前面写了一篇文章专门的分析了View的measure、layout和draw三大流程，在那篇文章中，多次提到了requestLayout、invalidate和postInvalidate方法，因为这三个方法会影响三大流程。今天我们来看看这三个方法到底做了什么，平时只管在用，却不知道它们得实现，难免感觉有些遗憾。本文也是为RecyclerView源码分析打基础的第二篇文章。
本文参考资料：
注意，本文源码来自Api 27
1. 概述
我们在分析源码之前，首先从大概上的了解这三个方法到底是干嘛的，它们之间的区别又是什么。我们对此先有一个大概的了解。
首先来看看这三个方法的整个执行流程。
从图中，我们可以得到，
requestLayout方法会重新走一遍三大流程。不过这里会涉及到一些问题，比如，我们在三大流程调用requestLayout方法会不会导致死递归？不过我们在实际开发过程中确实没有导致死递归，那Google爸爸是怎么为我们解决这个问题的呢？同时，
invalidate方法和postInvalidate方法又有什么区别？我们知道，invalidate方法是在UI线程调用的，postInvalidate方法是用于非UI线程调用的。在非UI线程里面更新UI肯定使用到Handler,但是我们知道它是怎么通过Handler来实现的，实际上也是非常的简单😂。以上的几个问题都是本文重点关注的点。
1. requestLayout
首先我们来看第一个方法--requestLayout方法。在正式分析requestLayout方法之前，我们先对Android的View树型结构。
从上图中，我们可以得到两点。
- 整个View树结构是一个双向指针结构。其实这个不难理解，因为View的三大流程的分发、事件分发机制都是基于责任链模式，而责任链模式分为先上传递和向下传递，所以拥有
child和parent两个指针并不奇怪。- 我们知道获取一个
View的Parent得到的是一个ViewParent对象，可能大家都有一个疑问为什么不是ViewGroup呢？因为View只会在一个ViewGroup啊。从这里，我们可以得到答案，DecorView的Parent并不是View，更不是ViewGroup，所以一个View的Parent不一定是ViewGroup。
对整个View结构有了一个整个的认识之后，现在我们来看一下requestLayout方法，看看这个方法为我们做了那些事情。
public void requestLayout() {
if (mMeasureCache != null) mMeasureCache.clear();
if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == null) {
// Only trigger request-during-layout logic if this is the view requesting it,
// not the views in its parent hierarchy
ViewRootImpl viewRoot = getViewRootImpl();
if (viewRoot != null && viewRoot.isInLayout()) {
if (!viewRoot.requestLayoutDuringLayout(this)) {
return;
}
}
mAttachInfo.mViewRequestingLayout = this;
}
mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT;
mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;
if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
mParent.requestLayout();
}
if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == this) {
mAttachInfo.mViewRequestingLayout = null;
}
}
整个requestLayout方法比较简单，我将分为3步。
- 如果此时，View结构还处于laoyut阶段之前，直接调用
ViewRootImpl的requestLayoutDuringLayout方法，将当前View对象传递进行，至于这里做什么，待会我们回去看ViewRootImpl的performLayout方法就知道了。从这里，我们就可以得到为什么requestLayout方法不会导致死递归了。- 更新了
mPrivateFlags变量。注意，mPrivateFlags与PFLAG_FORCE_LAYOUT、PFLAG_INVALIDATED这两个变量。了解三大流程的同学，相信对PFLAG_FORCE_LAYOUT变量不陌生🤓。- 调用
Parent的requestLayout，让整个责任链模式动起来。
关于requestLayout方法,我打算从两点开始讲解。
- 从责任链的模式来看看，看看整个责任链是怎么传递，最后又是怎么走三大流程。
- 从三大流程角度上来看看
requestLayout方法的调用流程。
(1).requestLayout的责任链
requestLayout的责任链就是从调用Parent的requestLayout方法开始的，一层一层递归上去，最终会调用到ViewRootImpl的requestLayout方法里面。
@Override
public void requestLayout() {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
checkThread();
mLayoutRequested = true;
scheduleTraversals();
}
}
ViewRootImpl的requestLayout方法比较简单。首先是check了一下线程，如果当前线程不是主线程的话，那么就会抛出异常。
其次，就是调用scheduleTraversals方法，这个scheduleTraversals方法究竟做了什么呢？我们来看看。
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
if (!mUnbufferedInputDispatch) {
scheduleConsumeBatchedInput();
}
notifyRendererOfFramePending();
pokeDrawLockIfNeeded();
}
}
如果来详细的看scheduleTraversals方法的话，肯定会非常的懵逼。这里我简单解释一下，这个方法做了什么吧。实际上，就是向Choreographer的消息队列post一个CallBack对象，用于下一次绘制。至于Choreographer是什么，本文不做过多的解释,可以参考这篇文章：Choreographer 解析。这里，我们只需要知道，往Choreographer的消息队列post一个CallBack对象，表示下次绘制信号来的时候，会执行我们的任务。那要执行什么呢？当然是mTraversalRunnable任务。
同时，这里还需要注意一点就是，我们通过调用如下代码先Handler的MessageQueue里面插入了一个同步屏障，来表示当前的任务不可被打断：
