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Android自定义View

作者：小惠珠哦 | 2024-06-26 16:08:29

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自定义view

概述

Android开发进阶的必经之路
为什么要自定义View
自定义View的基本方法

自定义View的最基本的三个方法分别是： onMeasure()、onLayout()、onDraw(); View在Activity中显示出来，要经历测量、布局和绘制三个步骤，分别对应三个动作：measure、layout和draw。

测量：onMeasure()决定View的大小；
布局：onLayout()决定View在ViewGroup中的位置；
绘制：onDraw()决定绘制这个View。

自定义控件分类

自定义View: 只需要重写onMeasure()和onDraw()，在没有现成的View，需要自己实现的时候，就使用自定义View，一般继承自View，SurfaceView或其他的View
自定义ViewGroup: 则只需要重写onMeasure()和onLayout()，自定义ViewGroup一般是利用现有的组件根据特定的布局方式来组成新的组件，大多继承自ViewGroup或各种Layout

自定义View基础

视图View主要分为以下两类：

类别	解释	特点
单一视图	即一个View，如TextView	不包含子View
视图组	即多个View组成的ViewGroup，如LinearLayout	包含子View

View类简介

View类是Android中各种组件的基类，如View是ViewGroup基类，ViewGroup是继承自View类的，但是在视图组中，ViewGroup是父组件，ViewGroup父组件中会包含多个子View
View表现为显示在屏幕上的各种视图

Android中的UI都是有View和ViewGroup组成的

View的构造函数有4个：


// 如果View是在Java代码里面new的，则调用第一个构造函数
public CarsonView(Context context) {
    super(context);
}
 
// 如果View是在.xml里声明的，则调用第二个构造函数
// 自定义属性是从AttributeSet参数传进来的
// 这个方法一般是必须重写的，因为在LayoutInfaltor中CreateView的时候，系统会通过反射调用该构造函数，如果没有重写创建View的时候会报错
public  CarsonView(Context context, AttributeSet attrs) {
    super(context, attrs);
}
 
// 不会自动调用
// 一般是在第二个构造函数里主动调用
// 如View有style属性时
public  CarsonView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
    super(context, attrs, defStyleAttr);
}
 
//API21之后才使用
// 不会自动调用
// 一般是在第二个构造函数里主动调用
// 如View有style属性时
public  CarsonView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, intdefStyleRes) {
    super(context, attrs, defStyleAttr, defStyleRes);
}

View的创建绘制流程：

AttributeSet与自定义属性

系统自带的View可以在xml中配置属性，对于写的好的自定义View同样可以在xml中配置属性，为了使自定义的View的属性可以在xml中配置，需要以下4个步骤：
1. 通过 <declare-styleable> 为自定义View添加属性
2. 在xml中为相应的属性声明属性值
3. 在运行时（一般为构造函数）获取属性值
4. 将获取到的属性值应用到View

View视图结构

1. PhoneWindow是Android系统中最基本的窗口系统，继承自Windows类，负责管理界面显示以及事件响应。它是Activity与View系统交互的接口
2. DecorView是PhoneWindow中的起始节点View，继承于View类，作为整个视图容器来使用。用于设置窗口属性。它本质上是一个FrameLayout，DecorView是继承自FrameLayout的
3. ViewRoot在Activtiy启动时创建，负责管理、布局、渲染窗口UI等等

对于多View的视图，结构是树形结构：最顶层是ViewGroup，ViewGroup下可能有多个ViewGroup或View，如下
图：

一定要记住：Android系统无论是measure过程、layout过程还是draw过程，永远都是从View树的根节点开始测量或计算（即从
树的顶端开始），一层一层、一个分支一个分支地进行（即树形递归），最终计算整个View树中各个View，最终确
定整个View树的相关属性。

Android坐标系

Android的坐标系定义为：

屏幕的左上角为坐标原点
向右为x轴增大方向
向下为y轴增大方向

区别于一般的数学坐标系：

View位置（坐标）描述

View的位置由4个顶点决定的， 4个顶点的位置描述分别由4个值决定，请记住：View的位置是相对于父控件而言的

Top：子View上边界到父view上边界的距离
Left：子View左边界到父view左边界的距离
Bottom：子View下边距到父View上边界的距离
Right：子View右边界到父view左边界的距离

位置获取方式

View的位置是通过view.getxxx()函数进行获取：（以Top为例）


// 获取Top位置
public final int getTop() { 
  return mTop; 
} 
// 其余如下：
getLeft();    //获取子View左上角距父View左侧的距离
getBottom();   //获取子View右下角距父View顶部的距离
getRight();   //获取子View右下角距父View左侧的距离

与MotionEvent中 get()和getRaw()的区别


//get() ：触摸点相对于其所在组件坐标系的坐标
event.getX();   
event.getY();
//getRaw() ：触摸点相对于屏幕默认坐标系的坐标
event.getRawX();  
event.getRawY();

getX()和getRawX()的区别参照下图：

getMeasureWidth与getWidth的区别

getMeasureWidth

在measure()过程结束后就可以获取到对应的值;
通过setMeasuredDimension()方法来进行设置的.

getWidth

在layout()过程结束后才能获取到;
通过视图右边的坐标减去左边的坐标计算出来的.

