Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了作者:字节小站最近有个朋友跟我提了一个很有深度的问题。❝朋友:锁屏后,调用 View.requestLayout() 方法后会不会 postSy

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

作者:字节小站

最近有个朋友跟我提了一个很有深度的问题。

朋友:锁屏后,调用 View.requestLayout() 方法后会不会 postSyncBarrier?

乍一看有点超纲了。

细细一想,还在射程内。我把这个问题拆分成了两个问题,本文我将紧紧围绕这两个问题,讲解 requestLayout() 背后的故事。

Q1:锁屏后,调用 View.requestLayout(),会往上层层调用 requestLayout() 吗?

Q2:锁屏后,调用 View.requestLayout(),会触发 View 的测量和布局操作吗?

postSyncBarrier() 我知道,Handler 的同步屏障机制嘛,但是锁屏之后为什么还要调用 requestLayout() 呢?

于是我脑补了一个场景。

假设在 Activity onResume() 中每隔一秒调用 View.requestLayout(),但是在 onStop() 方法中没有停止调用该方法。当用户锁屏或者按 Home 键时,会发生什么情况?

我脑补的这个场景,用罗翔老师的话来讲是 「法律允许,但是不提倡」。

当 Activity 不在前台的时候,就应该把 requestLayout() 方法停掉嘛。

我们知道的,这个方法会从调用的 View 一层一层往上调用,直到 ViewRootImpl.requestLayout() 方法,然后会从上往下,触发 View 的测量和布局甚至绘制方法。

非常之浪费嘛!错误非常之低级!但是果真如此吗?

偷偷告诉大家,其实一直调用也没关系,Google 大神已经考虑到了,不信且看后文。

电竞主播芜湖大司马,有一句网络流行语「你以为我在第一层, 其实我在第十层」。下面我将用层级来表示对 requestLayout() 方法的了解程度,层级越高,表示了解越深刻。

我喜欢用树形图来分析 Android View 源码,上图:

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

第一层 (往上层层遍历)

Q:假设调用 I.requestLayout(),会触发哪些 View 的 requestLayout() 方法?

A:会依次触发 I.requestLayout() -> C.requestLayout() -> A.requestLayout() -> … 省略一些 View -> ViewRootImpl.requestLayout()

//View.java
public void requestLayout() {
  // 1. 清除测量记录
  if (mMeasureCache != null) mMeasureCache.clear();

  // 2. 增加PFLAG_FORCE_LAYOUT给mPrivateFlags
  mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT;
  mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;

  // 3. 如果mParent没有调用过requestLayout,则调用之。换句话说,如果调用过,则不会继续调用
  if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
    mParent.requestLayout();
  }
}

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

该方法作用如下:

  1. 清除测量记录;
  2. 增加 PFLAG_FORCE_LAYOUT 给 mPrivateFlags
  3. 如果 mParent 没有调用过 requestLayout(),则调用之。换句话说,如果调用过,则不会继续调用;

重点看下 mParent.isLayoutRequested() 方法,它在 View.java 中有具体实现。

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!//View.java
 public boolean isLayoutRequested() {
  return (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;
}

如果 mPrivateFlags 增加了 PFLAG_FORCE_LAYOUT 标志位,则认为 View 已经请求过布局。

由前文可知,在 requestLayout() 的第二步,会增加该标志位。熟悉位操作的朋友就会知道,有增加操作就会有对应的清除操作。

经过一番搜索,找到:

//View.java
public void layout(int l, int t, int r, int b) { 
  // ... 省略代码
  //在View调用完layout方法,会将PFLAG_FORCE_LAYOUT标志位清除掉
  mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;
  mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;
  // ... 省略代码
}

在 View 调用完 layout() 方法,会将 PFLAG_FORCE_LAYOUT 标志位清除掉。当 View 下次再调用 requestLayout() 方法时,依旧能往上层层调用。但是如果当 layout() 方法没有执行时,下次再调用 requestLayout() 方法时,就不会往上层层调用了。

回答文章中的第一个问题:

Q:锁屏后,调用 View.requestLayout(),会往上层层调用 requestLayout() 吗?