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
至于什么是同步屏障，相信熟悉JVM的同学并不陌生。在JVM里面，当一个变量被volatile关键字修饰时，JVM会在这个变量初始化之前插入一个屏障，表示当前操作不可被打断。这里的打断有两个意思：1.不允许JVM进行命令重排序；2.保证当前的操作是原子性（感觉这两个意思是同一个意思😂）。这里Handler的同步屏障表达的意思也差不多
哎呀，一不小心就跑了题，其实是我故意的🙄🙄。我们继续来看看代码吧。
表示当前任务不可被打断中的任务是什么任务呢？当然是我们的mTraversalRunnable任务呢。我们来看看mTraversalRunnable任务究竟做了啥。
final class TraversalRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
doTraversal();
}
}
感觉TraversalRunnable非常的简单，只是调用了doTraversal方法，我们来看看简单：
void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = false;
mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
if (mProfile) {
Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
}
performTraversals();
if (mProfile) {
Debug.stopMethodTracing();
mProfile = false;
}
}
}
看到doTraversal方法时，你们开不开心？激不激动？哈哈，在doTraversal方法里面，调用了performTraversals方法。还记得performTraversals方法是干嘛的吗？哈哈，它就是三大流程的开始。
(2).从requestLayout角度上来三大流程
在这之前，我们已经详细的分析了View的三大流程。在本篇文章中，我们再来简单看一下，这次，我们的重点放在View的measure方法。
final boolean forceLayout = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;
if (forceLayout || needsLayout) {
// first clears the measured dimension flag
mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
resolveRtlPropertiesIfNeeded();
int cacheIndex = forceLayout ? -1 : mMeasureCache.indexOfKey(key);
if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
// measure ourselves, this should set the measured dimension flag back
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
} else {
long value = mMeasureCache.valueAt(cacheIndex);
// Casting a long to int drops the high 32 bits, no mask needed
setMeasuredDimensionRaw((int) (value >> 32), (int) value);
mPrivateFlags3 |= PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
}
mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
}
这里将mPrivateFlags与PFLAG_FORCE_LAYOUT做了一个与运算，用来判断当前是否进行强制布局。从这里看出来可以知道是否进行强制布局呢？我们看最后一行代码：
mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
这里，mPrivateFlags跟PFLAG_LAYOUT_REQUIRED做了一个异或操作。这一步有什么意义呢？我们可以从View的layout找到答案：
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
onLayout(changed, l, t, r, b);
// ······
}
如果mPrivateFlags有PFLAG_LAYOUT_REQUIRED的标记，那么肯定会调用onLayout方法，这就是所谓的强制布局。
强制布局之后，肯定会强制绘制，也就是会调用draw和onDraw方法来进行绘制。这些都比较简单，这里就不过多的分析了。
(3). 为什么在ViewGroup的onLayout方法调用requestLayout方法不会导致死递归？
按照现在的思路来说，如果在我们onLayout里面调用了requestLayout方法会重新走三大流程，从而导致又会回调到onLayou方法里面来，进而导致死递归。但是实际的效果并不是我们猜想的效果，我们来看看究竟是为什么。
首先，我先解释一个认知上的误区，在View树layout阶段中，调用requestLayout方法申请重新三大流程，这个是真的会导致死递归。而Google爸爸是怎么解决的呢？我们来看看requestLayout方法就知道真相了:
public void requestLayout() {
if (mMeasureCache != null) mMeasureCache.clear();
if (mAttachInfo != null && mAttachInfo.mViewRequestingLayout == null) {
// Only trigger request-during-layout logic if this is the view requesting it,
// not the views in its parent hierarchy
ViewRootImpl viewRoot = getViewRootImpl();
if (viewRoot != null && viewRoot.isInLayout()) {
if (!viewRoot.requestLayoutDuringLayout(this)) {
return;
}
}
mAttachInfo.mViewRequestingLayout = this;
}
// ······
}
如果当前View树处于layout阶段，也就是说DecorView的layout方法还没有执行完毕，此时如果调用requestLayout方法的话，不会立即进行三大流程，而是将这个任务放在ViewRootImpl的一个任务队列里面，那这个任务队列在什么会执行呢？这个就得看ViewRootImpl的performLayout方法了。
