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Android自定义View原理(实战)

2022-05-26 16:09:31 作者： Roshover

这篇文章主要介绍了Android自定义View原理，由于Android系统内置的View不满足我们的业务需求，变产生了需要自定义View的原因，关于自定义详情，需要的小伙伴可以参考下面文章具体详情

1、为什么需要自定义View

Android系统内置的View不满足我们的业务需求

2、自定义View的基本方法

onMeasure：决定着View的大小
onLayout：决定View在ViewGroup中的位置
onDraw：决定绘制什么样的View

通常情况下：

自定义View只需要重写onMeasure和onDraw这两个方法
自定义ViewGroup只需要重写onMeasure和onLayout这两个方法

3、自定义View的属性如何操作

在values文件中创建attr文件，然后使用< declare-styleable >为自定义View添加属性，在xml中设置相应的属性值，然后再自定义View的构造方法中获取属性值（AtrributeSet），将获取到的属性值应用到View中去

4、View的视图结构

1、每一个Activity都有一个Window，Window用于显示我们的界面，Activity负责管理Window
2、每个Window都有一个根View->DecorView，Window本身不能显示界面，需要依托于View
3、DecorView是一个FrameLayout，它主要由两部分组成，一部分是ActionBar，一部分是一个id为android.R.content的FrameLayout，我们写好的Activity的根部局的View就是被添加到这里去了，通过setContentView（）方法
4、在往下就是一个树形结构的视图结构，ViewGroup中嵌套ViewGroup和View

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

注意：无论是measure过程还是layout过程还是draw过程，永远都是从View树的根节点往下树形递归的开始测量或者计算。

5、View的坐标系

注意：

1、当view没有发生动画偏移的时候，getX()和getLeft()相等，如果由translation的时候，getX() = getLeft() + getTranslationX()

2、getLeft()等获取的值是相对父容器而言的

6、View树的绘制流程

View树的绘制是交给ViewRootImpl去负责的，入口在 ViewRootImpl.setView() --> requestLayout()方法中进行的，最终调用到了一个叫做performTraversals()方法里面，这里面就开始了真正的绘制流程工作，平时写的onDraw、onMeasure、onLayout也都在这里边。

6.1 measure过程

1、系统为什么需要measure过程

因为我们在写布局的时候要针对不同的机型做适配，不能写死view的高度和宽度，经常使用wrap_content这种形式，为了适配这种自适应布局的机制，所以系统需要进行measure测量

2、measure过程做了什么事情

确定每个view在屏幕上显示的时候所需要的真实的宽度和高度

3、ViewGroup如何向子View传递限制信息

通过MeasureSpec，从名字上来看叫做测量规格，它封装了父容器对子View的布局上的限制，内部提供了宽高的信息(SpecMode、SpecSize)，SpecSize是指在某种情况下SpecMode下的参考尺寸。

6.2 分析自定义ViewGroup的onMeasure过程

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
  int width = 0;//最终确定的宽度
  int height = 0;//最终确定的高度
  //1、首先测量自身
  super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
  //2、为每个子view计算测量的限制信息Mode/Size
  int widthMeasureSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
  int widthMeasureSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
  int heightMeasureSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
  int heightMeasureSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
  //3、测量子View；把上一步确定的限制信息，传递给每一个子View，然后子View开始measure自己的尺寸
  int childCount = getChildCount();
  for(int i=0;i<childCount;i++){
    View child = getChildAt(i);
    measureChild(child,widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);//这个方法就是确定子view的测量大小
  }
  //4、根据子View的测量尺寸以及自身的SpecMode计算自己的尺寸
  switch (widthMeasureSpecMode) {
    case MeasureSpec.EXACTLY://如果是确定值，则使用确定值
      width = widthMeasureSpecSize;
    case MeasureSpec.AT_MOST://如果是根据内容定的大小
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED://一般可以不用单独处理
      for(int i=0;i<childCount;i++){
        View child = getChildAt(i);
        int childWidth = child.getMeasuredWidth();//这一步只有当measureChild方法执行完之后才能拿到
        width = Math.max(childWidth,width);
      }
    default:break;
  }
  switch (heightMeasureSpecMode) {
    case MeasureSpec.EXACTLY://如果是确定值，则使用确定值
      height = heightMeasureSpecSize;
    case MeasureSpec.AT_MOST://如果是根据内容定的大小
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
      for(int i=0;i<childCount;i++){
        View child = getChildAt(i);
        int childHeight = child.getMeasuredHeight();//这一步只有当measureChild方法执行完之后才能拿到
        height+=childHeight;
      }
    default:break;
  }
  //保存自身测量后的宽和高
  setMeasuredDimension(width,height);
}

要明确一点，重写自定义ViewGroup的onMeasure方法是为了确定这个View的真正的宽度和高度，很明显这与它的子View脱离不了干系。

onMeasure()方法中的两个参数，是这个自定义ViewGroup的父View给出的参考值，具体怎么给出的呢，可以参考ViewGroup的measureChild()方法，这个方法我们在重写onMeasure时也用到了，看这个方法的第一个参数好像是View，看起来好像跟我们自定义ViewGroup没啥关系，但别忘了，ViewGroup也是一个View，所以，我们的自定义ViewGroup的onMeasure()方法中的两个参数就是由下面的方法产生的，具体来讲就是下面的 childWidthMeasureSpec和childHeightMeasureSpec。

