记录学习Android基础的心得09：常用控件（高级篇）
Posted 搬砖工人_0803号
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了记录学习Android基础的心得09：常用控件（高级篇）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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活着就要做有意义的事；有意义的事就是好好活着。–《士兵突击》
前言
高级篇是系统总结常用控件系列四部曲的最后一章，内容包括：屏幕显示，自定义控件，页面布局优化，自定义通知栏，碎片。关于控件的更多知识可参考专业的工具书，当然，更高级的技巧也不像本系列文章的大白话一样，肯定涉及到复杂的系统代码和数学计算，学习起来也困难得多，好了，不多 BB，进入本文正题。一、屏幕显示
1.显示屏的硬件参数
大部分人都知道，显示屏是由像素阵列组成的，用英寸表示显示屏的尺寸大小，用分辨率表示显示屏的成像质量。可能还有部分人对这些概念还不太了解，那么接下来就系统总结一下关于显示屏的各个参数含义：
(1) 像素
显示屏的像素指一个最小的发光单元，即便尺寸相同的显示屏的像素长宽值也会由于分辨率的不同而不同。如图是 OLED显示屏的像素结构：
(2) 分辨率
显示屏的分辨率指“行像素值 x 列像素值”，如小米6屏幕的分辨率为1920x1080表示该显示屏每一行有1080个像素，每一列有1920个像素。显然，相同尺寸的显示屏的分辨率越大，那么它的发光单元越多，显示的图像就越清晰。
(3) 色彩深度
色彩深度指显示屏的一个像素发光的颜色有多少种，一般用“位”(bit)来表示。如单色屏的每个像素有亮或灭两种状态(即2种颜色)，那么用1个数据位就可以表示该像素的所有状态，所以它的色彩深度为1bit，其它常见的显示屏色深为16bit、24bit。
(4) 显示屏尺寸
显示屏的大小一般以英寸（1英寸=2.54厘米）表示，这个长度是指屏幕对角线的长度，通过屏幕的对角线长度及长宽比即可确定屏幕的实际长宽尺寸。
(5) 点距
点距指两个相邻像素之间的距离，它会影响画质的细腻度及观看距离，点距越小，画质越细腻。如LED点阵显示屏的点距一般都比较大，所以适合远距离观看。
2.android系统对屏幕参数的管理
(1) Android的尺寸单位
获取手机屏幕的尺寸信息需使用 DisplayMetrics，它的常用属性有：
①heightPixels：计算屏幕的高度值（以像素px为单位）。
②widthPixels：计算屏幕的宽度值（以像素px为单位）。
③density：像素密度，表示1dp单位包含多少个px单位。
比如，获取屏幕的宽度（像素点数）可通过以下方式（其他属性的获取同理）：
// 获得屏幕的宽度
public int getScreenWidth(Context ctx) {
// 从系统服务中获取窗口管理器
WindowManager wm = (WindowManager) ctx.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
// 从窗口管理器中获取显示参数保存到dm对象中
wm.getDefaultDisplay().getMetrics(dm);
return dm.widthPixels; // 返回屏幕的宽度
}
上面提到的dp是大家在XML文件中经常使用的，它是一种与具体屏幕分辨率无关的尺寸单位，只与屏幕自身e的尺寸大小有关。尺寸相同，分辨率不同的屏幕，以dp为单位计量的图形最终显示的尺寸相同。通常Android中类有关尺寸的方法采用的是px单位，而XML文件使用的是dp单位，故有时需要使用DisplayMetrics的density属性进行单位换算：当density=1，表示1dp=1px，density=1.5，表示2dp=3px，density=2，表示1dp=2px，具体代码如下：
// 从 dp 单位 转成为 px(像素)
public int dip2px(Context context, float dpValue) {
// 获取当前手机的像素密度
final float scale = context.getResources().getDisplayMetrics().density;
return (int) (dpValue * scale + 0.5f); // 四舍五入取整
}
// 从 px(像素) 单位 转成为 dp
public int px2dip(Context context, float pxValue) {
// 获取当前手机的像素密度
final float scale = context.getResources().getDisplayMetrics().density;
return (int) (pxValue / scale + 0.5f); // 四舍五入取整
