【Android】自定義控件之View原理與使用

一、簡介

不論在學習Android還是在做Android開發，我們都離不開View,所以學好View對一個Android開發人員來說尤為重要。Android中的每個控件都會在界面上得到一塊矩形的區域，而在Android中，控件大致被分為 兩類 ，即 ViewGroup 控件和 View 控件。ViewGroup控件作為父控件可以包含多個View控件，并管理其包含的View控件。下面分條來對View做一個簡單的介紹。

二、View的原理介紹

1. View表示的的屏幕上的某一塊矩形的區域，而且所有的View都是矩形的；
2. 如同簡介中介紹，View是不能添加子View的，而ViewGroup是可以添加子View的。ViewGroup之所以能夠添加子View，是因為它實現了兩個接口： ViewParent 和 ViewManager ；
3. Activity之所以能加載并且控制View，是因為它包含了一個Window，所有的圖形化界面都是由View顯示的而Service之所以稱之為沒有界面的activity是因為它不包含有Window,不能夠加載View；
4. 一個View有且只能有一個父View;
5. 在Android中Window對象通常由PhoneWindow來實現的，PhoneWindow將一個DecorView設置為整個應用窗口的根View,即 DecorView為整個Window界面的最頂層View 。也可以說DecorView將要顯示的具體內容呈現在了PhoneWindow上；
6. DecorView是FrameLayout的子類,它繼承了FrameLayout，即頂層的FrameLayout的實現類是Decorview，它是在phoneWindow里面創建的；
7. 頂層的FrameLayout的父view是Handler，Handler的作用除了線程之間的通訊以外，還可以跟WindowManagerService進行通訊;
8. windowManagerService是后臺的一個服務，它控制并且管理者屏幕;
9. 一個應用可以有很多個window，其由windowManager來管理，而windowManager又由windowManagerService來管理;
10. 如果想要顯示一個view那么他所要經歷三個方法： 1.測量measure , 2.布局layout , 3.繪制draw 。

三、View的測量/布局/繪制過程

顯示一個View主要進過以下三個步驟：

• 1、Measure測量一個View的大小
• 2、Layout擺放一個View的位置
• 3、Draw畫出View的顯示內容
  其中measure和layout方法都是final的，無法重寫，雖然draw不是final的，但是也不建議重寫該方法。
  這三個方法都已經寫好了View的邏輯，如果我們想實現自身的邏輯，而又不破壞View的工作流程，可以重寫onMeasure、onLayout、onDraw方法。下面來一一介紹這三個方法。

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3.1 View的測量

Android系統在繪制View之前，必須對View進行測量，即告訴系統該畫一個多大的View，這個過程在onMeasure()方法中進行。測量過程如下圖所示：

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3.1.1 MeasureSpec類

Android系統給我們提供了一個設計小而強的工具類——— MeasureSpec類

1、MeasureSpe描述了父View對子View大小的期望。里面包含了測量模式和大小。

2、MeasureSpe類把測量模式和大小組合到一個32位的int型的數值中，其中高2位表示模式，低30位表示大小而在計算中使用位運算的原因是為了提高并優化效率。

3、我們可以通過以下方式從MeasureSpec中提取模式和大小，該方法內部是采用位移計算。

int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);

也可以通過MeasureSpec的靜態方法把大小和模式合成，該方法內部只是簡單的相加。

MeasureSpec.makeMeasureSpec(specSize,specMode);

3.1.2 測量模式

在對View進行測量時，Android提供了三種測量模式：

• 1. EXACTLY

  即 精確值模式 ，當控件的layout_width屬性或layout_height屬性指定為具體數值時，例如android:layout_width="100dp"，或者指定為match_parent屬性時，系統使用的是EXACTLY 模式。

• 2. AT_MOST

  即 最大值模式 ，當控件的layout_width屬性或layout_height屬性指定為warp_content時，控件大小一般隨著控件的子控件或者內容的變化而變化，此時控件的尺寸只要不超過父控件允許的最大尺寸即可。

