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performTraversalsmChoreographer.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 {@Overridepublic 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mViewfinal 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measureSpecpublic 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measureSpecfinal 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、specSizeint 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0int 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measureSpecswitch (specMode) {// Parent has imposed an exact size on uscase 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 uscase MeasureSpec.AT_MOST:if (childDimension >= 0) {// Child wants a specific size... so be itresultSize = 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 becase MeasureSpec.UNSPECIFIED:if (childDimension >= 0) {// Child wants a specific size... let him have itresultSize = childDimension;resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {// Child wants to be our size... find out how big it should// beresultSize = 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 beresultSize = 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LauyoutParamsLinearLayout.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 paddingmTotalLength += mPaddingTop + mPaddingBottom;int heightSize = mTotalLength;// 获取LinearLayout的最终长度heightSize = Math.max(heightSize, getSuggestedMinimumHeight());// 计算heightMeasureSpecint heightSizeAndState = resolveSizeAndState(heightSize, heightMeasureSpec, 0);...maxWidth += mPaddingLeft + mPaddingRight;// Check against our minimum widthmaxWidth = 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、bottomhost.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onLayoutonLayout(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 neededint 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 contentif (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);// Step 4, draw the childrendispatchDraw(canvas);// Overlay is part of the content and draws beneath Foregroundif (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。