Android中颜色相关内容

Android支持的颜色模式：以ARGB8888为例

View树的绘制流程

View树的绘制流程是谁负责的？
view树的绘制流程是通过ViewRoot去负责绘制的，ViewRoot这个类的命名有点坑，最初看到这个名字，翻译过来是
view的根节点，但是事实完全不是这样，ViewRoot其实不是View的根节点，它连view节点都算不上，它的主要作用
是View树的管理者，负责将DecorView和PhoneWindow“组合”起来，而View树的根节点严格意义上来说只有
DecorView；每个DecorView都有一个ViewRoot与之关联，这种关联关系是由WindowManager去进行管理的；

View绘制流程如下图：

View的添加

View的绘制流程

measure

1. 系统为什么要有measure过程？
2. measure过程都干了点什么事？
3. 对于自适应的尺寸机制，如何合理的测量一颗View树？
4. 那么ViewGroup是如何向子View传递限制信息的？
5. ScrollView嵌套ListView问题？

Layout

1. 系统为什么要有layout过程？
2. layout过程都干了点什么事？

Draw

1. 系统为什么要有draw过程？
2. draw过程都干了点什么事

LayoutParams

LayoutParams翻译过来就是布局参数，子View通过LayoutParams告诉父容器（ViewGroup）应该如何放置自己。
从这个定义中也可以看出来LayoutParams与ViewGroup是息息相关的，因此脱离ViewGroup谈LayoutParams是没
有意义的。
事实上，每个ViewGroup的子类都有自己对应的LayoutParams类，典型的如LinearLayout.LayoutParams和
FrameLayout.LayoutParams等，可以看出来LayoutParams都是对应ViewGroup子类的内部类

MarginLayoutParams

MarginLayoutParams是和外间距有关的。事实也确实如此，和LayoutParams相比，MarginLayoutParams只是增
加了对上下左右外间距的支持。实际上大部分LayoutParams的实现类都是继承自MarginLayoutParams，因为基本
所有的父容器都是支持子View设置外间距的
属性优先级问题 MarginLayoutParams主要就是增加了上下左右4种外间距。在构造方法中，先是获取了
margin属性；如果该值不合法，就获取horizontalMargin；如果该值不合法，再去获取leftMargin和
rightMargin属性（verticalMargin、topMargin和bottomMargin同理）。我们可以据此总结出这几种属性的优
先级
margin > horizontalMargin和verticalMargin > leftMargin和RightMargin、topMargin和bottomMargin
属性覆盖问题优先级更高的属性会覆盖掉优先级较低的属性。此外，还要注意一下这几种属性上的注释
Call {@link ViewGroup#setLayoutParams(LayoutParams)} after reassigning a new value