总结一句话就是：子View（包括子ViewGroup）的WidthMeasureSpec和HeightMeasureSpec的确定是由子View本身的LayoutParams以及父View（包括父ViewGroup）的WidthMeasureSpec和HeightMeasureSpec确定的。这一段逻辑是ViewGroup#getChildMeasureSpec()。有个表格

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参数，下面就好办了，那么直接调用view.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec)完成自身的测量。

关键来了， 在View的measure方法里面会调用onMeasure方法，如果当前View是一个普通的View，则直接执行这里的方法，完成普通View的测量过程，但是， 如果当前View是一个ViewGroup就会调用自身重写好的onMeasure方法，也就是我们重写的方法。

对于自定义ViewGroup重写的onMeasure方法需要结合子View的宽度和高度，以及自身的LayOutParams的模式来确定最终的宽度和高度

那么对于普通View是否就不需要重写onMeasure了呢，源码不是已经写好了吗？

看一下代码：

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;
}

发现，无论是精确模式，还是wrap_content模式最后值都是之前由子View本身的LayoutParams以及父View（包括父ViewGroup）的WidthMeasureSpec和HeightMeasureSpec确定的measureSpecSize值大小，通过查表可知，如果当普通的自定义View的宽度或者高度被设置成了为了wrap_content的话，它的效果跟mathch_parent效果一样，所以普通的自定义View需要对wrap_content这一情况进行完善，参考TextView

6.3 分析自定义ViewGroup的onLayout过程

onLayout的中后四个参数，指的是，当前自定义ViewGroup在它的父布局中的上下左右坐标，通过这个坐标可以得到当前自定义ViewGroup的测量宽度和高度，不过一般也不需要用到这个四个参数，因为可以直接通过 getMeasuredWidth() 方法得到

所以onLayout的核心目的就是计算每一个控件的left、top、right、bottom坐标，然后通过 child.layout()方法set进去就行了，所以onLayout主要工作就在于如何确定这四个参数。

追踪child.layout()方法进去看看：

6.4 自定义Layout实战

流布局：

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;//记录每一行的宽度，最终的宽度是由所有行中的最大值
    int lineHeight = 0;//记录每一行的高度，取决于每一行中最高的那个组件
    int resH = 0;//最终的高度
    int resW = 0;//最终的宽度
    //1、首先测量自身
    super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    //2、为每个子view计算测量的限制信息Mode/Size
    int widthMeasureSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
    int widthMeasureSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int heightMeasureSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
    int heightMeasureSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
    //3、测量每个子view的宽度和高度
    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) {//当前行的的宽度已经加上当前view的宽度已经大于建议值宽度了
        //需要换行
        resW = Math.max(resW, lineWidth);
        resH += lineHeight;
        //重新赋值
        lineWidth = childMeasuredWidth;
        lineHeight = childMeasuredHeight;
      } else {//不需要换行则累加
        lineWidth += childMeasuredWidth;
        lineHeight = Math.max(lineHeight,childMeasuredHeight);//取最高的那个
      }
      if (i == childCount - 1) {//别忘了单独处理最后一行的最后一个元素的情况
        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;//累加当前行的行宽
    int lineHeight = 0;//累加当前行的行高
    int top = 0, left = 0;//当前控件的left坐标和top坐标
    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;
      //根据是否要换行，来计算当前控件的top坐标和Left坐标，是否换行是需要考虑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情况下计算当前View的上下左右坐标，在真正给当前View定位置时候需要考虑margin的
      int lc = left + lp.leftMargin;
      int tc = top + lp.topMargin;
      int rc = lc + child.getMeasuredWidth();//注意在layout的时候没有算上margin
      int bc = tc + child.getMeasuredHeight();
      child.layout(lc, tc, rc, bc);
      left += childMeasuredWidth;//下一起点算上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：上述代码实际上可能不符合业务预期，在于 measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);这一句，我们直接调用系统的方法去获得子View的MeasureSpec，但实际上获取到的值不一定是我们想要的，即下图的值不一定符合我们的业务，所以在真正测量子View的时候，需要针对子View的match_parent情况或者wrap_content情况进行特殊处理

一般情况下是针对子View是match_parent的情况做处理，比如我们自定义的FlowLayout，如果FlowLayout是match_parent、子View是match_parent的话，就需要特殊处理了，根据模式表子View所占的空间将充满整个父View的剩余空间，这一点符合代码逻辑但是可能不会符合业务需求

6.5 细节

1、getMeasuredWidth和getWidth的区别

getMeasuredWidth是在measure的过程结束后就可以获得到的View测量宽度值；而getWidth是在layout过程结束后通过mRight-mLeft得到的；一般情况下，二者是相等的，但有可能不相等，getWidth取决于layout过程中怎么算的四点坐标值。

2、onDraw、onMeasure以及onLayout会多次调用，所以这里面尽量不要频繁的new 对象

3、调用view.invalidate()以及requestLayout()有什么区别：

这个方法是用来刷新整个视图的，当视图的内容，可见性发生变化，onDraw(Canvas canvas)方法会被调用。调用invalidate()方法不会导致measure和layout方法被调用。

requestLayout()是在view的布局发生变化时调用，布局的变化包含位置，大小。重新触发measure,layout,draw