Android自定義View原理(實戰)

2022-05-26 22:02:36

1、為什麼需要自定義View

Android系統內建的View不滿足我們的業務需求

2、自定義View的基本方法

onMeasure：決定著View的大小
onLayout：決定View在ViewGroup中的位置
onDraw：決定繪製什麼樣的View

通常情況下：

自定義View只需要重寫onMeasure和onDraw這兩個方法
自定義ViewGroup只需要重寫onMeasure和onLayout這兩個方法

3、自定義View的屬性如何操作

在values檔案中建立attr檔案，然後使用< declare-styleable >為自定義View新增屬性，在xml中設定相應的屬性值，然後再自定義View的構造方法中獲取屬性值（AtrributeSet），將獲取到的屬性值應用到View中去

4、View的檢視結構

1、每一個Activity都有一個Window，Window用於顯示我們的介面，Activity負責管理Window
2、每個Window都有一個根View->DecorView，Window本身不能顯示介面，需要依託於View
3、DecorView是一個FrameLayout，它主要由兩部分組成，一部分是ActionBar，一部分是一個id為android.R.content的FrameLayout，我們寫好的Activity的根部局的View就是被新增到這裡去了，通過setContentView（）方法
4、在往下就是一個樹形結構的檢視結構，ViewGroup中巢狀ViewGroup和View

FrameLayout rootView = findViewById(android.R.id.content); 
RelativeLayout relativeLayout = (LinearLayout) rootView.getChildAt(0);//獲取Activity的根部局

注意：無論是measure過程還是layout過程還是draw過程，永遠都是從View樹的根節點往下樹形遞迴的開始測量或者計算。

5、View的座標系

注意：

1、當view沒有發生動畫偏移的時候，getX()和getLeft()相等，如果由translation的時候，getX() = getLeft() + getTranslationX()

2、getLeft()等獲取的值是相對父容器而言的

6、View樹的繪製流程

View樹的繪製是交給ViewRootImpl去負責的，入口在 ViewRootImpl.setView() --> requestLayout()方法中進行的，最終呼叫到了一個叫做performTraversals()方法裡面，這裡面就開始了真正的繪製流程工作，平時寫的onDraw、onMeasure、onLayout也都在這裡邊。

6.1 measure過程

1、系統為什麼需要measure過程

因為我們在寫佈局的時候要針對不同的機型做適配，不能寫死view的高度和寬度，經常使用wrap_content這種形式，為了適配這種自適應佈局的機制，所以系統需要進行measure測量

2、measure過程做了什麼事情

確定每個view在螢幕上顯示的時候所需要的真實的寬度和高度

3、ViewGroup如何向子View傳遞限制資訊

通過MeasureSpec，從名字上來看叫做測量規格，它封裝了父容器對子View的佈局上的限制，內部提供了寬高的資訊(SpecMode、SpecSize)，SpecSize是指在某種情況下SpecMode下的參考尺寸。

6.2 分析自定義ViewGroup的onMeasure過程

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
  int width = 0;//最終確定的寬度
  int height = 0;//最終確定的高度
  //1、首先測量自身
  super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
  //2、為每個子view計算測量的限制資訊Mode/Size
  int widthMeasureSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
  int widthMeasureSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
  int heightMeasureSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
  int heightMeasureSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
  //3、測量子View；把上一步確定的限制資訊，傳遞給每一個子View，然後子View開始measure自己的尺寸
  int childCount = getChildCount();
  for(int i=0;i<childCount;i++){
    View child = getChildAt(i);
    measureChild(child,widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);//這個方法就是確定子view的測量大小
  }
  //4、根據子View的測量尺寸以及自身的SpecMode計算自己的尺寸
  switch (widthMeasureSpecMode) {
    case MeasureSpec.EXACTLY://如果是確定值，則使用確定值
      width = widthMeasureSpecSize;
    case MeasureSpec.AT_MOST://如果是根據內容定的大小
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED://一般可以不用單獨處理
      for(int i=0;i<childCount;i++){
        View child = getChildAt(i);
        int childWidth = child.getMeasuredWidth();//這一步只有當measureChild方法執行完之後才能拿到
        width = Math.max(childWidth,width);
      }
    default:break;
  }
  switch (heightMeasureSpecMode) {
    case MeasureSpec.EXACTLY://如果是確定值，則使用確定值
      height = heightMeasureSpecSize;
    case MeasureSpec.AT_MOST://如果是根據內容定的大小
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
      for(int i=0;i<childCount;i++){
        View child = getChildAt(i);
        int childHeight = child.getMeasuredHeight();//這一步只有當measureChild方法執行完之後才能拿到
        height+=childHeight;
      }
    default:break;
  }
  //儲存自身測量後的寬和高
  setMeasuredDimension(width,height);
}