}
Android还支持的尺寸单位有：in（英寸），mm（毫米），pt（磅,1pt=1/72 in），sp（文字尺寸），其中sp是专门用于设置文字尺寸的单位，被设置成该单位的文字会随着系统设置的字体大小而变大或变小（若使用其他单位设置字体大小，则不会随系统设置变化而变化）。
（2）Android像素的颜色
像素作为一个基本的发光单元，它可以显示由不同光强的红，绿，蓝三原色混合而成的不同颜色。在Android中，颜色值由透明度AA，三原色RGB组成，有6位十六进制（RRGGBB），8位十六进制（AARRGGBB）两种编码。透明度AA的值为FF时，表示完全不透明，为00时表示完全透明，三原色数值（00-FF）越大，则对应的光成分占比越多，数值越小则占比越少，当三原色的数值都相等但不为最大值或最小值时，会变成灰色光。
在XML文件中使用十六进制的颜色值需要添加前缀"#"，即"#(AA)RRGGBB"，在代码中直接使用颜色数值需要注意：只能使用8位的颜色编码，6位的十六进制颜色默认是完全透明的，故相当于没有效果。
二、自定义控件
当Android提供的原生UI控件不能满足使用需求时，开发者往往需要自定义控件。比如，上一篇文章中自定义了一个能同时绘制矩形和圆形的控件（虽然没卵用）。个人觉得自定义控件涉及到的知识应该是Android基础知识中最难的一部分了，其次是四大组件中的ContentProvider，其实我自己对于自定义控件也不是很熟练。
自定义控件通常分为两种情况：（1）基于现有的控件，只优化部分外观和功能，优化后的控件保留着原有控件的大部分特征。比如前文使用过的翻页标题栏 PagerTabStrip不支持在XML文件中设置标题的文字样式，那么完全可以继承PagerTabStrip类，在它的基础上添加一些方法来支持XML文件中的文字样式设置。
（2）基于View或者ViewGroup，完全由开发者自己绘制控件的外观，处理控件的回调事件。这种自定义控件往往有特殊的外观和功能，比如，显示信号的示波器控件，控制方向的摇杆控件等根据需求定制的控件。
按照我自己的理解，自定义视图的流程通常分为六个步骤：分析控件，声明属性，构造对象，测量尺寸，定位坐标，绘制控件。 接下来自定义一个摇杆控件的例子来熟悉一下自定义控件的流程，先看一下效果动图（下图可能有点模糊，这是由于我先录屏然后再转成gif格式的图片。。）：
1.分析控件
（1）外观分析
肉眼望去，本例子中摇杆外观可分为四个部分组成：摇杆的正方形底盘（方向背景贴图），摇杆的杆，摇杆的球，和球所处的高亮扇形区域。本摇杆控件以正方形为边界，在控件里面绘制了方向背景贴图，摇杆的中间是一个可以拽动的小球，当手指触摸滑动摇杆控件所处的区域时，小球会追踪手指轨迹，并在正方形的内切圆边上移动，小球的圆心和控件的中心还会绘制一条一定宽度的线段（摇杆的杆），同时，会高亮显示小球所处的区域。可以看到，这两个摇杆控件的四个组成部分都不相同，表示此控件的这四个部分是可以自定义的。那么这里先自己绘制两个（丑陋的）方向背景贴图：
（2）功能分析
最基本的功能是作为一个实时跟踪手指移动轨迹的自定义控件，其次外界可以获取本控件的高亮区域。
显然，这种外观由几个简单图形组成，功能单一的自定义控件，继承View来开发就完全可以了，那么同时定义摇杆控件的类名就叫RockerView吧（和系统UI控件采用相同风格命名）。
2.声明属性
控件的自定义属性大多与控件的外观有关，声明属性有两个方面：①在XML属性资源文件中声明属性。②在自定义控件类中声明属性。
一般来说，XML文件中自定义的属性在类中都要有一一对应的变量，此外，在自定义的控件类中还需要一些其他的属性。这样，我们不仅可以在XML布局文件中创建该控件，也能在Java代码中创建。
由于是继承自View，故View中有用的通用属性我们不需要重新声明，我们只需抽离出自定义控件的特有属性即可，比如，摇杆控件的尺寸大小完全可用View的layout_xxx属性设置，但特有属性：摇杆的方向背景贴图，摇杆的杆的粗细，杆的颜色，摇杆的球的大小，球的颜色，控件均分的扇形区域数量，扇形区域的高亮颜色需要我们自定义（本例只做演示功能，后来者可以基于实际情况定义更多的属性，让摇杆有更漂亮的外观）。
（1）在XML属性资源文件中声明属性
首先，在res/values目录下新建一个attrs.xml的属性资源文件，指定文件的根标签为resources，resources标签可以添加两个子标签：
①attr：声明控件的一个属性，attr标签可以指定name表示属性的名称，format表示属性的值的格式（数据类型）。
②declare-styleable：定义一个styleable对象，它是一组attr标签的集合，用于组合多个属性，此标签的name属性通常设置为自定义控件的类名。
那么从以上的控件分析很容易得到摇杆控件的属性如下：
<resources>
<declare-styleable name="RockerView">
