Android自定义ViewGroup的那些事儿

Posted 2021-12-22 涂程

1概念

ViewGroup是一种可以包含其他视图的特殊视图，他是各种布局和所有容器的基类，这些类也定义了ViewGroup.LayoutParams类作为类的布局参数， ViewGroup是容器，用来包含其他控件。ViewGroup需要重写onMeasure方法测量子控件的宽高和自己的宽高，然后实现onLayout方法摆放子控件。

2绘制原理

android 坐标系：以屏幕左上角作为原点，这个原点向右是X轴的正轴，向下是Y轴正轴，如图所示：

View坐标系，View坐标系内部关系如图所示：

流程图如下所示：

从上图，我们可以理出大致的显示过程如下：

1、ActivityManagerService创建Activity线程，激活一个activity。
2、系统调用Instrumentation.newActivity创建一个activity。
3、Activity创建后，attach到一个新创建的phonewindow中。这样Activity获取一个唯一的WindowManager服务的实例。
4、Activity创建过程中使用setcontentView设置用用户UI，这些VIEW被加入到PhoneWindow的ContentParent中。
5、Activity线程继续执行，当执行到Activity.makeVisible是将根view DecoView加入到WindowManger中，WindowManger实全会为每个DecoView创建对应的ViewRoot。
6、每个ViewRoot拥有一个Surface，每个Surface将会调用底层库创建图形绘制的内存空间。这个底层库就是SurfaceFlinger。SurfaceFlinger同时也负责将这个View绘制的图形合到一块（按照Z轴）显示到用户屏幕。
7、如果用户直接在Canvas上绘制，实际上它直接操作Surface。但对每个View的变更，它是要通知到ViewRoot，然后 ViewRoot获取Canvas。如果绘制完成，surfaceFlinger得到通知，合并Surface成一个Surface到设备屏幕。从上面的图形输出过程分析，我们可以知道真正显示图形的实际上跟Activity没有关系，完全由WindowManager来决定。WindowManager是一个系统服务，因此可以直接调用这个服务来创建界面，并且更绝的是Dialog、Menu也是有WindowManager 来管理的。另外一个我们也可以看到，最底层都是Surface来，因此，常见开发游戏的人都推荐你使用SurfaceView来创建界面。

详细绘制流程如下：整个View树的绘图流程是在ViewRoot.java类的performTraversals()函数展开的，该函数做的执行过程可简单概况为根据之前设置的状态，判断是否需要重新计算视图大小(measure)、是否重新需要安置视图的位置(layout)、以及是否需要重绘 (draw)，其框架过程如下：

接下来温习一下整个View树的结构，对每个具体View对象的操作，其实就是个递归的实现。

3 绘制流程

1、继承ViewGroup，覆盖构造方法。
2、重写onMeasure方法测量子控件和自身宽高。
3、实现onLayout方法摆放子控件。
4、在onDraw()方法中，绘制子控件，可有可无。
5、监听onTouch事件，响应屏幕触摸事件。相应思维导图如下图所示：

Measure

Measure过程还是测量ViewGroup的大小，如果layout_widht和layout_height是match_parent或具体的xxxdp，就很简答了，直接调用setMeasuredDimension()方法，设置ViewGroup的宽高即可，如果是wrap_content，就比较麻烦了，我们需要遍历所有的子View，然后对每个子View进行测量，然后根据子View的排列规则，计算出最终ViewGroup的大小。onMeasure方法的源码如下：

setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) ：该方法用来设置View的宽高，在我们自定义View时也会经常用到。getDefaultSize(int size, int measureSpec)：该方法用来获取View默认的宽高，方法的源码如下：

有两个参数size和measureSpec。

1、size表示View的默认大小，它的值是通过`getSuggestedMinimumWidth()方法来获取的。
2、MeasureSpec里面存储了View的测量值以及测量模式。

getSuggestedMinimumWidth()：方法的源码如下：

需要注意的是：当View没有设置背景时，默认大小就是mMinWidth，这个值对应Android:minWidth属性，如果没有设置时默认为0。如果有设置背景，则默认大小为mMinWidth和mBackground.getMinimumWidth()当中的较大值。

Layout

layout过程其实就是对子View的位置进行排列，onLayout()我们就需要开始布局我们的视图了，会根据上一步确定的布局的大小，并按照父视图的左上角作为坐标原点，开始树形递归的方式绘制每一个View及其Child。源码如下：

从源码我们知道，在layout()方法中已经通过setOpticalFrame(l, t, r, b)或 setFrame(l, t, r, b)方法对View自身的位置进行了设置，所以onLayout(changed, l, t, r, b)方法主要是ViewGroup对子View的位置进行计算。

