Android UI布局优化之ViewStub
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前言：
在设计模式的单利模式中，懒汉式和饿汉式是其中两种。
一种是在类被加载的时候就完成单例对象的初始化，一种是在需要使用该单例的时候才初始化。
在android的视图设计中，同样需要使用的这样的设计模式。
这样的视图加载起来需要耗费很多的时间。在这几百个视图里面，可能有部分视图是在点击某一按钮也就是并不是马上加载，
而是延迟到要使用的时候才加载这部分视图。也就是类似于单例模式中的懒加载。
特性：
1. ViewStub是一个继承了View类的视图。
2. ViewStub是不可见的，实际上是把宽高都设置为0
3. 可以通过布局文件的android:inflatedId或者调用ViewStub的setInflatedId方法为懒加载视图的跟节点设置ID
4. ViewStub视图在首次调用setVisibility或者inflate方法之前，一直存在于视图树中
5. 只需要调用ViewStub的setVisibility或者inflate方法即可显示懒加载的视图
6. 调用setVisibility或者inflate方法之后，懒加载的视图会把ViewStub从父节点中替换掉
7. ViewStub的inflate只能被调用一次，第二次调用会抛出异常，setVisibility可以被调用多次，但不建议这么做（后面说原因）
8. 为ViewStub赋值的android:layout_属性会替换待加载布局文件的根节点对应的属性
9. inflate方法会返回待加载视图的根节点
使用：
我在一个activity上放置了一个按钮，点击后加载懒加载的视图。
Activity布局文件定义my_sub_activity.xml：
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical">
<Button
android:onClick="onClick"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="加载视图"/>
<ViewStub
android:id="@+id/stub"
android:inflatedId="@+id/subTree"
android:layout="@layout/my_sub_tree"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content" />
LinearLayout>其中android:inflatedId指定了懒加载视图跟节点的ID。android:layout指定了懒加载的视图。android:layout_width和android:layout_height分别指定了懒加载视图的宽和高。
懒加载布局文件my_sub_tree.xml：
<TextView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:background="#ffffff"
android:gravity="center"
android:padding="10dip"
android:text="懒加载视图"
android:textColor="#000000"
android:textSize="22sp">
TextView>懒加载视图里只有一个TextView(这里只是做测试，正常情况下这里应该是一个复杂的视图)。
ViewStubActivity的代码：
public class ViewStubActivity extends Activity implements View.OnClickListener {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.my_sub_activity);
}
@Override
public void onClick(View v) {
// 这里调用的是inflate方法，当然，也可以调用setVisibility方法（但是不建议这么做）
// 只能点击一次加载视图按钮，因为inflate只能被调用一次
// 如果再次点击按钮，会抛出异常"ViewStub must have a non-null ViewGroup viewParent"
((ViewStub) findViewById(R.id.stub)).inflate();
}
}代码里设置了布局，并在点击后查到到ViewStub对象，并加载视图。
下面看看加载视图前后的对比图：
为了说明视图树在加载前后的对比，我使用hierarchyviewer视图树查看工具，做了一个前后对比图：
加载前视图树：
加载后视图树：
从上面的两个视图树中我们明显发现，ViewStub节点被TextView替换。
也就是说，在调用inflate方法之前，ViewStub一直存在于视图树中，当调用inflate之后，ViewStub被加载的视图替换，到此，ViewStub的作用完成，之后ViewStub可能被内存回收（如果没有声明成成员变量的话，也就是没有强引用）
源码解析：
下面针对ViewStub的特性对源码进行解析：
特性一：ViewStub是一个继承了View类的视图。
public final class ViewStub extends View {
特性二：ViewStub是不可见的，实际上是把宽高都设置为0
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
// 测量的时候，告诉父节点自己需要的空间为0
setMeasuredDimension(0, 0);
}
@Override
public void draw(Canvas canvas) {
// 不绘制
}
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
// 不分发绘制事件
}ViewStub在计算的时候，为自己请求的宽高都为0，并重写了绘制相关的方法，但不做任何事情。
特性三：可以通过布局文件的android:inflatedId或者调用ViewStub的setInflatedId方法为懒加载视图的跟节点设置ID（如果跟视图未设置ID的话）
public ViewStub(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(
attrs, com.android.internal.R.styleable.ViewStub, defStyleAttr, defStyleRes);
// 通过自属性inflatedId来获取加载的视图跟节点ID，默认返回NO_ID，也就是-1，代表没有赋值id
mInflatedId = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_inflatedId, NO_ID);
// 需要加载的视图资源ID
mLayoutResource = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_layout, 0);
a.recycle();
a = context.obtainStyledAttributes(
attrs, com.android.internal.R.styleable.View, defStyleAttr, defStyleRes);
// 为自己赋值ID，没有则赋值为-1
mID = a.getResourceId(R.styleable.View_id, NO_ID);
a.recycle();
// 初始化视图
initialize(context);
}
private void initialize(Context context) {
mContext = context;
// 设置视图不可见
setVisibility(GONE);
// 设置当前视图不可绘制
setWillNotDraw(true);
}初始化的时候，从配置文件中取出了inflatedId和待加载的资源文件id以及自身的id，
最后，调用了initialize将自身设置为不可见，并设置为不可重绘，最大限度减少资源占用。
最后看看什么时候ViewStub执行加载视图操作：
首先是inflate方法：
/**
* Inflates the layout resource identified by {@link #getLayoutResource()}
* and replaces this StubbedView in its parent by the inflated layout resource.