<attr name="rocker_bar_color" format="color" /><!-->摇杆的杆的颜色<-->
<attr name="rocker_bar_width" format="integer" /><!-->摇杆的杆的宽度<-->
<attr name="rocker_ball_color" format="color" /><!-->摇杆的球的颜色<-->
<attr name="rocker_ball_radius" format="integer" /><!-->摇杆的球的半径<-->
<attr name="rocker_plate_background" format="reference" /><!-->摇杆的底盘的背景贴图<-->
<attr name="rocker_sector_num" format="integer" /><!-->摇杆的底盘平均分为多少个扇形区域<-->
<attr name="rocker_sector_color" format="color" /><!-->摇杆的扇形区域的颜色<-->
</declare-styleable>
</resources>
在自定义好属性文件之后，怎么使用属性资源文件所定义的属性，取决于自定义控件类的方法实现，即如何从布局文件中获取控件的自定义属性的值呢？答案是可以在自定义控件的构造方法中通过它的参数 AttributeSet获取在XML布局文件中设置的这些属性值。
（2）在自定义控件类中声明属性
要在自定义控件类中创建与自定义的属性一一对应的变量，并添加一些额外的必要属性变量。如摇杆控件中属性变量如下：
public class RockerView extends View {
private Context mContext; // 声明一个上下文对象
//！！摇杆的背景贴图，扇形区域，杆，球的各种属性，如果在XML文件中未指定这些属性，则使用以下默认值：
private Bitmap rockerPlate; // 摇杆的底盘的背景贴图
private Region[] sectorRegions;//保存摇杆均分的每个区域
private int rockerSectorNum = 8;//摇杆的底盘默认平均分为8个扇形区域
private int rockerSectorColor = Color.CYAN;// 摇杆的球所落在区域的颜色
private int rockerBarColor = Color.GREEN; // 摇杆的杆的颜色
private int rockerBarWidth = 30; // 摇杆的杆的宽度
private int rockerBallColor = Color.RED; // 摇杆的球的颜色
private int rockerBallRadius = 50; // 摇杆的球的半径(即小圆的半径：r )
//！！
private Matrix rockerPlateMatrix = new Matrix();//此矩阵用于背景贴图的缩放变换以填满本视图
private Paint rockerPlatePaint = new Paint();//绘制背景贴图的画笔
private Paint rockerSectorPaint = new Paint();//绘制扇形区域的画笔
private Paint rockerBarPaint = new Paint();//绘制摇杆的杆的画笔
private Paint rockerBallPaint = new Paint();//绘制摇杆的球的画笔
}
3.构造对象
在大脑中构想好控件的外观和功能后，需要在类中通过方法实现出来，首先重写构造方法获取控件的属性值和初始化控件的各种变量，开发者一般重写三个不同参数的构造方法：
①只带一个参数（Context）的方法，此方法在从代码中生成控件时被调用。
②带两个参数（Context，AttributeSet）的方法，此方法在从XML布局文件中生成控件时被调用。参数AttributeSet是从XML布局文件中获取的该控件已经设置好的属性集合。
③带三个参数（Context，AttributeSet，int）的方法，在方法②的基础上，并且还要从代码中指定默认的风格生成控件时，一般可以不重写该方法。
要获取控件已经设置好的属性的值，需要用到Context的方法先获取TypedArray对象：
public final TypedArray obtainStyledAttributes(AttributeSet set, int[] attrs)：第一个参数是在XML布局文件设置的该控件的所有属性集（AttributeSet），第二个参数表示描述该控件自定义属性的文件ID（R.styleable.xxx，即第二步中自定义的属性文件）。
从布局文件中获取属性数组 TypedArray后，然后用该对象的getxxx方法获取各种属性的值，最后回收属性数组。