LayoutParams与View如何建立联系

在XML中定义View
在Java代码中直接生成View对应的实例对象

addView


/**
* 重载方法1：添加一个子View
* 如果这个子View还没有LayoutParams，就为子View设置当前ViewGroup默认的LayoutParams
 */
public void addView(View child) {
  addView(child, -1);
}
/**
* 重载方法2：在指定位置添加一个子View
* 如果这个子View还没有LayoutParams，就为子View设置当前ViewGroup默认的LayoutParams
* @param index View将在ViewGroup中被添加的位置（-1代表添加到末尾）
*/
public void addView(View child, int index) {
  if (child == null) {
    throw new IllegalArgumentException("Cannot add a null child view to a ViewGroup");
 }
  LayoutParams params = child.getLayoutParams();
  if (params == null) {
    params = generateDefaultLayoutParams();// 生成当前ViewGroup默认的LayoutParams
    if (params == null) {
      throw new IllegalArgumentException("generateDefaultLayoutParams() cannot return
null");
   }
 }
  addView(child, index, params);
}
/**
* 重载方法3：添加一个子View
* 使用当前ViewGroup默认的LayoutParams，并以传入参数作为LayoutParams的width和height
*/
public void addView(View child, int width, int height) {
  final LayoutParams params = generateDefaultLayoutParams();  // 生成当前ViewGroup默认的
LayoutParams
  params.width = width;
  params.height = height;
  addView(child, -1, params);
}
/**
* 重载方法4：添加一个子View，并使用传入的LayoutParams
*/
@Override
public void addView(View child, LayoutParams params) {
  addView(child, -1, params);
}
/**
* 重载方法4：在指定位置添加一个子View，并使用传入的LayoutParams
*/
public void addView(View child, int index, LayoutParams params) {
  if (child == null) {
    throw new IllegalArgumentException("Cannot add a null child view to a ViewGroup");
 }
// addViewInner() will call child.requestLayout() when setting the new LayoutParams
  // therefore, we call requestLayout() on ourselves before, so that the child's request
  // will be blocked at our level
  requestLayout();
  invalidate(true);
  addViewInner(child, index, params, false);
}
private void addViewInner(View child, int index, LayoutParams params,
    boolean preventRequestLayout) {
 .....
  if (mTransition != null) {
    mTransition.addChild(this, child);
 }
  if (!checkLayoutParams(params)) { // ① 检查传入的LayoutParams是否合法
    params = generateLayoutParams(params); // 如果传入的LayoutParams不合法，将进行转化操作
 }
  if (preventRequestLayout) { // ② 是否需要阻止重新执行布局流程
    child.mLayoutParams = params; // 这不会引起子View重新布局（onMeasure->onLayout-
>onDraw）
 } else {
    child.setLayoutParams(params); // 这会引起子View重新布局（onMeasure->onLayout-
>onDraw）
 }
  if (index < 0) {
    index = mChildrenCount;
 }
  addInArray(child, index);
  // tell our children
  if (preventRequestLayout) {
    child.assignParent(this);
 } else {
    child.mParent = this;
 }
 .....
}

自定义LayoutParams

1. 创建自定义属性


<resources>
  <declare-styleable name="xxxViewGroup_Layout">
    <!-- 自定义的属性 -->
    <attr name="layout_simple_attr" format="integer"/>
    <!-- 使用系统预置的属性 -->
    <attr name="android:layout_gravity"/>
  </declare-styleable>
</resources>

2. 继承MarginLayout


public static class LayoutParams extends ViewGroup.MarginLayoutParams {
  public int simpleAttr;
  public int gravity;
  public LayoutParams(Context c, AttributeSet attrs) {
    super(c, attrs);
    // 解析布局属性
    TypedArray typedArray = c.obtainStyledAttributes(attrs,
R.styleable.SimpleViewGroup_Layout);
    simpleAttr =
typedArray.getInteger(R.styleable.SimpleViewGroup_Layout_layout_simple_attr, 0);
  
 gravity=typedArray.getInteger(R.styleable.SimpleViewGroup_Layout_android_layout_gravity,
-1);
    typedArray.recycle();//释放资源
 }
  public LayoutParams(int width, int height) {
    super(width, height);
 }
  public LayoutParams(MarginLayoutParams source) {
    super(source);
 }
  public LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams source) {
    super(source);
 }
}

3. 重写ViewGroup中几个与LayoutParams相关的方法


// 检查LayoutParams是否合法
@Override
protected boolean checkLayoutParams(ViewGroup.LayoutParams p) {
  return p instanceof SimpleViewGroup.LayoutParams;
}
// 生成默认的LayoutParams
@Override
protected ViewGroup.LayoutParams generateDefaultLayoutParams() {
  return new SimpleViewGroup.LayoutParams(LayoutParams.MATCH_PARENT,
LayoutParams.WRAP_CONTENT);
}
// 对传入的LayoutParams进行转化
@Override
protected ViewGroup.LayoutParams generateLayoutParams(ViewGroup.LayoutParams p) {
  return new SimpleViewGroup.LayoutParams(p);
}
// 对传入的LayoutParams进行转化
@Override
public ViewGroup.LayoutParams generateLayoutParams(AttributeSet attrs) {
  return new SimpleViewGroup.LayoutParams(getContext(), attrs);
}

LayoutParams常见的子类

在为View设置LayoutParams的时候需要根据它的父容器选择对应的LayoutParams，否则结果可能与预期不一致，
这里简单罗列一些常见的LayoutParams子类：

ViewGroup.MarginLayoutParams
FrameLayout.LayoutParams
LinearLayout.LayoutParams
RelativeLayout.LayoutParams
RecyclerView.LayoutParams
GridLayoutManager.LayoutParams
StaggeredGridLayoutManager.LayoutParams
ViewPager.LayoutParams
WindowManager.LayoutParams

MeasureSpec

测量规格,封装了父容器对 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SpecMode下的参考尺寸，其中SpecMode 有如下三种：