Draw

ViewGroup在draw阶段，其实就是按照子类的排列顺序，调用子类的onDraw方法，因为我们只是View的容器， 本身一般不需要draw额外的修饰，所以往往在onDraw方法里面，只需要调用ViewGroup的onDraw默认实现方法即可。

4 实用例子介绍

实现水平排列+自动换行功能 先自定义一个ViewGroup作为布局容器，实现一个从左往右水平排列，如果控件显示不下，自动换行的效果。

继承onMeasure方法：

继承onLayout方法：

布局文件：

运行效果：

遇到的坑：

1. 点击remove按钮，移除第一个控件，运行结果发现控件没有前移充满，这是啥原因，别急，看运行log就会发现问题，log截图如下：

可以看出onLayout方法的change参数为false，这是因为移除掉第一个控件后，整体的容器高度并没有发生变化，所以不重新排列子控件的位置，如果移除掉5个控件，就会发现容器的高度发生了变化，change参数为true，子控件位置重新排列，充满布局。

2. 点击reset_and_add按钮，代码很简单，先remove掉所有的子控件，再重新添加，会发现，所有子控件居然没有显示！抓狂，这又是什么原因，因为已经remove掉所有控件，容器高度肯定会发生变化啊，怎么会不显示控件呢，别急，咱们看看log，log截图如下：

change居然是false，原因是，remove掉控件后，紧接着又add同样数量的控件，因为在onMeasure方法里已经计算了所有控件的排列高度，发现和第一次没有变化，所以返回为false，可以加个延迟，相当于是先remove掉，控件完成，然后再add子view，这样就能正常显示了，当然如果只添加2个控件，子控件数目发生变化，容器高度也发生变化，变成了一行，这个时候change就会返回true，子控件就会直接显示排列出来。3. 如果要动态实时会移除或者增加控件，建议把change参数忽略，直接进行子view的排列组合，具体情况具体分析。

5 自定义LayoutParams

需求：我们定义一个ViewGroup，内部可以传入0到4个childView，分别依次显示在左上角，右上角，左下角，右下角，对于这个例子，我们只需要ViewGroup能够支持margin即可，那么我们直接使用系统的MarginLayoutParams。

1. 重写父类的该方法，返回MarginLayoutParams的实例，这样就为我们的ViewGroup指定了其LayoutParams为MarginLayoutParams。

2. 在onMeasure中计算childView的测量值以及模式，以及设置自己的宽和高：

获取该ViewGroup父容器为其设置的计算模式和尺寸，大多情况下，只要不是wrap_content，父容器都能正确的计算其尺寸。所以我们自己需要计算如果设置为wrap_content时的宽和高，如何计算呢？那就是通过其childView的宽和高来进行计算。通过ViewGroup的measureChildren方法为其所有的孩子设置宽和高，此行执行完成后，childView的宽和高都已经正确的计算过了，根据childView的宽和高，以及margin，计算ViewGroup在wrap_content时的宽和高，如果宽高属性值为wrap_content，则设置为计算的值，否则为其父容器传入的宽和高。

3. onLayout对其所有childView进行定位（设置childView的绘制区域）。

代码比较容易懂：遍历所有的childView，根据childView的宽和高以及margin，然后分别将0，1，2，3位置的childView依次设置到左上、右上、左下、右下的位置。如果是第一个View(index=0):则childView.layout(cl, ct, cr, cb)，cl为childView的leftMargin , ct 为topMargin , cr 为cl+ cWidth , cb为 ct + cHeight。如果是第二个View(index=1) ：则childView.layout(cl, ct, cr, cb)，cl为getWidth() - cWidth - cParams.leftMargin- cParams.rightMargin，ct 为topMargin , cr 为cl+ cWidth , cb为 ct + cHeight，第三个，第四个view以此类推。运行结果如图所示：（截图容器高度为300dp，wrap_content，match_parent显示也没有问题）：

如果想尝试设置其他属性，比如above、below等，无非就是如果布局属性定义的多，那么在onMeasure和onLayout中考虑的问题就更多更复杂，自定义布局容器就是根据自己的需求，让容器满足我们特殊的摆放要求。

总结

自定义ViewGroup的步骤：

1、继承ViewGroup，覆盖构造方法。
2、重写onMeasure方法测量子控件和自身宽高。
3、实现onLayout方法摆放子控件。

为布局容器自定义布局属性：

1、继承LayoutParams，定义布局参数类。
2、重写获取布局参数的方法。
3、在布局文件中使用布局属性。
4、在onMeasure和onLayout中使用布局参数。