TypedArray的getxxx方法用于获取属性集中指定属性名称的值，第一个参数为R.styleable.属性文件名_属性名，这种命名方式是Android SDK自动生成的，开发者不必奇怪。第二个参数是指定属性为空时使用的默认值。
不同数据类型的属性值对应的获取方法如下：
boolean：布尔，获取方法为getBoolean；
integer：整型，获取方法为getInteger；
float：小数，获取方法为getFloat；
string：字符串，获取方法为getString；
eum：枚举值，获取方法为getInt；
flag：标志位，获取方法为getInt；
color：颜色值，取值为开头带#的6或8位的十六进制数，获取方法为getColor；
dimension：尺寸，取值为末尾带尺寸单位的值，获取方法为getDimension；
fraction：百分数，取值为末尾带%的数，获取方法为getFraction；
reference：资源目录下的文件引用，获取此ID的方法为getResourceId。
获取控件的属性值之后，接着初始化控件的各种变量。那么写出自定义的摇杆控件的构造方法如下：
public RockerView(Context context) {
super(context);
}
//在含有两个参数的构造函数中获取XML文件中设置该控件的属性值
public RockerView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
mContext = context;
if (attrs != null) {
// 根据RockerView的属性定义，从布局文件中获取属性数组
TypedArray attrArray = mContext.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.RockerView);
// 获取布局文件中的摇杆的底盘的背景贴图
rockerPlate = BitmapFactory.decodeResource(mContext.getResources(),
attrArray.getResourceId(R.styleable.RockerView_rocker_plate_background, R.drawable.rocker_plate_background1));
// 获取布局文件中的摇杆平均划分的扇形区域
rockerSectorNum = attrArray.getInteger(R.styleable.RockerView_rocker_sector_num, rockerSectorNum);
// 获取布局文件中的摇杆的扇形区域的颜色
rockerSectorColor = attrArray.getColor(R.styleable.RockerView_rocker_sector_color, rockerSectorColor);
// 获取布局文件中的摇杆的杆的颜色
rockerBarColor = attrArray.getColor(R.styleable.RockerView_rocker_bar_color, rockerBarColor);
// 获取布局文件中的摇杆的杆的宽度
rockerBarWidth = attrArray.getInteger(R.styleable.RockerView_rocker_bar_width, rockerBarWidth);
// 获取布局文件中的摇杆的球的颜色
rockerBallColor = attrArray.getInteger(R.styleable.RockerView_rocker_ball_color, rockerBallColor);
// 获取布局文件中的摇杆的球的半径
rockerBallRadius = attrArray.getInteger(R.styleable.RockerView_rocker_ball_radius, rockerBallRadius);
// 回收属性数组
attrArray.recycle();
}
//根据从XML总获取的属性值设置相关画笔，一般绘制图片的画笔不需要特别的设置参数
rockerBarPaint.setAntiAlias(true); // 设置画笔为无锯齿
rockerBarPaint.setDither(true); // 设置画笔为防抖动
rockerBarPaint.setColor(rockerBarColor); // 设置画笔的颜色
rockerBarPaint.setStrokeWidth(rockerBarWidth); // 设置画笔的线宽
rockerBarPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND); //设置线段的端点形状
