Android自定义View

Android 开发艺术探索笔记之四 -- View 的工作原理

2018-07-26  本文已影响1人  whd_Alive

学习内容

初识 ViewRoot 和 DecorView

基本概念

  1. ViewRoot

    1. 对应于 ViewRootImpl 类，是连接 Window Manager 和 DecorView 的纽带。

    2. view 的三大流程均是通过 ViewRoot 来完成的，在 ActivityThread 中，当 Activity 对象创建完毕后，会将 DecorView 添加到 Window 中，同时会创建 ViewRootImpl 对象，并将 ViewRootImpl 对象和 DecorView 建立关联。

    3. View 的绘制流程从 ViewRoot 的 performTraversals 方法开始，经过 measure，layout 和 draw 三个过程最终将一个 View 绘制出来，其中 measure 用来测量 View 的宽和高，layout 用来确定 View 在父容器中的放置位置，而 draw 负责讲 View 绘制在屏幕上。

    4. performTraversals 调用流程如下：

      img

      onMeasure 方法中会对所有子元素进行 measure 过程。子元素重复父容器的 measure 过程，反复完成整个 View 树的遍历。preformLayout 和 preformDraw 方法类似，只不过 preformDraw 的传递过程是在 draw 方法总通过 dispatchDraw 实现的。

    5. Measure 过程决定了 View 的宽 / 高，完成后可通过 getMeasuredWidth / getMeasureHeight 方法或许 View 测量后的 宽 / 高（绝大多数时等同于 View 最终的宽 / 高）；

    6. Layout 过程决定了 View 的四个顶点坐标和实际的 View 的宽 / 高，完成后可通过 getTop、getBottom、getLeft、getRight 拿到 View 的四个顶点坐标，以及 getWidth 和 getHeight 方法拿到 View 的最终宽 / 高。

    7. Draw 过程决定了 View 的显示，只有 draw 方法完成以后 View 的内容才能显示在屏幕上。

  2. DecorView

    1. 如下图，DecorView 作为顶级 View，一般情况下包含一个竖直方向的 LinearLayout。

    2. 在 Activity 中通过 setContentView 设置的布局文件实际上就是被加到内容栏中。

      //获取内容栏 content
ViewGroup content = (ViewGroup) findViewById(android.R.id.content);

//获取设置的 View
content.getChild(0);
      img

    3. DecorView 实际是一个 FrameLyout，View 层的事件都先经过 DecorView，然后才传递给我们的 View。

    4. DecorView 其实是一个 FrameLayout，View 层的事件都先经过 DecorView，之后才传递给我们的 View。

理解 MeasureSpec

MeasureSpec

1.基础

2.类别

（此处的 "类别" 指的是 SpecMode 的类别。）

  1. UNSPECIFIED：父容器不对 View 有任何限制，要毒打给多大，一般用于系统内部，表示一种测量的状态
  2. EXACTLY：父容器检测到 View 所需要的精确大小，此时 View 的最终大小就是 SpecSize 所指定的值。对应于 LayooutParams 中的 match_parent 和具体的数值。
  3. AT_MOST：父容器制定了一个可用大小 specSize，View 的大小不能大于这个值。对应于 LayoutParams 中的 wrap_content

MeasureSpec 和 LayoutParams 的对应关系

1.结论

2.说明

  1. DecorView vs 普通 View
    1. DecorView 的 MeasureSpec 由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams 确定；普通 View 的 MeasureSpec 由父容器的 MeasureSpec 和自身的 LayoutParams 来确定。
  2. 普通 View 的 measureSpec 的确定规则
    1. View 固定宽高时，无视父容器的 MeasureSpec，View 的MeasureSpec 始终是精准模式 EXACTLY，并且大小遵循 LayoutParams 中的大小
    2. View 的 MeasureSpec 是 match_parent 时
      1. 如果父容器的模式也是 EXACTLY 精准模式，那么 View 也是 EXACTLY 精准模式并且大小是父容器的剩余空间
      2. 如果父容器的模式是 AT_MOST 最大模式，那么 View 也是 AT_MOST 最大模式并且大小不会超过父容器的剩余空间
    3. 当 View 的宽高是 wrap_content 时，不管父容器的模式是 EXACTLY 精准模式还是 AT_MOST 最大化，View 的模式总是 AT_MOST 最大化模式，并且不能超过父容器的剩余空间
    4. 关于 UNSPECIFIED 这个模式，勿需关注。