要明確一點，重寫自定義ViewGroup的onMeasure方法是為了確定這個View的真正的寬度和高度，很明顯這與它的子View脫離不了干係。

onMeasure()方法中的兩個引數，是這個自定義ViewGroup的父View給出的參考值，具體怎麼給出的呢，可以參考ViewGroup的measureChild()方法，這個方法我們在重寫onMeasure時也用到了，看這個方法的第一個引數好像是View，看起來好像跟我們自定義ViewGroup沒啥關係，但別忘了，ViewGroup也是一個View，所以，我們的自定義ViewGroup的onMeasure()方法中的兩個引數就是由下面的方法產生的，具體來講就是下面的 childWidthMeasureSpec和childHeightMeasureSpec。

總結一句話就是：子View（包括子ViewGroup）的WidthMeasureSpec和HeightMeasureSpec的確定是由子View本身的LayoutParams以及父View（包括父ViewGroup）的WidthMeasureSpec和HeightMeasureSpec確定的。這一段邏輯是ViewGroup#getChildMeasureSpec()。有個表格

protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
        int parentHeightMeasureSpec) {
    final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

    final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
            mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
    final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
            mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

    child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

知道了自身的MeasureSpec引數，下面就好辦了，那麼直接呼叫view.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec)完成自身的測量。

關鍵來了， 在View的measure方法裡面會呼叫onMeasure方法，如果當前View是一個普通的View，則直接執行這裡的方法，完成普通View的測量過程，但是， 如果當前View是一個ViewGroup就會呼叫自身重寫好的onMeasure方法，也就是我們重寫的方法。

對於自定義ViewGroup重寫的onMeasure方法需要結合子View的寬度和高度，以及自身的LayOutParams的模式來確定最終的寬度和高度

那麼對於普通View是否就不需要重寫onMeasure了呢，原始碼不是已經寫好了嗎？

看一下程式碼：

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
            getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
    int result = size;
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
    switch (specMode) {
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        result = size;
        break;
    case MeasureSpec.AT_MOST:
    case MeasureSpec.EXACTLY:
        result = specSize;
        break;
    }
    return result;
}

發現，無論是精確模式，還是wrap_content模式最後值都是之前由子View本身的LayoutParams以及父View（包括父ViewGroup）的WidthMeasureSpec和HeightMeasureSpec確定的measureSpecSize值大小，通過查表可知，如果當普通的自定義View的寬度或者高度被設定成了為了wrap_content的話，它的效果跟mathch_parent效果一樣，所以普通的自定義View需要對wrap_content這一情況進行完善，參考TextView

6.3 分析自定義ViewGroup的onLayout過程

onLayout的中後四個引數，指的是，當前自定義ViewGroup在它的父佈局中的上下左右座標，通過這個座標可以得到當前自定義ViewGroup的測量寬度和高度，不過一般也不需要用到這個四個引數，因為可以直接通過 getMeasuredWidth() 方法得到

所以onLayout的核心目的就是計算每一個控制元件的left、top、right、bottom座標，然後通過 child.layout()方法set進去就行了，所以onLayout主要工作就在於如何確定這四個引數。

