Android UI绘制原理：UI的绘制流程是怎么样呢？为什么子线程不能刷新UI呢？讲解大体的流程是怎么样的

本文主要是介绍Android UI绘制原理：UI的绘制流程是怎么样呢？为什么子线程不能刷新UI呢？讲解大体的流程是怎么样的，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

为什么子线程不能刷新UI呢，原因是什么？
UI绘制原理
2.1 创建Activity 实例和view的树型结构
2.2 管理绘制的类：ViewRootImpl
2.3 是如何触发刷新View的？
2.4 View的绘制流程：测量(Measure)
2.5 View的绘制流程：布局(Layout)
2.6 View的绘制流程：绘制（Draw）
学习总结

在这里插入图片描述

一、为什么要学习android UI绘制原理呢？对我们有什么帮助？

1.解决复杂布局问题：了解UI绘制原理可以帮助我们更好地理解和解决布局问题，比如使用自定义View、优化布局层级等。

2.知道何时触发布局（Layout）、绘制（Draw）和测量（Measure）过程，以及如何减少这些过程的调用次数，避免在UI线程上进行耗时的操作，可以显著提升应用的流畅度和响应速度。

二、为什么子线程不能刷新UI呢？原因是什么？

比如，我们写如下这样的代码，那么就有可能报错。

 Thread(object :Runnable{override fun run() {tvTestUi.text = "123412341234"}}).start()

报错内容：只有在主线程种对UI进行操作才行。

Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.

我们可以追踪到源码里面看看。后面我们会讲一下原因。
下面我们可以看到，绘制UI的线程，如果不是主线程，那么就报错。
在这里插入图片描述但，为什么不能子线程呢？多线程更新UI不是会更加高效？只是因为代码里面限制？！！当然不是。

子线程不能直接刷新UI的原因主要与Android系统的UI线程（主线程）的设计和机制有关。在Android中，UI组件（如视图、控件等）不是线程安全的，这意味着它们的设计初衷是为了在单个线程（即UI线程或主线程）上被访问和修改。如果多个线程尝试同时修改UI组件，就可能会导致不可预见的行为，比如视图的不一致状态、崩溃等。

假如你可以多线程更新，那么你得花时间确定更新状态是否一致，界面重复刷新问题，像素结果是否统一的问题，要同步，所以代价是相当大的，所以绝大多数的系统，对UI刷新，都是采用单线程的方式。

但，为什么在oncreate中开子线程刷新ui不会报错呢？看源码我们就会知道，viewRootImpl 的初始化在 onCreate 之后，onResume 之后。所以也就没调用checkThread方法。

具体来说，当Activity调用setContentView()时，它会通过WindowManager（实际上是WindowManagerGlobal和WindowManagerImpl）来请求添加一个窗口（Window）。这个过程中，会创建并初始化ViewRootImpl实例，然后将其与Activity的根视图（DecorView）关联起来。

由于ViewRootImpl的初始化是异步的，并且涉及到与窗口系统的交互，因此很难直接通过Activity的生命周期方法来准确判断ViewRootImpl的初始化完成时刻。但是，我们可以知道，在onResume()之后，并且视图开始绘制之前，ViewRootImpl应该已经被初始化了。

三、UI绘制原理

我们再回到上面的代码。

Thread current = Thread.currentThread(); 这行代码的意思是获取当前正在执行的线程对象，那么当前运行的线程是什么线程？？为什么会调用ViewRootImpl的checkThread方法呢？？为什么text的时候，会重新绘制呢？

这，就需要我们了解UI的绘制流程。

Android UI的绘制流程是一个从数据加载到Activity启动，再到View的测量、布局和绘制的过程。我们直接从创建Activity实例这里开始。

在这里插入图片描述下面我们讲一下流程。从创建Activity开始。

3.1 创建Activity 实例和view的树型结构

ActivityThread，通过handleResumeActivity方法创建Activity实例后，并为其创建一个PhoneWindow，合成DecorView。