View 的工作流程

measure 过程

1.View 的 measure 过程

（通过 measure 方法即完成了测量过程）


说明：

  1. setMeasuredDimension 方法设置 View 的宽/高的测量值

  2. getDefault 方法返回值有两种情况：

    1. AT_MOST 和 EXACTLY：返回值就是 measureSpec 中的 specSize，这个 sepcSize 就是 View 测量后的大小（View 最终的大小是在 layout 阶段确定的，几乎所有情况下 View 的测量大小和最终大小是相等的）

    2. （对于我们而言，这个情况我们可以直接跳过，因为这是系统内部的测量过程）UNSPECIFIED：该情况下，View 的大小是第一个参数 size，即高宽分别为View.getSuggestMinimumHeight / View.getSuggestMinimumWidth 的返回值。

      而对于 getSuggestMinimunWidth 方法，又有两种情况：

      1. View 没有设置背景：View 的宽度为 mMinWidth，对应为 android:minWidth 属性所指定的值，默认为0
      2. View 指定了背景：View 的宽度为 android:minWidth 和 背景的最小宽度这两者中的最大值。

结论：

2.ViewGroup 的 measure 过程

（不仅需要完成自己的 measure 过程，还会遍历调用所有子元素的 measure 过程，各个子元素再递归执行这个过程）

说明：

  1. ViewGroup 是一个抽象类，没有重写 View 的 onMeasure 方法，而是提供了 measureChildren 方法
  2. measureChildren 方法会对每一个子元素进行 measure，即调用 measureChild 方法
  3. measureChild 的思想就是取出子元素的 LayoutParams，然后通过 getChildMeasureSpec 方法来创建子元素的 MeasureSpec，接着讲 Measurespec 直接传递给 View 的 measure 方法来进行测量
  4. ViewGroup 并没有定义其测量的具体流程，其测量过程的 onMeasure 方法需要各个子类具体实现。
    1. 不统一实现的原因在于不同的 ViewGroup 子类有不同的特性，导致其测量细节不相同。
  5. measure 过程完成后，通过 getMeasuredWidth/Height 方法可以正确的获取到 View 的测量宽/高。需要注意的是，在某些极端情况下（WTF?），系统可能需要多次 measure 才能确定最终的测量宽/高，此时 onMeasure 拿到的测量宽/高可能不准确，比较好的习惯是再 onLayout 方法中获取 View 的测量宽/高或者最终宽/高。

具体问题：如何保证 Activity 启动的时候获取某个 View 的宽/高？

  1. 1个典型错误：

    1. onCreate 或者 onResume 方法中直接获取 这个 View 的宽/高
    2. 原因：View 的测量过程和 Activity 的生命周期不同步。

  2. 4种正确解决方案：

    1. View.onWindowFocusChanged

      该方法的含义是：View 已经初始化完毕了，宽/高已经准备好了，这个时候去获取宽高是没有问题的。当 Activity 的窗口得到和失去焦点的时候均会被调用一次。

      @Override
    public void onWindowFocusChanged(boolean hasWindowFocus) {
        super.onWindowFocusChanged(hasWindowFocus);
        if (hasWindowFocus){
            int width = this.getMeasuredWidth();
            int height = this.getMeasuredHeight();
        }
    }

    2. View.post(runnable)

      通过 post 将一个 runnable 投递到消息队列的尾部，然后等待 Looper 调用此 runnable 的时候，View 也已经初始化好了。

      @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        view.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int width = view.getMeasuredWidth();
                int height = view.getMeasuredHeight();
            }
        });
    }