private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
int desiredWindowHeight) {
mLayoutRequested = false;
try {
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
mInLayout = false;
int numViewsRequestingLayout = mLayoutRequesters.size();
if (numViewsRequestingLayout > 0) {
ArrayList<View> validLayoutRequesters = getValidLayoutRequesters(mLayoutRequesters,
false);
if (validLayoutRequesters != null) {
mHandlingLayoutInLayoutRequest = true;
int numValidRequests = validLayoutRequesters.size();
for (int i = 0; i < numValidRequests; ++i) {
final View view = validLayoutRequesters.get(i);
view.requestLayout();
}
measureHierarchy(host, lp, mView.getContext().getResources(),
desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
mInLayout = true;
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
mHandlingLayoutInLayoutRequest = false;
}
}
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
}
mInLayout = false;
}
看到没，再执行了DecorView的layout方法之后，就开始执行任务队列的任务了。但是这里又有一个问题了，我们发现在执行任务队列中的任务时，又调用了DecorView的layout方法，这会导致又会去执行我们的onLayout方法,从而又会调用requestLayout方法，进而导致任务队列的任务无穷无尽，这还是没有将上面的问题解释明白啊？
纳尼？又会调用我们的onLayout方法 ? 既然View的left、top、right、bottom都没有变，为什么还有回去调用onLayout方法进行重新布局呢？是不是还嫌咱们Android卡的不够吗？😂😂
当然，说归说，我们还是必须找到依据来证明我们的猜想。答案在哪里呢？当然在layout方法里面：
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
onLayout(changed, l, t, r, b);
// ······
}
}
看到changed变量没？这个变量就是用来判断咱们四个属性是否变了。如果变了才会调用onLayout方法进行重新布局，反之则不会调用。
requestLayout方法到此就分析完毕了。接下来，我们继续分析invalidate和postInvalidate方法。
2. invalidate
invalidate方法分为全局刷新和局部刷新。顾名思义，全局刷新表示整个View树都会刷新一遍，局部刷新只会以当前View为根开始刷新。我们来看看invalidate方法:
public void invalidate() {
invalidate(true);
}
public void invalidate(boolean invalidateCache) {
invalidateInternal(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop, invalidateCache, true);
}
其中invalidate方法里面传入一个true，表示当前只做局部刷新。invalidate方法最终调用到invalidateInternal方法里面来。
invalidateInternal方法显示判断当前是否跳过刷新操作，主要是通过skipInvalidate方法来判断的。我们来看看skipInvalidate方法究竟是怎么进行判断的：
private boolean skipInvalidate() {
return (mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != VISIBLE && mCurrentAnimation == null &&
(!(mParent instanceof ViewGroup) ||
!((ViewGroup) mParent).isViewTransitioning(this));
}
如果当前View不可见，并且自己的动画为空，同时父View也没在动画，那么就跳过刷新。这个判断逻辑我们非常容易的得到。
同时!(mParent instanceof ViewGroup)又是什么鬼东西，前面我已经介绍了，一个View的Parent不一定是ViewGroup，还有可能是ViewRootImpl。如果一个View的Parent是什么一个情况呢？表示当前View是DecorView,而DecorView不可见是什么一个情况呢？那就相当于整个View树都不可见，是不是很刺激？？？整个View树都不可见，那么刷新操作自然是多余的。
在invalidateInternal方法里面，接下来的操作就是判断mPrivateFlags是否符合刷新操作的要求，具体的细节就不去讨论，反正可能是调用了View其中一个方法导致mPrivateFlags被更新。
最后就是调用Parent的invalidateChild方法。正常来说一个View的Parent应该是一个ViewGroup,我们来看看ViewGroup的invalidateChild方法:
public final void invalidateChild(View child, final Rect dirty) {
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
// ······
ViewParent parent = this;
if (attachInfo != null) {
// ······
do {
View view = null;
if (parent instanceof View) {
view = (View) parent;
}
// ······
parent = parent.invalidateChildInParent(location, dirty);
if (view != null) {
// Account for transform on current parent
Matrix m = view.getMatrix();
if (!m.isIdentity()) {
RectF boundingRect = attachInfo.mTmpTransformRect;
boundingRect.set(dirty);
