View 绘制与刷新机制 面试知识点

整理自模拟面试，覆盖自定义 View / invalidate / requestLayout / ViewRootImpl / SurfaceView / 同步屏障

1. 自定义 View 的流程

一句话：先确定继承层级，再处理属性初始化，然后完成测量、布局、绘制、事件和状态保存。

常见步骤

1. 确定继承对象
2. 仅改绘制：继承 View
3. 组合已有控件：继承 FrameLayout / LinearLayout 等

4. 自己摆放子 View：继承 ViewGroup

5. 初始化

6. 提供构造方法
7. 读取自定义属性 obtainStyledAttributes

8. 初始化 Paint、Path、Rect、手势检测器等

9. 测量

10. 重写 onMeasure()
11. 处理 MeasureSpec.EXACTLY / AT_MOST / UNSPECIFIED

12. 调用 setMeasuredDimension()

13. 布局

14. ViewGroup 需要重写 onLayout()

15. 普通 View 一般不需要自己处理布局

16. 绘制

17. 在 onDraw() 中绘制内容

18. ViewGroup 还会涉及 dispatchDraw()

19. 交互

20. 重写 onTouchEvent()

21. 必要时处理滑动冲突：requestDisallowInterceptTouchEvent(true)

22. 刷新与状态保存

23. 内容变更：invalidate()
24. 尺寸/位置变更：requestLayout()
25. 有内部状态时重写 onSaveInstanceState() / onRestoreInstanceState()

面试补充

• wrap_content 失效，多半是 onMeasure() 没处理好
• onDraw() 里不要频繁创建对象，避免掉帧和 GC
• 复杂控件最好把“状态”和“绘制逻辑”拆开

2. invalidate() 和 requestLayout() 的区别

核心区别：
- invalidate()：请求重绘，主要触发 draw
- requestLayout()：请求重新测量和布局，通常会触发 measure + layout + draw

适用场景

典型例子

• 画笔轨迹变化、进度变化、文本颜色变化：invalidate()
• 文本变长导致高度变化、子 View 数量变化、流式布局换行变化：requestLayout()

一句话速记

• invalidate()：重画，不重新摆
• requestLayout()：重新摆，通常也会重画

3. 为什么 View 不能在子线程更新

一句话：因为 Android 的 View 体系不是线程安全的，UI 操作默认必须收口到主线程。

三层原因

1. View 本身不是线程安全的
2. 位置、尺寸、父子关系、绘制状态等都没有做完整并发保护

3. 多线程同时修改容易状态错乱

4. ViewRootImpl 只认创建它的线程

5. 刷新最终会走到 ViewRootImpl
6. 如果不是创建 View hierarchy 的原始线程，会抛：

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

1. UI 渲染依赖主线程消息循环
2. 输入事件、动画、布局、绘制都依赖 Looper + MessageQueue
3. 单线程串行执行，保证 UI 状态一致性

面试补充

• 不是说“任何读 View 都绝对不行”，而是涉及状态变更、布局、绘制刷新必须回主线程
• 耗时任务可以放后台，最终 UI 更新回主线程收口

4. SurfaceView 为什么看起来能在子线程绘制

一句话：因为 SurfaceView 的显示内容不直接画在普通 View 树的 Canvas 上，而是画到独立的 Surface 上。

两层结构

1. 外层 SurfaceView
2. 仍然是普通 View

3. 受主线程布局系统管理

4. 内层 Surface

5. 独立缓冲区
6. 可以在子线程通过 lockCanvas() / unlockCanvasAndPost() 进行绘制

为什么适合高频渲染

• 减少主线程参与
• 适合视频播放、相机预览、游戏、实时渲染

注意点

• 不是整个控件都能在子线程随便操作
• layoutParams、visibility、位置尺寸变化仍然要遵守主线程规则

与普通 View 的区别

• 普通 View：主线程统一 measure/layout/draw
• SurfaceView：布局归主线程，内容绘制可走独立 Surface

5. 什么情况下更新 View 会无效

常见原因

1. 刷新方法用错
2. 内容变了却没调 invalidate()

3. 尺寸变了却只调了 invalidate()，没有 requestLayout()

