安卓invalidate()、postInvalidate()、requestLayout()源码分析

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这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
  • 最近在撸Golang有点上火了,来整理下源码资料
  • 分析结果基于Audroid API 26

requestLayout()源码分析

  • 假如在一个页面上有个按钮,点击按钮就对一个 view.requestLayout(),这个 view 执行的方法如下:
InvalidateTextView------onMeasure
InvalidateTextView------onMeasure
InvalidateTextView-------layout
InvalidateTextView--------onLayout
InvalidateTextView----------draw
InvalidateTextView------------onDraw
  • view.requestLayout() 方法的详情
  @CallSuper
    public void requestLayout() {
        // 清除绘制的缓存
        if (mMeasureCache != null) mMeasureCache.clear();

        if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == null) {
            //只有在布局逻辑中触发请求,如果这是请求它的视图,而不是其父层次结构中的视图
            ViewRootImpl viewRoot = getViewRootImpl();
            //如果连续请求两次,其中一次自动返回!
            if (viewRoot != null && viewRoot.isInLayout()) {
                if (!viewRoot.requestLayoutDuringLayout(this)) {
                    return;
                }
            }
            mAttachInfo.mViewRequestingLayout = this;
        }
       //todo   为当前view设置标记位 PFLAG_FORCE_LAYOUT
        mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT;
        mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;

        if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
           //   todo  向父容器请求布局 这里是向父容器请求布局,即调用父容器的requestLayout方法,为父容器添加PFLAG_FORCE_LAYOUT标记位,而父容器又会调用它的父容器的requestLayout方法,即requestLayout事件层层向上传递,直到DecorView,即根View,而根View又会传递给ViewRootImpl,也即是说子View的requestLayout事件,最终会被ViewRootImpl接收并得到处理
            mParent.requestLayout();
        }
        if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == this) {
            mAttachInfo.mViewRequestingLayout = null;
        }
    }
  • 1、如果缓存不为null,清除绘制的缓存
        if (mMeasureCache != null) mMeasureCache.clear();
  • 2、这里判断了是否在layout,如果是,就返回,也就可以理解为: 如果连续请求两次,并且其中的一次正在layout中,其中一次返回!这样做是节约性能
   if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == null) {
            //只有在布局逻辑中触发请求,如果这是请求它的视图,而不是其父层次结构中的视图
            ViewRootImpl viewRoot = getViewRootImpl();
            //如果连续请求两次,其中一次自动返回!
            if (viewRoot != null && viewRoot.isInLayout()) {
                if (!viewRoot.requestLayoutDuringLayout(this)) {
                    return;
                }
            }
            mAttachInfo.mViewRequestingLayout = this;
        }
  • 3、 为当前view设置标记位PFLAG_FORCE_LAYOUT,关于 |=符号:a|=b的意思就是把a和b按位或然后赋值给a 按位或的意思就是先把a和b都换成2进制,然后用或操作,相当于a=a|b
   mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT;
   mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;
  • 4、向父容器请求布局,即调用ViewGroup父容器的requestLayout()方法,为父容器添加PFLAG_FORCE_LAYOUT标记位,而父容器又会调用它的父容器的requestLayout()方法,即requestLayout()事件层层向上传递,直到DecorView,即根View,而根View又会传递给ViewRootImpl,也即是说子View的requestLayout()f事件,最终会被ViewRootImpl.requestLayout()接收并得到处理
      if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
            mParent.requestLayout();
        }
  • 5、ViewRootImpl.requestLayout()方法详情

    @Override
     public void requestLayout() {
         if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
             // 检查是否在主线程,不在的话,抛出异常
             checkThread();
             mLayoutRequested = true;
             scheduleTraversals();
         }
     }
    
    
    • 1、检查是否在主线程,不在的话,抛出异常checkThread();
    void checkThread() {
       if (mThread != Thread.currentThread()) {
           throw new CalledFromWrongThreadException(
                   "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
       }
    }
    
    • 2 、最终走到这个方法来ViewRootImpl.scheduleTraversals(),在其中可以看到一行非常有意思的代码
      mChoreographer.postCallback( Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null); ,其中有个对象mTraversalRunnable,这样下去就会重新的测量、布局和绘制;具体的流程可以看这篇文章Android源码分析(View的绘制流程)
       // requestLayout()  会调用这个方法 
    void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = true;
            mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
            // 最终调用的是这个方法
            mChoreographer.postCallback(
                    Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
            if (!mUnbufferedInputDispatch) {
                scheduleConsumeBatchedInput();
            }
            notifyRendererOfFramePending();
            pokeDrawLockIfNeeded();
        }
    }
    
  • 有个问题,我先抛出结论,requessLayout() 、invalidate()、postInvalidate()最终的底层调用的是 ViewRootImpl.scheduleTraversals()的方法,为什么仅仅requessLayout()才会执行onMeasure() onLayout() onDraw()这几个方法?