• 3.UNSPECIFIED

  這個屬性很奇怪，因為它不指定其大小測量的模式，View想多大就多大，通常情況下在繪制自定義View時才會使用。

View默認的onMeasure()方法只支持EXACTLY模式，所以如果在自定義控件的時候不重寫onMeasure()方法的話，就只能使用EXACTLY模式，且控件只可以響應你指定的具體寬高值或者是match_parent屬性。如果要讓自定義的View支持wrap_content屬性，那么就必須重寫onMeasure()方法來指定wrap_content時的大小。

而通過上面介紹的MeasureSpec這個類，我們就可以獲取View的測量模式和View想要繪制的大小。

3.1.3 MeasureSpec判定規則

在自定義View的時候要通過判斷測量的模式，給出不同的測量值，下面的一張圖表羅列了 MeasureSpec判定規則。

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3.1.4 實例演示

step1 :自定義一個類繼承FrameLayout重寫構造方法：

public class CustomView extends FrameLayout {
    //構造方法省略...
}

step2 :重寫onMeasure()方法：

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}

通過查看super.onMeasure()方法，發現系統最終會調用setMeasureDimension(int measuredWidth, int measuredHeight)方法將測量后的寬高設置進去，從而完成測量工作。所以接下來要做的就是將最終測量后的寬高值作為參數設置給setMeasureDimension()方法，即重寫的onMeasure()方法代碼如下：

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasureDimension(
          measureWidth(widthMeasureSpec), 
          measureHeigth(heightMeasureSpec));
}

因為在上面我們調用了自定義的measureWidth()方法和measureHeight()方法對寬高進行了重新定義，接下來我們就來自定義測量值。

step3 :自定義測量值：

這里以measureWidth()方法為例，來進行自定義測量值操作。

首先，從MeasureSpec對象中獲取到測量模式和測量大小值：

int specMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);

其次，通過判斷測量模式，給出不同的測量值：

①當specMode為EXACTLY時，直接使用指定的specSize即可；

②當specMode為其他兩種模式時，需要給它一個默認的大小。

注： 如果指定的是wrap_content屬性，即AT_MOST模式，則需要取出我們指定的大小與specSize中 最小 的一個來作為最后的測量值。參考代碼如下：

private int measureWidth(int measureSpec) {

    int width = 0;
    /**


 * 1、從MeasureSpec對象中提出出具體的測量模式和大小
 */
int specMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
/**
 * 2、通過判斷測量模式，給出不同的測量值
 */
if (specMode == MeasureSpec.EXACTLY) {   // match_parent , accurate
    width = specSize;
} else {
    width = 200;    //給一個默認的大小
    if (specMode == MeasureSpec.AT_MOST) {  // wrap_content 
       width = Math.min(width,specSize); //注意取兩者之間小的值 
   }
}
return width;

}</code></pre> 
  
對于measureHeight()方法基本上與上面的measureWidth()方法一致，此處省略。
 
  
通過以上三個步驟即可搞定View的測量，接下來簡單介紹一下布局。
 
  
3.1.5 拓展
 
  
如果想在activity中的onCreat()方法中獲取控件測量以后的寬跟高,那么可以用下面的方法:
 
  
final TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.tv);
tv.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
    @Override
    public void onGlobalLayout() {
        int measuredWidth = tv.getMeasuredWidth();
        int measuredHeight = tv.getMeasuredHeight();
    }
});
 
  
3.2 View的布局
 
  
首先我們來看一下layout布局流程圖：
 
  
 
  
Paste_Image.png
 
  
接下來一一介紹上面流程圖中的三個參數：
 
  
 
   
 
layout
 
①Layout方法中接受四個參數，是由父View提供，指定了子View在父View中的左、上、右、下的位置。父View在指定子View的位置時通常會根據子View在measure中測量的大小來決定。
 