A:锁屏后,除了第一次调用会往上层层调用,其它的都不会。

为什么,只有第一次调用会呢?

那必定是因为之后的 layout() 方法没有得到执行,导致 PFLAG_FORCE_LAYOUT 无法被清除。

欲探究竟,接着往下看。

如果你知道 requestLayout() 调用是一个层级调用,那么恭喜你,你已经处于认知的第一层了。送你一张二层入场券。

第二层(VRI.requestLayout)

我们来看看第一层讲到的 ViewRootImpl.requestLayout()

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!//ViewRootImpl.java
@Override
public void requestLayout() {
  if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
    checkThread();
    mLayoutRequested = true;
    scheduleTraversals();
  }
}

void scheduleTraversals() {
  if (!mTraversalScheduled) {
    mTraversalScheduled = true;
    //1. 往主线程的Handler对应的MessageQueue发送一个同步屏障消息
    mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
    //2. 将mTraversalRunnable保存到Choreographer中
    mChoreographer.postCallback(
          Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
    if (!mUnbufferedInputDispatch) {
      scheduleConsumeBatchedInput();
    }
    notifyRendererOfFramePending();
    pokeDrawLockIfNeeded();
  }
}

该方法主要作用如下:

  1. 往主线程的 Handler 对应的 MessageQueue 发送一个同步屏障消息;
  2. mTraversalRunnable 保存到 Choreographer 中;

此处有三个特别重要的知识点:

  1. mTraversalRunnable;
  2. MessageQueue 的同步屏障;
  3. Choreographer 机制;

mTraversalRunnable 相对比较简单,它的作用就是从 ViewRootImpl 从上往下执行 performMeasure()performLayout()performDraw()

重点:它的执行时机是当 VSync 信号来到时,会往主线程的 Handler 对应的 MessageQueue 中发送一条异步消息,由于在 scheduleTraversals() 中给 MessageQueue 中发送过一条同步屏障消息,那么当执行到同步屏障消息时,会将异步消息取出执行。

第三层 (TraversalRunnable)

当 VSync 信号量到达时,Choreographer 会发送一个异步消息。当异步消息执行时,会触发 ViewRootImpl.mTraversalRunnable() 回调。

final class TraversalRunnable implements Runnable {
  @Override
  public void run() {
    doTraversal();
  }
}
void doTraversal() {
  if (mTraversalScheduled) {
    mTraversalScheduled = false;
    mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);

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

    performTraversals();

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

它的作用:

  1. 移除同步屏障;
  2. 执行 performTraversals() 方法;

performTraversals() 方法特别复杂,给出伪代码如下:

private void performTraversals() {
  if (!mStopped || mReportNextDraw) {
    performMeasure()
  }

 final boolean didLayout = layoutRequested && (!mStopped || mReportNextDraw);
  if (didLayout) {
    performLayout(lp, mWidth, mHeight);
  }

  boolean cancelDraw = mAttachInfo.mTreeObserver.dispatchOnPreDraw() || !isViewVisible;

  if (!cancelDraw && !newSurface) {
    performDraw();
  }
}

该方法的作用:

  1. 满足条件的情况下调用 performMeasure()
  2. 满足条件的情况下调用 performLayout()
  3. 满足条件的情况下调用 performDraw()

mStopped 表示 Activity 是否处于 stopped 状态。如果 Activity 调用了 onStop() 方法,performLayout() 方法是不会调用的。

//ViewRootImpl.java
private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
            int desiredWindowHeight) {
// ... 省略代码
 host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());  
// ... 省略代码
}

回答文章中第二个问题:

Q:锁屏后,调用 View.requestLayout(),会触发 View 的测量和布局操作吗?