  • 关于view.measure()方法:在前面我们知道 mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT 所以 forceLayout = true,也就是会执行onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);,同时执行完了以后呢,最后为标记位设置为mPrivateFlags |=PFLAG_LAYOUT_REQUIRED

 public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        ...
        // requestLayout的方法改变的  mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT; 所以 forceLayout = true
        final boolean forceLayout = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;
        ...
        if (forceLayout || needsLayout) {
        ...
            if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
                //最终会走到这方法来
                onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
                mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
            } 
            // 接着最后为标记位设置为PFLAG_LAYOUT_REQUIRED
            mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
        }
       ...
    }
  • 关于view.layout()方法:判断标记位是否为PFLAG_LAYOUT_REQUIRED,如果有,则对该View进行布局,也就是走到onLayout(changed, l, t, r, b);,最后清除标记mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
 @SuppressWarnings({"unchecked"})
    public void layout(int l, int t, int r, int b) {
        if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {
            //第二次调用这个方法,,,
            onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        }

        int oldL = mLeft;
        int oldT = mTop;
        int oldB = mBottom;
        int oldR = mRight;

        boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
                setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
           //判断标记位是否为PFLAG_LAYOUT_REQUIRED,如果有,则对该View进行布局
        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;
            }
            //  onLayout方法完成后,清除PFLAG_LAYOUT_REQUIRED标记位
            mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
        }
    //  //最后清除PFLAG_FORCE_LAYOUT标记位
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
        mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
       ...
    }
  • 以上就是 requestLayout()的分析的结果:view调用了这个方法,其实会从view树重新进行一次测量、布局、绘制这三个流程。
  • 做了一张图


    requestLayout()的原理.jpg

invalidate()源码分析

  • view.invalidate();继承一个Textview,然后重写方法,设置一个but,同时请求方法,打印日志:请求一次的输出的结果
InvalidateTextView----------draw
InvalidateTextView------------onDraw
  • 方法详情 : view.invalidate()
  public void invalidate() {
        invalidate(true);
    }
  • 该视图的绘图缓存是否也应无效。对于完全无效,设置为true,但是如果视图的内容或维度没有改变,则可以设置为false。
   public void invalidate(boolean invalidateCache) {
        invalidateInternal(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop, invalidateCache, true);
    }
  • invalidateInternal()方法详情:其实关键的方法就是invalidateChild()

    void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache,
             boolean fullInvalidate) {
         if (mGhostView != null) {
             mGhostView.invalidate(true);
             return;
         }
         // 判断是否可见,是否在动画中,是否不是ViewGroup,三项满足一项,直接返回
         if (skipInvalidate()) {
             return;
         }
    //根据View的标记位来判断该子View是否需要重绘,假如View没有任何变化,那么就不需要重绘
         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;
             }
             //设置PFLAG_DIRTY标记位
             mPrivateFlags |= PFLAG_DIRTY;
    
             if (invalidateCache) {
                 mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;
                 mPrivateFlags &= ~PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID;
             }
             //把需要重绘的区域传递给父容器
             // 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);
                 //调用父容器的方法,向上传递事件
                 p.invalidateChild(this, damage);
             }
    
             // Damage the entire projection receiver, if necessary.
             // 损坏整个投影接收机,如果不需要。
             if (mBackground != null && mBackground.isProjected()) {
                 final View receiver = getProjectionReceiver();
                 if (receiver != null) {
                     receiver.damageInParent();
                 }
             }
         }
     }
    
