UGUI源码剖析（CanvasUpdateSystem 画布刷新系统）

Runtime类图分析

CanvasUpdateRegistry

管理着两个队列：

private readonly IndexedSet<ICanvasElement> m_LayoutRebuildQueue = new IndexedSet<ICanvasElement>();private readonly IndexedSet<ICanvasElement> m_GraphicRebuildQueue = new IndexedSet<ICanvasElement>();

m_LayoutRebuildQueue是通过RegisterCanvasElementForLayoutRebuild

和TryRegisterCanvasElementForLayoutRebuild方法添加元素。

m_GraphicRebuildQueue是通过RegisterCanvasElementForGraphicRebuild

和TryRegisterCanvasElementForGraphicRebuild方法添加元素。

二者通过UnRegisterCanvasElementForRebuild移除注册元素。

在构造函数中向Canvas的willRenderCanvases 事件注册了更新函数（PerformUpdate），以用来响应重建。

Canvas.willRenderCanvases += PerformUpdate;

Canvas在渲染前会调用willRenderCanvases，即执行PerformUpdate ，方法如下：

        private void PerformUpdate(){UISystemProfilerApi.BeginSample(UISystemProfilerApi.SampleType.Layout);CleanInvalidItems();m_PerformingLayoutUpdate = true;m_LayoutRebuildQueue.Sort(s_SortLayoutFunction);for (int i = 0; i <= (int)CanvasUpdate.PostLayout; i++){for (int j = 0; j < m_LayoutRebuildQueue.Count; j++){var rebuild = instance.m_LayoutRebuildQueue[j];try{if (ObjectValidForUpdate(rebuild))rebuild.Rebuild((CanvasUpdate)i);}catch (Exception e){Debug.LogException(e, rebuild.transform);}}}for (int i = 0; i < m_LayoutRebuildQueue.Count; ++i)m_LayoutRebuildQueue[i].LayoutComplete();instance.m_LayoutRebuildQueue.Clear();m_PerformingLayoutUpdate = false;// now layout is complete do culling...ClipperRegistry.instance.Cull();m_PerformingGraphicUpdate = true;for (var i = (int)CanvasUpdate.PreRender; i < (int)CanvasUpdate.MaxUpdateValue; i++){for (var k = 0; k < instance.m_GraphicRebuildQueue.Count; k++){try{var element = instance.m_GraphicRebuildQueue[k];if (ObjectValidForUpdate(element))element.Rebuild((CanvasUpdate)i);}catch (Exception e){Debug.LogException(e, instance.m_GraphicRebuildQueue[k].transform);}}}for (int i = 0; i < m_GraphicRebuildQueue.Count; ++i)m_GraphicRebuildQueue[i].GraphicUpdateComplete();instance.m_GraphicRebuildQueue.Clear();m_PerformingGraphicUpdate = false;UISystemProfilerApi.EndSample(UISystemProfilerApi.SampleType.Layout);}

流程如下：

首先调用 CleanInvalidItems删除不可用（为null或者IsDestroyed）的元素。

布局更新开始设置标识位m_PerformingLayoutUpdate为true。

对m_LayoutRebuildQueue依据父对象的数量进行排序：m_LayoutRebuildQueue.Sort(s_SortLayoutFunction)。

分别以PreLayout,Layout,PostLayout的参数顺序调用每一个元素的Rebuild方法。

其中在Rebuild之前需要判断这个元素是否有效（不为空且为Unity的Object类型）。

调用所有元素的LayoutComplete方法。
清除布局重建序列中的所有元素m_LayoutRebuildQueue.Clear()。
布局更新结束设置标志位m_PerformingLayoutUpdate = false。

完成布局后，调用组件的修剪方法ClipperRegistry.instance.Cull()。

图形更新开始设置标识位m_PerformingGraphicUpdate为true。

以PreRender，LatePreRender，MaxUpdateValue的参数顺序调用每一个元素的Rebulid方法。

其中在Rebuild之前需要判断这个元素是否有效（不为空且为Unity的Object类型）。

调用所有元素的GraphicUpdateComplete方法。
清除图形重建序列中的所有元素m_GraphicRebuildQueue.Clear()。
图形更新结束设置标志位m_PerformingGraphicUpdate = false。

CanvasUpdate

定义重建时的优先级顺序：

    public enum CanvasUpdate{/// <summary>/// Called before layout./// </summary>Prelayout = 0,/// <summary>/// Called for layout./// </summary>Layout = 1,/// <summary>/// Called after layout./// </summary>PostLayout = 2,/// <summary>/// Called before rendering./// </summary>PreRender = 3,/// <summary>/// Called late, before render./// </summary>LatePreRender = 4,/// <summary>/// Max enum value. Always last./// </summary>MaxUpdateValue = 5}

ICanvasElement

需要在Canvas绘制更新调用前重建的元素接口。

    /// <summary>/// This is an element that can live on a Canvas./// </summary>public interface ICanvasElement{/// <summary>/// Rebuild the element for the given stage./// </summary>/// <param name="executing">The current CanvasUpdate stage being rebuild.</param>void Rebuild(CanvasUpdate executing);/// <summary>/// Get the transform associated with the ICanvasElement./// </summary>Transform transform { get; }/// <summary>/// Callback sent when this ICanvasElement has completed layout./// </summary>void LayoutComplete();/// <summary>/// Callback sent when this ICanvasElement has completed Graphic rebuild./// </summary>void GraphicUpdateComplete();/// <summary>/// Used if the native representation has been destroyed./// </summary>/// <returns>Return true if the element is considered destroyed.</returns>bool IsDestroyed();}

Rebuild实际的重建方法。

LayoutComplete在布局重建完成后回调。

GraphicUpdateComplete在图形重建完成后回调。

IsDestroyed判断当前元素是否已经不需要参与重建了。

ClipperRegistry

内部维护着一个IClipper接口的列表

 readonly IndexedSet<IClipper> m_Clippers = new IndexedSet<IClipper>();

提供Register方法加入一个IClipper到此列表中，

Unregister移除m_Clippers 列表中的指定IClipper，

在Cull方法中遍历此列表，分别调用它们的PerformClipping方法。

脏标记

标记延迟执行，优化重新渲染的手段。

详情请见：游戏设计模式：https://gpp.tkchu.me/dirty-flag.html

例如在Graphic 中存在三种脏标分别代表三种等待重建。

尺寸改变时（RectTransformDimensions）：LayoutRebuild 布局重建；
尺寸、颜色改变时：Vertices to GraphicRebuild 图像重建；
材质改变时：Material to GraphicRebuild 图像重建。

层级改变（OnTransformParentChanged）、应用动画属性（OnDidApplyAnimationProperties）：All to Rebuild 重建所有，包括布局重建和图像重建。