A不会,因为当前 Activity 处于 stopped 状态了。

至此第一层里面留下的小悬念也得以解开,因为不会执行 View.layout() 方法,所以 PFLAG_FORCE_LAYOUT 不会被清除,导致接下来的 equestLayout() 方法不会层层往上调用。

至此本文的两个问题都已经得到了答案。

当我把问题提交给wanandroid 上时,大佬又给我提了一个问题。

大佬:既然 Activity 的 onStop 会导致 requestLayout() & layout() 方法得不到执行,那么 onResume() 方法会不会让上一次的 requestLayout() 没有执行的 layout() 方法执行一次呢?

于是我写了个 demo 来验证,锁屏后延时一秒亮屏。

//MyDemoActivity.kt
override fun onStop() {
  super.onStop()
  root.postDelayed(object : Runnable {
    override fun run() {
      root.requestLayout()
      println("ChoreographerActivity  reqeustLayout")
    }
  }, 1000)
}

在自定义布局的 onLayout 方法中打印日志。

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
  System.out.println("ChoreographerActivity onLayout");
  super.onLayout(changed, left, top, right, bottom);
}

锁屏,日志没有打印。

亮屏,日志打印了。

所以结论有了。

既然 Activity 的 onStop() 会导致 requestLayout() & layout() 方法得不到执行,那么 onResume() 方法会不会让上一次的 requestLayout() 没有执行的 layout() 方法执行一次呢?

答案是,会。原因且听我道来。

有了 demo 找原因就很简单了。正面不好攻破,那就祭出调试大法呗。

但是断点放在哪好呢?

思考了一番。我觉得断点放在发送同步屏障的地方比较好,ViewRootImpl.scheduleTraversals()

为什么断点放这里?因为这里必经之路。那你有可能会问:必经之路不应该是 onLayout() 方法么?(那你就得了解同步屏障和 VSync 刷新机制了,后文会讲)

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

亮屏后,发现断点执行了。从堆栈中可以看出 Activity 的 performRestart() 方法执行了 ViewRootImpl 的 scheduleTraversals() 方法。

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

虽然,亮屏的时候没有执行 View.requestLayout() 方法,由于锁屏后 1s 执行了 View.requestLayout() 方法,所以 PFLAG_FORCE_LAYOUT 标记位还是有的。亮屏调用了 performTraversals() 方法时,会执行 Measure、Layout、Draw 等操作。

至此,完美回答了粉丝和大佬的问题。

第四层 (Handler 同步屏障)

Handler 原理是面试必问的问题。涉及到很多知识点,线程、Looper、MessageQueue、ThreadLocal、链表、底层等技术。本文我就不展开讲了。即使对 Handler 不是很了解,也不影响本层次的学习。

A 同学:同步屏障。感觉好高大上的样子?能给我讲讲吗?

:乍一看,是挺高大上的。让人望而生畏。但是细细一想,也不是那么难,说白了就是将 Message 分成三种不同类型。

A 同学:此话怎讲,愿闻其详~

:如下代码应该看得懂吧?

class Message{
  int mType;
  //同步屏障消息
  public static final int SYNC_BARRIER = 0;
  //普通消息
  public static final int NORMAL = 1;
  //异步消息
  public static final int ASYNCHRONOUS = 2;
}

A 同学:这很简单呀,平时开发中经常用不同的值表示不同的类型,但是 android 中的 Message 类并没有这几个不同的值呀?

:Android Message 类确实没有用不同的值来表示不同类型的 Message。它是通过 target 和 isAsynchronous() 组合出三种不同类型的 Message。

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

A 同学:理解了,那么它们有什么区别呢?