4. 子线程更新 UI

5. 未切回主线程，刷新链路不会按预期执行

6. 时机不对

7. View 还没测量完成
8. View 还没 attach 到窗口

9. 持有的是旧 View 引用

10. 实际不可见

11. GONE / INVISIBLE

12. 被遮挡、透明度为 0、被裁剪、移出屏幕

13. 被后续流程覆盖

14. RecyclerView 复用重新 bind
15. 父布局重新 layout

16. 新状态把旧状态覆盖

17. 自定义 View 实现问题

18. onDraw() 没用到更新后的字段
19. onMeasure() 尺寸写死
20. setWillNotDraw(true) 导致不绘制

排查顺序

1. 先确认数据是不是真的改了
2. 再确认是不是主线程更新
3. 再看调用的是 invalidate() 还是 requestLayout()
4. 再看 View 是否可见、是否 attach
5. 最后检查 onDraw() / onMeasure() 和外部覆盖逻辑

6. 息屏时执行 invalidate() 还会重绘吗

结论：一般不会立即产生一次对用户可见的重绘。

原因

• invalidate() 只是标记“需要重绘”
• 真正绘制要等 ViewRootImpl 在后续有效帧里安排 traversal
• 息屏后窗口通常不会像亮屏时那样持续走正常渲染流程

更准确地说

• 可能只是记录了这次“脏区请求”
• 是否真正执行 draw，要看窗口是否还处于有效渲染状态
• 多次 invalidate() 可能被合并

面试补充

• 不应该依赖“息屏时一定会完成一次可见重绘”
• postInvalidate() 本质上也只是投递重绘请求，不保证息屏时立刻画出来

7. 生命周期会导致 UI 更新丢失吗

结论：会。invalidate() 只是请求，不保证最后一定有一次有效绘制。

常见场景

1. 宿主已失效
2. Activity 已 onStop / onDestroy
3. Fragment 已 onDestroyView

4. View 已 detach

5. 窗口不可见

6. 息屏
7. 切后台

8. 页面被覆盖

9. 异步回调回来时对象已经不是当前界面

10. 持有旧的 binding
11. RecyclerView item 已复用
12. 页面已经重建

正确思路

• 真正要保证的不是“这次 invalidate() 不能丢”
• 而是“最新状态不能丢”

推荐做法

• 状态收口到 ViewModel / 状态流 / 持久化数据源
• 更新前判断 isAttachedToWindow、isAdded、viewLifecycleOwner
• 页面恢复时基于最新状态重新 bind

8. ViewRootImpl 触发绘制的流程

一句话：invalidate() / requestLayout() 最终都会把刷新请求交给 ViewRootImpl，由它通过 Choreographer 在下一帧触发 performTraversals()，统一执行 measure、layout、draw。

主链路

1. 业务侧发起刷新
2. invalidate()：请求重绘

3. requestLayout()：请求重新布局

4. 请求汇总到 ViewRootImpl

5. invalidateChildInParent()

6. scheduleTraversals()

7. scheduleTraversals() 安排遍历

8. 标记 mTraversalScheduled = true
9. 插入同步屏障

10. 通过 Choreographer.postCallback() 注册 traversal callback

11. 下一帧执行 doTraversal()

12. 移除同步屏障

13. 调用 performTraversals()

14. performTraversals() 执行三大流程

15. performMeasure()
16. performLayout()

17. performDraw()

18. 进入实际绘制

19. 根 View draw()
20. 依次进入 onDraw() / dispatchDraw()
21. 再往下可能进入硬件渲染链路

常见简化链路

View.invalidate()
-> ViewParent.invalidateChild()
-> ViewRootImpl.invalidateChildInParent()
-> ViewRootImpl.scheduleTraversals()
-> Choreographer.postCallback()
-> 下一帧 ViewRootImpl.doTraversal()
-> ViewRootImpl.performTraversals()
-> performDraw()
-> View.draw() / onDraw() / dispatchDraw()

关键理解

• invalidate() 不是立刻 onDraw()
• ViewRootImpl 会把多次刷新请求合并到同一帧处理

9. 什么是同步屏障

一句话：同步屏障是 MessageQueue 里的一种特殊消息，用来拦住普通同步消息，让异步消息优先执行。

核心作用

• UI 渲染时，希望 traversal 尽快执行
• 避免普通消息把绘制时机堵住，导致掉帧

在 View 刷新里的作用

• ViewRootImpl.scheduleTraversals() 会插入同步屏障
• 然后通过 Choreographer 投递异步的 traversal 回调
• 这样普通同步消息先被挡住，异步渲染消息优先执行

特点

• 只挡同步消息
• 不挡异步消息
• 自身不是业务消息，而是调度机制

底层特征

• 在 MessageQueue 中本质上是一个 target == null 的特殊消息节点

注意点

• 同步屏障必须及时移除
• 否则后续同步消息会一直被阻塞

10. 一句话速记