m.mapRect(boundingRect);
dirty.set((int) Math.floor(boundingRect.left),
(int) Math.floor(boundingRect.top),
(int) Math.ceil(boundingRect.right),
(int) Math.ceil(boundingRect.bottom));
}
}
} while (parent != null);
}
}
这个invalidateChild方法比较长，这里将它简化了一下。其实简化的那些代码表达意思比较简单，就是Rect矩阵的计算。然后通过递归遍历将整个操作传递上去。其中我们会发现，invalidateChild方法里面通过invalidateChildInParent方法来寻找一个Parent，其实invalidateChildInParent方法也没做什么，就是location的计算和mPrivateFlags的更新，最后会返回当前View的Parent。
经过一层一层的递归，最终也会调用到ViewRootImpl的invalidateChildInParent方法里面来。
@Override
public ViewParent invalidateChildInParent(int[] location, Rect dirty) {
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) {
dirty.offset(0, -mCurScrollY);
}
if (mTranslator != null) {
mTranslator.translateRectInAppWindowToScreen(dirty);
}
if (mAttachInfo.mScalingRequired) {
dirty.inset(-1, -1);
}
}
invalidateRectOnScreen(dirty);
return null;
}
在invalidateChildInParent方法里面，不管是调用invalidate方法，还是最后调用的invalidateRectOnScreen方法都会调用到scheduleTraversals方法。调用到scheduleTraversals方法表示着什么呢？表示又要开始三大流程了。咦，好像不对哦，前面的图不是说invalidate方法只进行draw流程吗？怎么会进行三大流程呢？是我们的图画错了吗？不是的，实际上在走三大流程是，View会通过mPrivateFlags来判断是否进行measure和layout操作。而在调用invalidate方法时，更新了mPrivateFlags，所以最终只会走draw流程。
如上，就是整个invalidate方法的执行流程，还是比较简单的。接下来，我们将分析最后一个方法--postInvalidate方法。
3. postInvalidate
postInvalidate方法的执行流程跟invalidate方法的差不多，所以本文重点关注它们两个方法的区别。
从两个方法的名字上，我们就可以看出来，invalidate方法只能在UI线程里面里面调用，而postInvalidate方法的存在是为了解决在非UI线程不能调用invalidate方法刷新的问题。实际上，postInvalidate方法在UI线程和非UI线程都可以调用，因为postInvalidate方法实现刷新的原理是通过Handler来实现的。
我们来看看具体的源码。通过调用postInvalidate方法，最后会调用到postInvalidateDelayed方法，我们来看看这个方法。
public void postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds) {
// We try only with the AttachInfo because there's no point in invalidating
// if we are not attached to our window
final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
if (attachInfo != null) {
attachInfo.mViewRootImpl.dispatchInvalidateDelayed(this, delayMilliseconds);
}
}
特么的，这个方法真特么的直接，直接调用了ViewRootImpl的dispatchInvalidateDelayed方法。这个方法像是掌握缩地成寸的法术一样，直接一步跨到了最高层，不像其他的方法，还需要一层一层通过责任链方式传递，我只能给这个方法写一个大写的牛逼。
好吧，好像废话有点多。我们来看看ViewRootImpl的dispatchInvalidateDelayed方法：
public void dispatchInvalidateDelayed(View view, long delayMilliseconds) {
Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_INVALIDATE, view);
mHandler.sendMessageDelayed(msg, delayMilliseconds);
}
意料之中，果不其然，postInvalidate方法是通过Handler实现在非UI线程里面更新UI的。我们来看看这个Handler，这里我们只看一下这个Handler的handleMessage方法:
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case MSG_INVALIDATE:
((View) msg.obj).invalidate();
// ······
}
}
我们在Handler的handleMessage方法里面，直接调用了View的invalidate方法，这就回到上面讲解的invalidate方法的原理。这里就不重复的讲解了。
哎，以为postInvalidateDelayed方法掌握缩地成寸的法术有多厉害呢,结果修的是残篇😂😂。
4. 总结
到此，我们将View的三个方法分析完毕了，理解了这三个方法实现原理，同时也了解这三个方法是怎么跟三大流程配合工作的。这里，我做一个简单的总结。
requestLayout方法会重新走三大流程，所以比较耗性能，所以尽可能的不要频繁的调用requestLayout方法。- 在
layout阶段调用requestLayout方法不会立即执行，而是要等当前的layout阶段执行完毕才会执行。这就解决了requestLayout死递归的问题。invalidate方法和postInvalidate方法的区别在于，invalidate方法只能在UI线程里面调用，而postInvalidate方法是无所谓线程。requestLayout方法、invalidate方法和postInvalidate任务的驱动，最后依靠一个叫Choreographer类实现的。我们只是往Choreographer的任务队列post一个Callback对象，就能保证下次屏幕刷新时能执行。
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