:世界上本来只有普通消息,但是因为事情有轻重缓急,所以诞生了同步屏障消息和异步消息。它们两是配套使用的。当消息队列中同时存在这三种消息时,如果碰到了同步屏障消息,那么会优先执行异步消息。

A 同学:有点晕~

:别急,且看如下图解。

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

  1. 绿色表示普通消息,很守规矩,按照入队顺序依次出队;
  2. 红色表示异步消息,意味着它比较着急,有优先执行的权利;
  3. 黄色表示同步屏障消息,它的作用就是警示,后续只会让异步消息出队,如果没有异步消息,则会一直等待;
Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

上图,消息队列中全是普通消息。那么它们会按照顺序,从队首依次出队列。msg1->msg2->msg3。

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

上图,三种类型消息全部存在,msg1 是同步屏障消息。同步屏障消息并不会真正执行,它也不会主动出队列,需要调用 MessageQueue 的 removeSyncBarrier() 方法。它的作用就是 “警示”,后续优先让红色的消息出队列。

1、msg3 出队列。

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

2、msg5 出队列。

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

3、此刻 msg2 并不会出队列,队列中已经没有了红色消息,但是存在黄色消息,所以会一直等红色消息,绿色消息得不到执行机会。

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

4、调用 removeSyncBarrier() 方法,将 msg1 出队列。

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

5、绿色消息按顺序出队。

postSyncBarrier()removeSyncBarrier() 必须成对出现,否则会导致消息队列出现假死情况。

同步屏障就介绍到这。

第五层(VSync 机制)

B 同学:VSync 机制感觉好高大上的样子?能给我讲讲吗?

:这个东西比较底层了,理解难度比较大,但是有一个比较取巧的理解方式。

B 同学:说来听听。

:可以从观察者模式角度来理解,VSync 信号是由底层发出的。APP 层会监听 VSync 的信号,当接收到信号时,就会通过 Choreographer 向消息队列发送异步消息,这个消息的作用之一就是通知 ViewRootImpl 去执行测量,布局,绘制操作。

//Choreographer.java
private final class FrameDisplayEventReceiver extends DisplayEventReceiver
            implements Runnable {
  private boolean mHavePendingVsync;
  private long mTimestampNanos;
  private int mFrame;


  @Override
  public void onVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) {

    //...省略其他代码
    long now = System.nanoTime();
    if (timestampNanos > now) {
      Log.w(TAG, "Frame time is " + ((timestampNanos - now) * 0.000001f)
            + " ms in the future!  Check that graphics HAL is generating vsync "
            + "timestamps using the correct timebase.");
      timestampNanos = now;
    }

    if (mHavePendingVsync) {
      Log.w(TAG, "Already have a pending vsync event.  There should only be "
              + "one at a time.");
    } else {
      mHavePendingVsync = true;
    }

    mTimestampNanos = timestampNanos;
    mFrame = frame;
    Message msg = Message.obtain(mHandler, this);
    msg.setAsynchronous(true);
    mHandler.sendMessageAtTime(msg, timestampNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS);
}

第六层 (绘制机制)

ViewRootImpl 和 Choreographer 是绘制机制的两大主角。他们负责功能如下。具体的源代码就不贴了,总结如下图。

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

最后

在这里就还分享一份由大佬亲自收录整理的Android学习PDF+架构视频+面试文档+源码笔记高级架构技术进阶脑图、Android开发面试专题资料,高级进阶架构资料

这些都是我现在闲暇时还会反复翻阅的精品资料。里面对近几年的大厂面试高频知识点都有详细的讲解。相信可以有效地帮助大家掌握知识、理解原理,帮助大家在未来取得一份不错的答卷。

当然,你也可以拿去查漏补缺,提升自身的竞争力。

真心希望可以帮助到大家,Android路漫漫,共勉!

如果你有需要的话,只需私信我【进阶】即可获取

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

Android开发面试:requestLayout() 这么问,面试者直呼:太细了

免责声明:本站所有文章内容,图片,视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成,不代表本站观点,不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益,请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。 本文来自网络,若有侵权,请联系删除,如若转载,请注明出处:https://itzsg.com/35912.html

(0)

相关推荐

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

联系我们YX

mu99908888

在线咨询: 微信交谈

邮件:itzsgw@126.com

工作时间:时刻准备着!

关注微信