    • 1、判断是否可见,是否在动画中,是否不是ViewGroup,三项满足一项,直接返回,这个方法也可以知道,invalidate()针对的是View,而不是ViewGroup
    private boolean skipInvalidate() {
        return (mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != VISIBLE && mCurrentAnimation == null &&
                (!(mParent instanceof ViewGroup) ||
                        !((ViewGroup) mParent).isViewTransitioning(this));
    }
    
    • 2、通过View的标记位来判断孩子View是否需要重新绘制,如果没有变化的话,那么就不需要重新绘制
    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)
    
    • 3、需要重新绘制的区域传递给父容器,向上传递事件,记住在这里 damage这个变量肯定不为null,要不然在这个方法里面就会直接抛出空指针异常。
    p.invalidateChild(this, damage);
    
    • 4、损坏整个投影接收机,如果不需要。mBackground.isProjected(): 这张画是否需要投影。
     if (mBackground != null && mBackground.isProjected()) {
               final View receiver = getProjectionReceiver();
               if (receiver != null) {
                   receiver.damageInParent();
               }
           }
    
  • 关键的方法:ViewRootImpl.invalidateChild(this, damage);
  @Override
    public void invalidateChild(View child, Rect dirty) {
        invalidateChildInParent(null, dirty);
    }
  • invalidateChildInParent(null, dirty);进行了offset和union对坐标的调整,然后把dirty区域的信息保存在mDirty中,最后调用了scheduleTraversals()方法,触发View的工作流程,由于没有添加measure和layout的标记位,因此measure、layout流程不会执行,而是直接从draw流程开始.

    @Override
    public ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) {
     // 检查线程,不是ui线程,直接抛出异常
     checkThread();
      if (DEBUG_DRAW) Log.v(mTag, "Invalidate child: " + dirty);
    
     if (dirty == null) {
          invalidate();
         return null;
        } else if (dirty.isEmpty() && !mIsAnimating) {
           return null;
       }
    
       if (mCurScrollY != 0 || mTranslator != null) {
         mTempRect.set(dirty);
          dirty = mTempRect;
         if (mCurScrollY != 0) {
             // 将dirty中的坐标转化为父容器中的坐标,考虑mScrollX和mScrollY的影响
             dirty.offset(0, -mCurScrollY);
         }
         if (mTranslator != null) {
             mTranslator.translateRectInAppWindowToScreen(dirty);
         }
         if (mAttachInfo.mScalingRequired) {
             dirty.inset(-1, -1);
         }
      }
      //进行了offset和union对坐标的调整
      invalidateRectOnScreen(dirty);
    
      return null;
    }
    
    • 1、检查线程,不是ui线程,直接抛出异常.和requestLayout()一样的
       checkThread();
    
    • 2、如果是从 invalidate() 方法过来的话,那么dirty 肯定不为null 因为要是为null的话,前面调用方法的地方就抛出了空指针的异常
     if (dirty == null) {
         invalidate();
         return null;
     }
    
    • 3、通过将dx=0添加到其左、右坐标,并将 mCurScrollY 添加到其顶部和底部坐标来抵消矩形。
     dirty.offset(0, -mCurScrollY);
    
    • 4、进行了offset和union对坐标的调整
    invalidateRectOnScreen(dirty);
    
  • 关于invalidateRectOnScreen(dirty)方法:最终的关键的方法: scheduleTraversals();
    private void invalidateRectOnScreen(Rect dirty) {
        final Rect localDirty = mDirty;
        if (!localDirty.isEmpty() && !localDirty.contains(dirty)) {
            mAttachInfo.mSetIgnoreDirtyState = true;
            mAttachInfo.mIgnoreDirtyState = true;
        }
        // Add the new dirty rect to the current one
        // 添加一个新的 dirty rect 给当前的Rect
        localDirty.union(dirty.left, dirty.top, dirty.right, dirty.bottom);
        // Intersect with the bounds of the window to skip
        // updates that lie outside of the visible region
        final float appScale = mAttachInfo.mApplicationScale;
        final boolean intersected = localDirty.intersect(0, 0,
                (int) (mWidth * appScale + 0.5f), (int) (mHeight * appScale + 0.5f));
        if (!intersected) {
            localDirty.setEmpty();
        }
        if (!mWillDrawSoon && (intersected || mIsAnimating)) {
            scheduleTraversals();
        }
    }
  • 最终的关键的方法:ViewRootImpl.scheduleTraversals();,也就是会调用到这个对象mTraversalRunnable;也就是和requessLaout()最终调用的底层的方法一样,只不过对于invalidate()没有添加measure()layout()的标记位,后面的流程也就不会执行!具体的流程可以看这篇文章Android源码分析(View的绘制流程)
  • 该方法的调用会引起View树的重绘,常用于内部调用(比如 setVisiblity())或者需要刷新界面的时候,需要在主线程(即UI线程)中调用该方法,invalidate有多个重载方法,但最终都会调用invalidateInternal方法,在这个方法内部,进行了一系列的判断,判断View是否需要重绘,接着为该View设置标记位,然后把需要重绘的区域传递给父容器,即调用父容器的invalidateChild方法。
  • 做了一张图


