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背景

Invalidate() 是 Android 中 View 的方法，通常我们使用它来完成UI的刷新，

作用

如果这个 View 可见那么 onDraw() 方法将在未来某个时间点被调用。

问题

invalidate() 会触发那些 view 的重绘，invalidate() 绘制流程是如何实现的？

我们带着问题来从源码开始分析：

源码分析

一、View 与 ViewGroup 的层级

在 Android 中 View 是以树形结构组织的，下图相信大家都不陌生，那么我们调用红色View的 invalidate() 会发生什么？

1.1 View.invalidate()

方法入口:

public void invalidate() {
    invalidate(true);
}

参数：

• l,t,r,b 是 View 的大小
• invalidateCache: 设置 View 的缓存是否失效，通常情况下是 ture, 当 View 的大小改变时为 false
• fullInvalidate: 默认为 true

void invalidateInternal(int l, int t, int r, int b, boolean invalidateCache,
        boolean fullInvalidate) {
        ...

        final AttachInfo ai = mAttachInfo;
        // 改 View 的父布局
        final ViewParent p = mParent;
        if (p != null && ai != null && l < r && t < b) {
            // 记录需要绘制的范围 damge ，该区域为 View 尺寸
            final Rect damage = ai.mTmpInvalRect;
            damage.set(l, t, r, b);
            // 调用父布局的 invalidateChild()
            p.invalidateChild(this, damage);
        }

       ...
}

说明： 将 View 需要绘制大小 Rect 告诉父ViewGroup, 并调用父 ViewGroup 的 invalidateChild()

1.2 ViewGroup.invalidateChild

public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) {
    // 如果是硬件加速，走改分支
    final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
    if (attachInfo != null && attachInfo.mHardwareAccelerated) {
        onDescendantInvalidated(child, child);
        return;
    }

    // 软件绘制
    ViewParent parent = this;
    if (attachInfo != null) {
        ...
        // 这个循环会一直找到父布局的 DecordView invalidateChildInParent（）
        do {
        ...
            // 标记 View
            if (view != null) {
                if ((view.mPrivateFlags & PFLAG_DIRTY_MASK) != PFLAG_DIRTY) {
                    view.mPrivateFlags = (view.mPrivateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | PFLAG_DIRTY;
                }
            }

            parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty);
           ...
        } while (parent != null);
    }
}

绘制分为两个分支：

• 硬件加速绘制
• 软件绘制

硬件加速绘制不做介绍，主要分析软件绘制。

软件绘制会循环一直到根的 DecorView 中，而 DecorView 是由 ViewRootImp 管理，并维护 mPrivateFlags

mPrivateFlags：计算需要刷新的View

1.3 ViewRootImp.invalidateChildInParent()

 @Override
    public ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) {
         ...

        invalidateRectOnScreen(dirty);

        return null;
    }

在根布局 ViewRootImp 会处理我们传入的 Rect dirty 区域。

1.4 ViewRootImp.invalidateRectOnScreen（）

  private void invalidateRectOnScreen(Rect dirty) {
        final Rect localDirty = mDirty;

        // 通过我们传入的区域，计算需要更新的区域
        localDirty.union(dirty.left, dirty.top, dirty.right, dirty.bottom);
        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();
        }
    }

通过我们 dirty 的区域，计算需要更新的区域，然后调用 scheduleTraversals()。

1.5 ViewRootImp.scheduleTraversals()

    void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = true;
            mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
            mChoreographer.postCallback(
                    Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
            notifyRendererOfFramePending();
            pokeDrawLockIfNeeded();
        }
    }

通过 Handler 开启同步屏障, Post 一个 Callback，接下来我们来看这个 Callback 的实现。

1.6 ViewRootImp.mTraversalRunnable

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

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

            performTraversals();

            if (mProfile) {
                Debug.stopMethodTracing();
                mProfile = false;
            }
        }
    }

主要记录绘制时间，并调用 performTraversals() 开始绘制

1.7 核心函数 ViewRootImp.performTraversals()

void performTraversals() {
    if (layoutRequested) {
            // Clear this now, so that if anything requests a layout in the
            // rest of this function we will catch it and re-run a full
            // layout pass.
            mLayoutRequested = false;
        }
      ...
      performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
      ...
      performLayout(lp, mWidth, mHeight);
      ...
      performDraw();
      ...
}

依次执行 performMeasure()，performLayout()，performDraw()

mLayoutRequested: 默认为 false，意味着只会执行 onDraw(), 不会执行 onMeasure()

1.8 performMeasure()

  private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
        try {
            mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
        }
    }

调用 View.measure()。

1.9 View.measure()

  public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

        if (forceLayout || needsLayout) {
            int cacheIndex = forceLayout ? -1 : mMeasureCache.indexOfKey(key);
            if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
                onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
                mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
            } else {
                ...
            }

    }

view.measure() 会调用我们重写的 onMeasure()。

View.layout() 与 View.draw() 方法与 View.measure() 方法执行流程类似不在分析

总结：

invalidate() 整体流程：

Android 中 UI 刷新的逻辑都是按照以上树形结构来运行的，从子 View 把要做的事情传给根布局，再由根布局分布整个 View Tree , 导致整个 View Tree 进行刷新。

invalidate() 性能考虑：

1. 子 View 将更新逻辑传递给 ViewRootImp 过程中,通过 Rect 计算需要更新的 View，并用 mPrivateFlags 标记出来。
2. View 从上往下执行 onMeasure()、onLayout()、onDraw() 时通过 mPrivateFlags 判断是否刷新达到优化的目的

invalidate只是调用 performDraw()

onMeasure()、onLayout()、onDraw() 这三个函数不一定都执行，由 mLayoutRequested 默认是 false 仅会执行 onDraw() 。

如果发现 onMesure()、onLayout() 无效时候，通常我们会调用 requestLayout(), 本质上它是将 mLayoutRequested 设置为 true