追蹤child.layout()方法進去看看：

6.4 自定義Layout實戰

流佈局：

package com.example.materialdesign.selfView;
import android.content.Context;
import android.os.Build;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import androidx.annotation.RequiresApi;
public class FlowLayout extends ViewGroup {
  public FlowLayout(Context context) {
    super(context);
  }
  public FlowLayout(Context context, AttributeSet attrs) {
    super(context, attrs);
  }
  public FlowLayout(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
    super(context, attrs, defStyleAttr);
  }
  @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
  public FlowLayout(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
    super(context, attrs, defStyleAttr, defStyleRes);
  }
  @Override
  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    int lineWidth = 0;//記錄每一行的寬度，最終的寬度是由所有行中的最大值
    int lineHeight = 0;//記錄每一行的高度，取決於每一行中最高的那個元件
    int resH = 0;//最終的高度
    int resW = 0;//最終的寬度
    //1、首先測量自身
    super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    //2、為每個子view計算測量的限制資訊Mode/Size
    int widthMeasureSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
    int widthMeasureSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int heightMeasureSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
    int heightMeasureSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
    //3、測量每個子view的寬度和高度
    int childCount = getChildCount();
    for (int i = 0; i < childCount; i++) {
      View child = getChildAt(i);
      measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
      MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
      int childMeasuredWidth = child.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin;
      int childMeasuredHeight = child.getMeasuredHeight() + lp.bottomMargin + lp.topMargin;

      if (lineWidth + childMeasuredWidth > widthMeasureSpecSize) {//當前行的的寬度已經加上當前view的寬度已經大於建議值寬度了
        //需要換行
        resW = Math.max(resW, lineWidth);
        resH += lineHeight;
        //重新賦值
        lineWidth = childMeasuredWidth;
        lineHeight = childMeasuredHeight;
      } else {//不需要換行則累加
        lineWidth += childMeasuredWidth;
        lineHeight = Math.max(lineHeight,childMeasuredHeight);//取最高的那個
      }
      if (i == childCount - 1) {//別忘了單獨處理最後一行的最後一個元素的情況
        resH += lineHeight;
        resW = Math.max(resW, lineWidth);
      }
    }
    setMeasuredDimension((widthMeasureSpecMode==MeasureSpec.EXACTLY)?widthMeasureSpecSize:resW,
    (heightMeasureSpecMode==MeasureSpec.EXACTLY)?heightMeasureSpecSize:resH);
  }
  @Override
  protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    int count = getChildCount();
    int lineWidth = 0;//累加當前行的行寬
    int lineHeight = 0;//累加當前行的行高
    int top = 0, left = 0;//當前控制元件的left座標和top座標
    for (int i = 0; i < count; i++) {
      View child = getChildAt(i);
      MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
      int childMeasuredWidth = child.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin;
      int childMeasuredHeight = child.getMeasuredHeight() + lp.bottomMargin + lp.topMargin;
      //根據是否要換行，來計算當前控制元件的top座標和Left座標，是否換行是需要考慮margin的
      if (childMeasuredWidth + lineWidth > getMeasuredWidth()) {
        top += lineHeight;
        left = 0;
        lineHeight = childMeasuredHeight;
        lineWidth = childMeasuredWidth;
      } else {
        lineWidth += childMeasuredWidth;
        lineHeight = Math.max(lineHeight, childMeasuredHeight);
      }
      //在已知left和top情況下計算當前View的上下左右座標，在真正給當前View定位置時候需要考慮margin的
      int lc = left + lp.leftMargin;
      int tc = top + lp.topMargin;
      int rc = lc + child.getMeasuredWidth();//注意在layout的時候沒有算上margin
      int bc = tc + child.getMeasuredHeight();
      child.layout(lc, tc, rc, bc);
      left += childMeasuredWidth;//下一起點算上margin
    }
  }
  @Override
  protected LayoutParams generateLayoutParams(LayoutParams p) {
    return new MarginLayoutParams(p);
  }
  @Override
  public LayoutParams generateLayoutParams(AttributeSet attrs) {
    return new MarginLayoutParams(getContext(),attrs);
  }
  @Override
  protected LayoutParams generateDefaultLayoutParams() {
    return new MarginLayoutParams(LayoutParams.MATCH_PARENT,LayoutParams.MATCH_PARENT);
  }
}

注意：上述程式碼實際上可能不符合業務預期，在於 measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);這一句，我們直接呼叫系統的方法去獲得子View的MeasureSpec，但實際上獲取到的值不一定是我們想要的，即下圖的值不一定符合我們的業務，所以在真正測量子View的時候，需要針對子View的match_parent情況或者wrap_content情況進行特殊處理

一般情況下是針對子View是match_parent的情況做處理，比如我們自定義的FlowLayout，如果FlowLayout是match_parent、子View是match_parent的話，就需要特殊處理了，根據模式表子View所佔的空間將充滿整個父View的剩餘空間，這一點符合程式碼邏輯但是可能不會符合業務需求