    invalidate()的原理.jpg

postInvalidate()的源码解析

  • view.postInvalidate()继承一个Textview,然后重写方法,设置一个but,同时请求方法,打印日志:请求一次的输出的结果
InvalidateTextView----------draw
InvalidateTextView------------onDraw
  • view.postInvalidate()详情,由于方法是public,也可以调用一个时间,延迟多久开始执行,这里是delayMilliseconds,毫秒
   public void postInvalidate() {
        postInvalidateDelayed(0);
    }
  • view.postInvalidateDelayed() 只有attachInfo不为null的时候才会继续执行,即只有确保视图被添加到窗口的时候才会通知view树重绘,因为这是一个异步方法,如果在视图还未被添加到窗口就通知重绘的话会出现错误,所以这样要做一下判断!
   public void postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds) {
        final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
        if (attachInfo != null) {
            attachInfo.mViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed(this, delayMilliseconds);
        }
    }
  • ViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed() 用了Handler,发送了一个异步消息到主线程,显然这里发送的是MSG_INVALIDATE,即通知主线程刷新视图
  /**
     * 用了Handler,发送了一个异步消息到主线程,显然这里发送的是`MSG_INVALIDATE`,即通知主线程刷新视图
      * @param view  只有 postInvalidate() 使用了handler 来发送消息
     * @param delayMilliseconds
     */
    public void dispatchInvalidateDelayed(View view, long delayMilliseconds) {
        Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_INVALIDATE, view);
        mHandler.sendMessageDelayed(msg, delayMilliseconds);
    }
  • 通知对象去invalidate() ,底层也是调用的是invalidate(),只不过使用了mHandler发送消息,在这里就发送到主线程了,去调用invalidate()方法
      case MSG_INVALIDATE:
                    //通知对象去 invalidate ,底层也是调用的是 invalidate,只不过使用了handler发送消息
                    ((View) msg.obj).invalidate();
                    break;0
  • 方法的解释 :postInvalidate是在非UI线程中调用,但是底层使用的是 invalidate(),通过ViewRootImpl的内部handler: ViewRootHandler发送的消息,但是也可以在 主线程中使用,如果在强制在主线程中使用,内部有个 handler 在工作,是不是显得有点浪费 ,对吧!

  • postInvalidate()这个方法也可以主线程中使用

  • 做了一张图


    postInvalidate()的原理.jpg
  • 最后说明几点

    • invalidate()、postInvalidate()、requestLayout(),最底层处调用的是viewRootImpl.scheduleTraversals() 这个方法,requestLayout由于设置了measurelayout的标记位,所以requestLayout可以重新走一次绘制的流程
    • postInvalidate() 底层通过Handler把非UI线程的工作,调用的是invalidate().
    • invalidate()、requestLayout(),方法都检查了是否在UI线程,不在的话,直接抛出异常,所以他们只能在UI线程中使用,postInvalidate()可以在UI线程和非UI线程中使用。
    • view自身不在适合某个区域,比如说``LayoutParams发生了改变,需要对其重新的测量、布局和绘制的三个流程,那么使用这个方法最合适requestLayout()`。
    • 如果说是在刷新当前的view,是当前的view进行重新的绘制,不会进行测量、布局流程。仅仅需要某个view重新绘制而不需要测量,使用invalidate()方法往往比requestLayout()方法更高效

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本文来自:简书

感谢作者:豌豆射手_BiuBiu

查看原文:安卓invalidate()、postInvalidate()、requestLayout()源码分析

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