UNSPECIFIED 父控件不对你有任何限制，你想要多大给你多大，想上天就上天。这种情况一般用于系统内部，表示一种测量状态。（这个模式主要用于系统内部多次Measure的情形，并不是真的说你想要多大最后就真有多大）
EXACTLY 父控件已经知道你所需的精确大小，你的最终大小应该就是这么大。
AT_MOST 你的大小不能大于父控件给你指定的size，但具体是多少，得看你自己的实现。

MeasureSpecs 的意义

通过将 SpecMode 和 SpecSize 打包成一个 int 值可以避免过多的对象内存分配，为了方便操作，其提供了打包 / 解
包方法

MeasureSpec值的确定

MeasureSpec值到底是如何计算得来的呢?

子View的MeasureSpec值是根据子View的布局参数（LayoutParams）和父容器的MeasureSpec值计算得来的，具
体计算逻辑封装在ViewGroup的getChildMeasureSpec(）方法里


/**
  *
  * 目标是将父控件的测量规格和child view的布局参数LayoutParams相结合，得到一个
  * 最可能符合条件的child view的测量规格。 
  * @param spec 父控件的测量规格
  * @param padding 父控件里已经占用的大小
  * @param childDimension child view布局LayoutParams里的尺寸
  * @return child view 的测量规格
  */
  public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
    int specMode = MeasureSpec.getMode(spec); //父控件的测量模式
    int specSize = MeasureSpec.getSize(spec); //父控件的测量大小
    int size = Math.max(0, specSize - padding);
    int resultSize = 0;
    int resultMode = 0;
    switch (specMode) {
    // 当父控件的测量模式 是 精确模式，也就是有精确的尺寸了
    case MeasureSpec.EXACTLY:
      //如果child的布局参数有固定值，比如"layout_width" = "100dp"
      //那么显然child的测量规格也可以确定下来了，测量大小就是100dp，测量模式也是EXACTLY
      if (childDimension >= 0) {
        resultSize = childDimension;
        resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
     }
      //如果child的布局参数是"match_parent"，也就是想要占满父控件
//而此时父控件是精确模式，也就是能确定自己的尺寸了，那child也能确定自己大小了
      else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
        resultSize = size;
        resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
     }
      //如果child的布局参数是"wrap_content"，也就是想要根据自己的逻辑决定自己大小，
      //比如TextView根据设置的字符串大小来决定自己的大小
      //那就自己决定呗，不过你的大小肯定不能大于父控件的大小嘛
      //所以测量模式就是AT_MOST，测量大小就是父控件的size
      else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
        resultSize = size;
        resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
     }
      break;
    // 当父控件的测量模式 是 最大模式，也就是说父控件自己还不知道自己的尺寸，但是大小不能超过size
    case MeasureSpec.AT_MOST:
      //同样的，既然child能确定自己大小，尽管父控件自己还不知道自己大小，也优先满足孩子的需求？？
      if (childDimension >= 0) {
        resultSize = childDimension;
        resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
     }
      //child想要和父控件一样大，但父控件自己也不确定自己大小，所以child也无法确定自己大小
      //但同样的，child的尺寸上限也是父控件的尺寸上限size
      else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
        resultSize = size;
        resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
     }
      //child想要根据自己逻辑决定大小，那就自己决定呗
      else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
        resultSize = size;
        resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
     }
      break;
    // Parent asked to see how big we want to be
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
      if (childDimension >= 0) {
        // Child wants a specific size... let him have it
        resultSize = childDimension;
        resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
     } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
        // Child wants to be our size... find out how big it should
        // be
        resultSize = 0;
        resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
     } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
        // Child wants to determine its own size.... find out how
        // big it should be
        resultSize = 0;
        resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
     }
      break;
 }
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
 }

针对上表，这里再做一下具体的说明
对于应用层 View ，其 MeasureSpec 由父容器的 MeasureSpec 和自身的 LayoutParams 来共同决定
对于不同的父容器和view本身不同的LayoutParams，view就可以有多种MeasureSpec。 1. 当view采用固定宽
高的时候，不管父容器的MeasureSpec是什么，view的MeasureSpec都是精确模式并且其大小遵循
Layoutparams中的大小； 2. 当view的宽高是match_parent时，这个时候如果父容器的模式是精准模式，那么
view也是精准模式并且其大小是父容器的剩余空间，如果父容器是最大模式，那么view也是最大模式并且其大
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精准还是最大化，
view的模式总是最大化并且大小不能超过父容器的剩余空间。 4. Unspecified模式，这个模式主要用于系统内
部多次measure的情况下，一般来说，我们不需要关注此模式(这里注意自定义View放到ScrollView的情况需要
处理)。

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