rockerBarPaint.setStyle(Paint.Style.FILL); // 设置画笔的类型：STROKE表示空心，FILL表示实心
rockerBallPaint.setAntiAlias(true);
rockerBallPaint.setDither(true);
rockerBallPaint.setColor(rockerBallColor);
rockerBallPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
rockerSectorPaint.setColor(rockerSectorColor);
rockerSectorPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
}
注意： 在XML布局文件中使用自定义控件时，需要在布局文件的根标签中添加命名空间的声明：xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
这里xmlns:后面的app为命名空间的简短别名前缀，开发者可以自定义该名称。在布局文件中添加自定义控件时，必须使用该控件的全路径名称（再说一遍，开发者只需输入关键字母，AS会弹出备选框供我们选择，十分方便）。
要实现动图中的布局效果，页面布局文件的代码如下：
<FrameLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent">
<com.example.myapplication.widget.RockerView
android:id="@+id/rockerView1"
android:layout_width="400px"
android:layout_height="400px"
android:layout_marginLeft="50px"
android:layout_marginTop="50px"
app:rocker_ball_color="@color/red"
app:rocker_ball_radius="40"
app:rocker_bar_color="@color/green"
app:rocker_bar_width="30"
app:rocker_sector_num="8"
app:rocker_sector_color="@color/white"
app:rocker_plate_background="@drawable/rocker_plate_background1">
</com.example.myapplication.widget.RockerView>
<com.example.myapplication.widget.RockerView
android:id="@+id/rockerView2"
android:layout_width="500px"
android:layout_height="500px"
android:layout_marginLeft="50px"
android:layout_marginTop="1000px"
app:rocker_ball_color="@color/blue"
app:rocker_ball_radius="60"
app:rocker_bar_color="@color/purple"
app:rocker_bar_width="40"
app:rocker_sector_num="16"
app:rocker_sector_color="@color/black"
app:rocker_plate_background="@drawable/rocker_plate_background2">
</com.example.myapplication.widget.RockerView>
</FrameLayout>
4.测量尺寸
重写onMeasure测量方法，计算控件的宽和高。众所周知，在布局文件中对控件的宽和高有三种赋值方式：match_parent，wrap_content和具体带单位的尺寸值，在Java代码中分别对应布局参数 ViewGroup.LayoutParams的MATCH_PARENT，WRAP_CONTENT和具体整型数值。其中控件如果被设置为match_parent和具体的数值的话，都很容易计算出控件的尺寸：被设置为具体带单位的尺寸值的话，就直接获取该值就行了。被设置为match_parent时，就是与父控件的尺寸相同，当前控件就不需要计算自己的尺寸了。至于wrap_content的情况则需要开发者自己计算本控件的尺寸。
一般来说，自定义控件的内部中的主要内容有三类：文字，图片，子控件。不同内容的测量方式如下：
（1）文字
文字的宽度使用Paint类的measureText方法测得，至于文字的高度则稍微复杂点，大家都知道我们在学习写英文字母的时候，使用的是四线格来练习的：