②子View的位置通常還受有其他屬性左右，例如父View的orientation，gravity，自身的margin等等，特別是RelativeLayout，影響布局的因素非常多。
 
③layout方法雖然可以被復寫,但是不建議去復寫,我們可以直接調用layout方法去確定自身的位置, 而且可以去復寫onLayout方法去確定子view的位置
 
 
  
 
  
 
   
 
setFrame
 
①setFrame方法是一個隱藏方法，所以作為應用層程序員來說，無法重寫該方法。該方法體內部通過比對本次的l、t、r、b四個值與上次是否相同來判斷自身的位置和大小是否發生了改變。
 
②如果發生了改變，將會調用invalidate請求重繪。
 
③記錄本次的l、t、r、b，用于下次比對。
 
④如果大小發生了變化，onSizeChanged方法，該方法在大多數View中都是空實現，我們可以重寫該方法用于監聽View大小發生變化的事件，在可以滾動的視圖中重載了該方法，用于重新根據大小計算出需要滾動的值，以便顯示之前顯示的區域。
 
 
   
onLayout
 
  
 
  
   ①onLayout是ViewGroup用來決定子View擺放位置的，各種布局的差異都在該方法中得到了體現。
 
  
   ② onLayout比layout多一個參數，changed，該參數是在setFrame通過比對上次的位置得出是否發生了變化，通常該參數沒有被使用的意義，因為父View位置和大小不變，并不能代表子View的位置和大小沒有發生改變。
 
  
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
     // super.onLayout(changed, left, top, right, bottom);
     //重寫~ ~ ~（略）
}
 
  
3.3 View的繪制
 
  
draw方法繪制要遵循一定的順序:
 
  
1.畫背景
 
  
2,5.畫邊緣
 
  
3.畫自身: ondraw方法
 
  
4.畫子View: dispatchDraw方法
 
  
6.畫滾動條
 
  
首先我們來看一下draw繪制流程：
 
  
 
  
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以下是對上面三個方法的說明：
 
  
 
   
 
draw
 
draw是由ViewRoot的performTraversals方法發起，它將調用DecorView的draw方法，并把成員變量canvas傳給給draw方法。而在后面draw遍歷中，傳遞的都是同一個canvas。所以android的繪制是同一個window中的所有View都繪制在同一個畫布上。等繪制完成，將會通知WMS把canvas上的內容繪制到屏幕上。自定義View時一般不重寫該方法。
 
 
  
 
  
 
   
 
onDraw
 
①View用來繪制自身的實現方法，如果我們想要自定義View，通常需要重載該方法。
 
②TextView中在該方法中繪制文字、光標和CompoundDrawable
 
③ImageView中相對簡單，只是繪制了圖片
 
Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
 
之所以要傳入一個bitmap,是因為傳進來的bitmap與通過這個bitmap創建的Canvas畫布是緊緊聯系在一起的，這個過程稱之為裝載畫布。
 
canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, null);
 
Canvas mCanvas = new Canvas(bitmap);
 
通過mCanvas將繪制效果作用在了bitmap上，再通過invalidate()刷新的時候，我們就會發現通過onDraw()方法畫出來的bitmap已經發生了改變。
 
 
  
 
  
 
   
 
dispatchDraw
 
先根據自身的padding剪裁畫布，所有的子View都將在畫布剪裁后的區域繪制。
 
遍歷所有子View，調用子View的computeScroll對子View的滾動值進行計算。
 
根據滾動值和子View在父View中的坐標進行畫布原點坐標的移動，根據子在父View中的坐標計算出子View的視圖大小，然后對畫布進行剪裁。
 
dispatchDraw的邏輯其實比較復雜，但是幸運的是對子View流程都采用該方式，而ViewGroup已經處理好了，我們不必要重載該方法對子View進行繪制事件的派遣分發。
 
重寫時，千萬千萬不要注釋了super.方法
 
 
  
 
  
好了，關于View的原理與使用就介紹到這里，關于View的更深層的理解有機會再進行探討。
 
  
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