup的最终父布局都是ViewRootImpl。
    @UiThread
public abstract class ViewGroup extends View implements ViewParent, ViewManager {

    @Override
    public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) {
        ViewParent parent = this;
        final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
        if (attachInfo != null) {
            //这是一个从当前的布局View向上不断遍历当前布局View的父布局，最后遍历到ViewRootImpl的循环
            do {
                View view = null;
                if (parent instanceof View) {
                    view = (View) parent;
                }
                
                //这里调用的是父布局的invalidateChildInParent方法
                parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty);
            } while (parent != null);
        }
    }
    
    @Override
    public ViewParent invalidateChildInParent(final int[] location, final Rect dirty) {
        if ((mPrivateFlags & PFLAG_DRAWN) == PFLAG_DRAWN ||
                (mPrivateFlags & PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) == PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID) {
            if ((mGroupFlags & (FLAG_OPTIMIZE_INVALIDATE | FLAG_ANIMATION_DONE)) !=
                        FLAG_OPTIMIZE_INVALIDATE) {
                ...
                //这里也是一些计算绘制区域的内容
                return mParent;
            } else {
                mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWN & ~PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID;
                //这里也是一些计算绘制区域的内容
                return mParent;
            }
        }
        return null;
    }
}
  • View中的invalidateChild方法和ViewGroup中的invalidateChildInParent方法最后殊途同归，都会调用到ViewRootImpl中的方法
    • 可以看到在ViewRootImpl中最后都会调用scheduleTraversals方法进行绘制。按照对于View的绘制过程的理解，View的绘制流程是从ViewRootImpl的performTraversals方法开始的
    public final class ViewRootImpl implements ViewParent,View.AttachInfo.Callbacks, ThreadedRenderer.HardwareDrawCallbacks {
    
    //如果View没有父布局，那invalidateInternal方法就会调用这个方法
    @Override
    public void invalidateChild(View child, Rect dirty) {
        invalidateChildInParent(null, dirty);
    }

    //ViewGroup的invalidateChild方法最后会调用到这里
    @Override
    public ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) {
        checkThread();
        //如果dirty为null就表示要重绘当前ViewRootImpl指示的整个区域
        if (dirty == null) {
            invalidate();
            return null;
        //如果dirty为empty则表示经过计算需要重绘的区域不需要绘制
        } else if (dirty.isEmpty() && !mIsAnimating) {
            return null;
        }
        return null;
    }   
    
    private void invalidateRectOnScreen(Rect dirty) {
        final Rect localDirty = mDirty;
        ...
        if (!mWillDrawSoon && (intersected || mIsAnimating)) {
            //调用scheduleTraversals方法进行绘制
            scheduleTraversals();
        }
    }
    
    //绘制整个ViewRootImpl区域
    void invalidate() {
        mDirty.set(0, 0, mWidth, mHeight);
        if (!mWillDrawSoon) {
            //调用scheduleTraversals方法进行绘制
            scheduleTraversals();
        }
    }
}
  • 下面我们来看看ViewRootImpl中的scheduleTraversals方法
    • 看到scheduleTraversals方法中调用了mChoreographer.postCallback方法
    • Choreoprapher类的作用是编排输入事件、动画事件和绘制事件的执行，它的postCallback方法的作用就是将要执行的事件放入内部的一个队列中，最后会执行传入的Runnable，这里也就是mTraversalRunnable。
    void scheduleTraversals() {
    if (!mTraversalScheduled) {
        mTraversalScheduled = true;
        mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
        mChoreographer.postCallback(
                Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        if (!mUnbufferedInputDispatch) {
            scheduleConsumeBatchedInput();
        }
        notifyRendererOfFramePending();
        pokeDrawLockIfNeeded();
    }
}
  • 来看看TraversalRunnable这个类做了什么？
    • 可以看到最终调用了performTraversals()方法进行绘制
    final class TraversalRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        doTraversal();
    }
}
final TraversalRunnable mTraversalRunnable = new TraversalRunnable();