四线格从上往下的第三条线称作基线，使用四线格可以规范字母的位置，比如确定了一行文字基线的位置，那么该行文字的位置也就确定了。而在Android中对文字的定位正是以基线为参考线的（比如使用Canvas的drawText方法绘制文字时，其参数Y坐标就是基线在屏幕的Y坐标），如图：
除了基线外，还有四条辅助线：
top: 文字所在行的最高高度所在线。
ascent: 单个文字的最高高度所在线。
descent:单个文字的的最低高度所在线。
bottom: 文字所在行的最低高度所在线。
字体尺寸 Paint.FontMetrics提供了与这几条线相关的属性：
top，行顶与基线的距离。
ascent，字符顶与基线的距离。
descent，字符低与基线的距离。
bottom，行低与基线的距离。
leading，行间距。
注意，top，ascent，descent，bottom的值都是相对于基线的距离而得到的，并不是在屏幕坐标系下的Y坐标的值，即只有确定了基线的Y坐标，这四条辅助线的Y坐标才能确定。
那么要得到文字自身的高度，可用descent减去ascent，要得到文字所在行的高度，可用bottom减去top，再加上leading。测量文本尺寸的代码如下：
// 获取文本的宽度
public float getTextWidth(String text, float textSize) {
if (TextUtils.isEmpty(text)) {
return 0;
}
Paint paint = new Paint(); // 创建一个画笔对象
paint.setTextSize(textSize); // 设置画笔的文本大小
return paint.measureText(text); // 利用画笔丈量指定文本的宽度
}
// 获取文本的高度
public float getTextHeight(String text, float textSize) {
Paint paint = new Paint(); // 创建一个画笔对象
paint.setTextSize(textSize); // 设置画笔的文本大小
FontMetrics fm = paint.getFontMetrics(); // 获取画笔默认字体的度量衡
return fm.descent - fm.ascent; // 返回文本自身的高度
//return fm.bottom - fm.top + fm.leading; // 返回文本所在行的行高
}
（2）图形尺寸的测量：若图形是用位图对象Bitmap表示的，可通过位图对象的getWidth和getHeight方法获取宽高。若图形是Drawable对象表示的，则可通过它的getIntrinsicWidth和getIntrinsicHeight方法获取宽高。
（3）子控件的测量
自定义控件中可能含有许多其他的子控件，如果一个个去测量这些子控件的尺寸的话，那开发者就太难受了，好在View默认提供了一种对所有子控件的测量思路：实现了在整个控件树中从父控件向子控件的遍历测量，每个控件在遍历过程中将自身的尺寸信息保存起来，然后向下传递，这样遍历一次整个控件树，就得到了所有控件的尺寸信息。
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) 是该测量思路的主要实现方法，它的两个参数是从父控件传过来的值，是父控件想让子控件的宽高满足的建议值，这种值由mode + size两部分组成：
①mode的获取通过MeasureSpec的getMode方法获取，mode的取值有三种：
MeasureSpec.UNSPECIFIED：对应在XML布局文件中将该控件的尺寸设置为wrap_content的情况，这时父控件没有办法给出适当的建议尺寸值，故需要开发者自己计算本控件的尺寸。
MeasureSpec.EXACTLY：父控件给出具体的建议尺寸数值。
MeasureSpec.AT_MOST：父控件给出当前控件可以被设置的最大宽高。
②size的获取通过MeasureSpec的getSize方法。当mode取值为EXACTLY或者AT_MOST时，可得到具体的size。
当开发者在XML布局文件中将控件尺寸设置好之后，然后在onMeasure中计算好控件的宽和高之后，还需要在onMeasure方法中最后调用setMeasuredDimension方法设置控件最终的尺寸。
本例中摇杆控件尺寸的测量过程如下：
private final int ROCKER_VIEW_SIZE = 400;//本视图默认的尺寸大小
//通过onMeasure函数测量本视图大小
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
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