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我们可以看到当我们调用setContentView的时候，就是调用了window的。

DecorView是顶级容它内部包含了一个或多个子View或ViewGroup，用于承载应用的UI内容。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述那么接下来，view创建好后，如果我想要进行view的渲染和刷新？由谁来做呢？是如何触发刷新的？下面我们看看ViewRootImpl

3.2 是如何触发刷新view的？

我们先了解一下，VSYNC是什么？VSYNC信号由屏幕（显示设备）产生，并以固定频率发送给Android系统。Android系统中的SurfaceFlinger接收VSYNC信号后，会遍历其层列表以查找新的缓冲区进行渲染。这种机制提升了渲染任务的优先级，优化了渲染性能。

刷新也分为手动刷新和自动刷新(VSYNC就是自动刷新)，比如我们调用textView的text方法，就是手动刷新，会调用requestLayout方法，不断的递归requestLayout方法去进行刷新。因为它是一个树形结构。

自动刷新，其实就是一个回调。下面是源码，可以粗略看看。
在这里插入图片描述
performTraversals();方法就是会绘制的方法，比如测量等

3.3 管理绘制的类：ViewRootImpl

我们都知道，写的这些xml布局代码，都是一个树形的层次结构，比如下面的代码，就对应一个这样的结构（如图），举例哈：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"tools:context=".activity.main.MainActivity"><androidx.fragment.app.FragmentContainerViewandroid:id="@+id/home_fragmentcontainerview"android:name="androidx.navigation.fragment.NavHostFragment"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"app:defaultNavHost="true"app:navGraph="@navigation/home_nav" /><TextViewandroid:id="@+id/tv_test_ui"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent" />
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

在这里插入图片描述而这些结构呢，是由ViewRootImpl来进行管理，比如进行测量，布局以及绘制等等。

View的绘制流程是通过ViewRootImpl类来进行管理，在ActivityThread(主线程)中，当Activity对象被创建完毕后，会将DecorView添加到Window中，并创建对应的ViewRootImpl对象，将两者建立关联。

我们可以看到是ActivityThread线程创建了ViewRootImpl，所以Thread current = Thread.currentThread();获得的当前线程，就是主线程。如果是子线程刷新，那么Thread current = Thread.currentThread()就是子线程。

2.4 View的绘制流程：测量(Measure)

为什么需要测量呢？确定View的宽高，用于后续绘制。

有没有想过，wrap_content和match_parcent的宽高如何确定呀，就需要测量，并且每个view的宽高，还要取自于上一层的，所以ViewGroup遍历所有子View进行测量，根据子View的LayoutParams和自身的MeasureSpec计算出子View的测量规格。

2.5 View的绘制流程：布局（Layout）

根据测量的宽高确定View在其父View中的位置（即四个顶点的坐标）。也是会递归遍历对子View进行布局。

2.6 View的绘制流程：绘制（Draw）

这个阶段的作用，就是将View的内容绘制到屏幕上。也是会递归遍历子View，调用子View的draw方法。

到这里了，view的绘制流程就大致完成了。

三、学习总结

刚开始看UI绘制原理的时候，完全看不懂，硬着头皮去看，渐渐的有些可以看懂了，但绝大部分还是不懂。这个时候，我就从“为什么子线程不能刷新UI呢？”入手，比如不能刷新原因是什么，了解原因后，你懂了，但你会发现你不懂的地方也会更多，但是，你已经知道你有哪些不懂了，这个时候，你重新回头去看第二篇的时候，你思路就清晰很多了，你又能看懂很多了。

所以，第一次看肯定有很多不懂，那么就第二次，第三次。慢慢的你就有思路，开始知道一些东西，熟能生巧，很多人都是看一次，觉得难就不学了，但很多东西，都是需要经历无数次，你才会熟悉，才会熟练。

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