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

        if (mProfile) {
            Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
        }

        performTraversals();

        if (mProfile) {
            Debug.stopMethodTracing();
            mProfile = false;
        }
    }
}
  • 大概总结一下
    • invalidate方法最终调用的是ViewRootImpl中的performTraversals来重新绘制View
    • 在自定义View时，当需要刷新View时，如果是在UI线程中，那就直接调用invalidate方法，如果是在非UI线程中，那就通过postInvalidate方法来刷新View

03.postInvalidate深入分析

  • 先来看看View中的postInvalidate方法 
    @UiThread
public class View implements Drawable.Callback, KeyEvent.Callback,AccessibilityEventSource {
    
    ...
    
    public void postInvalidate() {
        postInvalidateDelayed(0);
    }
    
    public void postInvalidate(int left, int top, int right, int bottom) {
        postInvalidateDelayed(0, left, top, right, bottom);
    }
    
    public void postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds) {
        final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
        if (attachInfo != null) {
            attachInfo.mViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed(this, delayMilliseconds);
        }
    }
    ...      
}
  • 可以看到，postInvalidate方法最后调用了ViewRootImpl的dispatchInvalidateDelayed方法
    • ViewRootImpl中的dispatchInvalidateDelayed方法就是像ViewRootHandler发送了一个MSG_INVALIDATE消息，ViewRootHandler是ViewRootImpl中的一个内部Handler类
    //发送消息
//更多内容：https://github.com/yangchong211
public void dispatchInvalidateDelayed(View view, long delayMilliseconds) {
    Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_INVALIDATE, view);
    mHandler.sendMessageDelayed(msg, delayMilliseconds);
}

//接收消息
final class ViewRootHandler extends Handler {
    @Override
    public String getMessageName(Message message) {
        switch (message.what) {
            case MSG_INVALIDATE:
                return "MSG_INVALIDATE";
        }
        return super.getMessageName(message);
    }

    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        switch (msg.what) {
        case MSG_INVALIDATE:
            ((View) msg.obj).invalidate();
            break;
        }
    }
}
  • 大概总结一下
    • postInvalidate方法调用了ViewRootImpl中的dispatchInvalidateDelayed方法向ViewRootImpl中的ViewRootHandler发送一个消息，最后调用的还是View的invalidate方法。
    • 因为ViewRootImpl是在UI线程的，所以postInvalidate方法的作用就是将非UI线程的刷新操作切换到UI线程，以便在UI线程中调用invalidate方法刷新View。所以如果我们自定义的View本身就是在UI线程，没有用到多线程的话，直接用invalidate方法来刷新View就可以了。而我们平时自定义View基本上都没有开起其他线程，所以这就是我们很少接触postInvalidate方法的原因。
    • 一句话总结postInvalidate方法的作用就是：实现了消息机制，可以使我们在非UI线程也能调用刷新View的方法。

04.requestLayout深入分析

  • 源码如下所示
    • 在View的requestLayout方法中，首先会设置View的标记位，PFLAG_FORCE_LAYOUT表示当前View要进行重新布局，PFLAG_INVALIDATED表示要进行重新绘制。
    • requestLayout方法中会一层层向上调用父布局的requestLayout方法，设置PFLAG_FORCE_LAYOUT标记，最终调用的是ViewRootImpl中的requestLayout方法。
    //View.class
@CallSuper
public void requestLayout() {
    if (mMeasureCache != null) mMeasureCache.clear();

    if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == null) {
        // Only trigger request-during-layout logic if this is the view requesting it,
        // not the views in its parent hierarchy
        ViewRootImpl viewRoot = getViewRootImpl();
        if (viewRoot != null && viewRoot.isInLayout()) {
            if (!viewRoot.requestLayoutDuringLayout(this)) {
                return;
            }
        }
        mAttachInfo.mViewRequestingLayout = this;
    }

