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

• 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()和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measure和layout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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