*
* @return The inflated layout resource.
*
*/
public View inflate() {
// 拿到父节点
final ViewParent viewParent = getParent();
if (viewParent != null && viewParent instanceof ViewGroup) {
// 判断父节点不为空，并且是容器，则进行视图加载
if (mLayoutResource != 0) {
// 必须在布局文件中，或者是调用setLayoutResource方法设置待加载的视图资源文件ID
final ViewGroup parent = (ViewGroup) viewParent;
final LayoutInflater factory;
// mInflater是外部设置进来的，通过setLayoutInflater方法设置
if (mInflater != null) {
factory = mInflater;
} else {
// 如果外部未设置视图加载器，初始化
factory = LayoutInflater.from(mContext);
}
// 加载视图，得到视图根节点
final View view = factory.inflate(mLayoutResource, parent,
false);
if (mInflatedId != NO_ID) {
// 如果有设置inflateId，则赋值给根节点（如果根节点自己有id，会被覆盖）
view.setId(mInflatedId);
}
// 得到ViewStub在父节点中的位置
final int index = parent.indexOfChild(this);
// 从父节点中移除ViewStub（到此，ViewStub从视图树种移除）
parent.removeViewInLayout(this);
// 得到ViewStub在布局文件中定义的android:layout_*的属性
final ViewGroup.LayoutParams layoutParams = getLayoutParams();
// 将懒加载视图添加到ViewStub的父节点（到此，ViewStub被完全替换）
if (layoutParams != null) {
parent.addView(view, index, layoutParams);
} else {
parent.addView(view, index);
}
// 将懒加载的视图使用弱引用进行引用（给setVisibility方法使用，后面会讲）
mInflatedViewRef = new WeakReference(view);
// 视图加载成功后调用回调方法。
if (mInflateListener != null) {
mInflateListener.onInflate(this, view);
}
// 返回加载后布局文件的根节点
return view;
} else {
// 如果未设置layoutResource也就是待加载的视图，则抛出异常
throw new IllegalArgumentException("ViewStub must have a valid layoutResource");
}
} else {
// 如果ViewStub的父节点为空，因为ViewStub成功执行inflate方法后
// 会调用parent.removeViewInLayout(this);将自己从父节点移除
// 所以ViewStub的inflate只能调用一次
throw new IllegalStateException("ViewStub must have a non-null ViewGroup viewParent");
}
} ViewStub的inflate方法简要的讲就是把自己从父亲从移除，把待加载的视图加入到父节点中，
并把自己所有的layout属性给待加载的视图，
什么是layout属性呢，也就是下面以”android:layout_”打头的属性：
如android:layout_width以及layout_height，
所以这里大家需要小心自己的待加载视图的根节点的android:layout_属性被替换掉。
<ViewStub
android:id="@+id/stub"
android:inflatedId="@+id/subTree"
android:layout="@layout/my_sub_tree"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content" />接着我们有提到，调用ViewStub的setVisibility也可以加载待加载视图：
public void setVisibility(int visibility) {
if (mInflatedViewRef != null) {
// 如果对待加载视图的软引用不为空，说明已经执行过inflate方法了
// 因为在inflate方法执行成功后有对其赋值
View view = mInflatedViewRef.get();
if (view != null) {
// 如果引用的视图未被垃圾回收器回收，则设置其可见性
view.setVisibility(visibility);
} else {
// 如果引用的视图已经被垃圾回收器回收，则抛出异常
// 这也就是为什么setVisibility可以调用多次，但是并不推荐这样做的原因
throw new IllegalStateException("setVisibility called on un-referenced view");
}
} else {
// 如果弱引用对象未初始化，则说明未调用inflate
// 设置自身可见性
super.setVisibility(visibility);
if (visibility == VISIBLE || visibility == INVISIBLE) {
// 如果传入的是VISIBLE或者INVIBLE，则调用inflate加载视图
inflate();
}
}
}另外ViewStub还提供了一系列方法，供用户设置属性：
/** 获取待加载视图的根节点ID */
public int getInflatedId() {
return mInflatedId;
}
/** 设置待加载视图的根节点ID */
public void setInflatedId(int inflatedId) {
mInflatedId = inflatedId;
}
/** 获取待加载视图的资源文件ID */
public int getLayoutResource() {
return mLayoutResource;
}
/** 设置待加载视图的资源文件ID */
public void setLayoutResource(int layoutResource) {
mLayoutResource = layoutResource;
}
/** 设置布局加载器 */
public void setLayoutInflater(LayoutInflater inflater) {
mInflater = inflater;
}总结
- ViewStub标签需要必须通过android:layout属性指定待加载的视图资源文件ID，否则会抛异常（在inflate方法被调用前，通过setLayoutResource也可以设置待加载的视图资源文件ID，但不建议这样做）。
- ViewStub标签的所有android:layout_打头的属性，都会替换待加载视图的跟布局对应属性
- 最好通过ViewStub的inflate方法加载视图，该方法会返回视图根节点。
- inflate方法只能调用一次，不建议通过setVisibility加载视图
- 如果需要通过findViewById查找待加载视图中的节点，需要在inflate方法执行之后，否则会找不到
关于UI布局的优化，还有include和merge两种方式，大家可以参阅：Android 布局优化之include与merge