    //设置PFLAG_FORCE_LAYOUT标记位，这样就会导致重新测量和布局
    mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT;
    //设置PFLAG_INVALIDATED就会进行重新绘制
    mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;

    if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
        //不断调用上层View的requestLayout方法
        mParent.requestLayout();
    }
    if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == this) {
        mAttachInfo.mViewRequestingLayout = null;
    }
}
  • 然后看看ViewRootImpl中的requestLayout方法
    • 可以看到ViewRootImpl中的requestLayout方法中会调用scheduleTraversals方法，scheduleTraversals方法最后会调用performTraversals方法开始执行View的三大流程，会分别调用View的measure、layout、draw方法。
    @Override
public void requestLayout() {
    if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
        checkThread();
        mLayoutRequested = true;
        scheduleTraversals();
    }
}
  • 然后再看看measure测量方法
    • 由于requestLayout方法设置了PFLAG_FORCE_LAYOUT标记位，所以measure方法就会调用onMeasure方法对View进行重新测量。在measure方法中最后设置了PFLAG_LAYOUT_REQUIRED标记位，这样在layout方法中就会执行onLayout方法进行布局流程。
    public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    final boolean forceLayout = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;
    if (forceLayout || needsLayout) {
        // first clears the measured dimension flag
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;

        int cacheIndex = forceLayout ? -1 : mMeasureCache.indexOfKey(key);
        if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
            //调用onMeasure方法
            onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        } else {
            long value = mMeasureCache.valueAt(cacheIndex);
            setMeasuredDimensionRaw((int) (value >> 32), (int) value);
            mPrivateFlags3 |= PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        }

        //设置PFLAG_LAYOUT_REQUIRED标记位，用于layout方法
        mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
    }
}
  • 再然后看看layout方法
    • 由于measure方法中设置了PFLAG_LAYOUT_REQUIRED标记位，所以在layout方法中onLayout方法会被调用执行布局流程。最后清除PFLAG_FORCE_LAYOUT和PFLAG_LAYOUT_REQUIRED标记位。
    public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    //由于measure方法中设置了PFLAG_LAYOUT_REQUIRED标记位，所以会进入调用onLayout方法进行布局流程
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
        onLayout(changed, l, t, r, b);

        if (shouldDrawRoundScrollbar()) {
            if(mRoundScrollbarRenderer == null) {
                mRoundScrollbarRenderer = new RoundScrollbarRenderer(this);
            }
        } else {
            mRoundScrollbarRenderer = null;
        }

        //取消PFLAG_LAYOUT_REQUIRED标记位
        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);
            }
        }
    }

    //取消PFLAG_FORCE_LAYOUT标记位
    mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
    mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
}

05.ViewRootImpl作用分析

  • 链接WindowManager和DecorView的纽带，另外View的绘制也是通过ViewRootImpl来完成的。
    • 它的主要作用我的总结为如下：
    • A：链接WindowManager和DecorView的纽带，更广一点可以说是Window和View之间的纽带。
    • B：完成View的绘制过程，包括measure、layout、draw过程。
    • C：向DecorView分发收到的用户发起的event事件，如按键，触屏等事件。

06.这几个方法总结

  • requestLayout方法会标记PFLAG_FORCE_LAYOUT，然后一层层往上调用父布局的requestLayout方法并标记PFLAG_FORCE_LAYOUT，最后调用ViewRootImpl中的requestLayout方法开始View的三大流程，然后被标记的View就会进行测量、布局和绘制流程，调用的方法为onMeasure、onLayout和onDraw。
  • invalidate方法我们分析过，它的过程和requestLayout方法方法很像，但是invalidate方法没有标记PFLAG_FORCE_LAYOUT，所以不会执行测量和布局流程，而只是对需要重绘的View进行重绘，也就是只会调用onDraw方法，不会调用onMeasure和onLayout方法。

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