    3. ViewTreeObserver

      ViewTreeObserver 的众多回调可以完成这个功能，比如使用 OnGlobalLayoutListener 这个接口，当 View 树的状态发生改变或者 View 树内部的 View 的可见性发生改变时，onGlobalLayout 方法将被回调。需要注意的是，伴随着 View 树改变的改变，onGlobalLayout 会被回调多次。

      @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        ViewTreeObserver observer = view.getViewTreeObserver();
        observer.addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
            @Override
            public void onGlobalLayout() {
                view.getViewTreeObserver().removeOnGlobalLayoutListener(this);
                int width = view.getMeasuredWidth();
                int height = view.getMeasuredHeight();
            }
        });
    }

    4. view.measure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec)

      手动进行 measure 过程来得到 View 的宽/高。

      需要考虑 View 的 LayoutParams 分为三种情况：

      1. match_parent：这种情况获取具体宽高是不存在的。因为不知道父容器的剩余空间，所以理论上不可能测量 View 的大小。

      2. 具体的数值（dp/px）：

        int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(100,MeasureSpec.EXACTLY);
view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);

      3. wrap_content：

        int widthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
int heightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec((1<<30)-1,MeasureSpec.AT_MOST);
view.measure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);

layout 过程

大致流程

  1. 首先通过 setFrame 方法设定 View 的四个顶点位置，此时 View 在父容器中的位置就确定了。
  2. 接着调用该 onLayout 方法，确定子元素的位置，和 onMeasure 方法类似，同样没有真正实现。

说明

draw 过程

流程

  1. 绘制背景 -- background.draw(canvas)
  2. 绘制自己 -- onDraw
  3. 绘制 Children -- dispatchDraw
  4. 绘制装饰 -- onDrawScrollBars

说明

  1. View 绘制过程的传递是通过 dispatchDraw 来实现的，dispatchDraw 会遍历调用所有子元素的 draw 方法。
  2. setWillNotDraw 方法：当我们的自定义控件继承于 ViewGroup 并且本身不具备绘制功能时，可以开启此标记位从而便于系统进行后续的优化。当明确知道一个 ViewGroup 需要通过 onDraw 来绘制内容时们需要显式地关闭 WILL_NOT_DRAW 这个标记位。

自定义 View

自定义 View 的分类

分为四类：

  1. 继承 View 重写 onDraw 方法
    • 实现一些不规则的效果，重写 onDraw 方法，通过绘制的方法实现。
    • 需要自己支持 wrap_content，并且自己处理 padding
  2. 继承 ViewGroup 派生特殊的 Layout
    • 实现自定义的布局
    • 需要合理处理 ViewGroup 的测量、布局两个过程，同时处理子元素的测量和布局过程
  3. 继承特定的 View（比如 TextView）
    • 扩展某种已有 View 的功能
    • 不需要自己支持 wrap_content 和 padding 等
  4. 继承特定的 ViewGroup（比如 LinearLayout）
    • 实现像几种 View 组合在一起的某种效果。
    • 不需要自己处理 View 的测量和布局这两个过程

自定义 View 须知

具体如下：

  1. 让 View 支持 wrap_content
    • 直接继承 View 或者 ViewGroup 的控件，需要在 onMeasure 中对 wrap_content 做特殊处理，否则 wrap_content 将失效
  2. 如果有必要，让 View 支持 padding
    • 直接继承 View 的控件：在 draw 方法中处理 padding
    • 直接继承 ViewGroup 的控件：在 onMeasure 和 onLayout 中考虑 padding 和子元素的 margin 对其造成的影响，否则二者失效。
  3. 尽量不在 View 中能够使用 Handler，没必要
    • 使用 View.post 系列方法代替 Handler，除非明确要使用 Handler 来发送消息
  4. View 中如果有线程或者动画，及时停止，参考 View.onDetachedFromWindow
    • 如果不处理线程或者动画的停止，那么可能造成内存泄漏
  5. View 带有滑动嵌套情形时，需要处理好滑动冲突。
    • 参见 第3章 如何处理滑动冲突。

自定义 View 示例

详见原书代码吧。。

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