第3章 Android控件架构与自定义控件详解

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3.1 Android控件架构
3.2 View的测量
3.3 View的绘制
3.4 ViewGroup的测量
3.5 ViewGroup的绘制
3.6 自定义View
      3.6.1 对现有控件进行拓展
      3.6.2 创建复合控件
      3.6.2 重写View来实现全新的控件
3.7 自定义ViewGroup
3.8 事件拦截机制分析

正文

3.1 Android控件架构

Android的每个控件都是占一块矩形的区域,大致的分两类,View和ViewGroup,ViewGroup控件作为父控件可以包含多个View控件,并管理其包含的View控件整个界面上的控件形成了一个树形结构,也就是我们常说的控件树,上层控件负责下层控件的测量和绘制,并且传递交互事件,通过findviewbyid()这个方法来获取,其实就是遍历查找,在树形图的顶部都有一个ViewParent对象,这就是控制核心,所有的交互管理事件都是由它统一调度和分配,从而进行整个视图的控制

第3章 Android控件架构与自定义控件详解_第1张图片
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我们可以看到,每个activity都有一个window对象,在Android中,window对象通常由一个phonewindow去实现的,phonewindow将一个DecorView设置为整个窗口的根View,DecorView作为窗口界面的顶层视图,封装了一些通用的方法,可以说,DecorView将要显示的内容都给了phonewindow,这里面所有的View监听,都是通过winsowmanagerService来接收的,通过相应的回调来OnClicListener,在显示上,他将屏幕分成了两部分,一个title一个content,看到这里,大家应该能看到一个熟悉的界面ContentView,它是一个ID为content分framelayout,activity_main.xml就是设置在这个framelayout里面

第3章 Android控件架构与自定义控件详解_第3张图片
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在代码中当程序onCreate()时,也就设置了layout,执行完后,activitymanagerservice会直接调用onResume,这个时候系统会把整个DecorView添加到phonewindow,从而最终完成界面的绘制。

3.2 View的测量

Android系统在绘制View前,必须先对View进行测量,即告诉系统该画一个多大的View。这个过程在onMeasure( )中进行

MeasureSpec:

帮助测量View
MeasureSpec是一个32位的int值,高2位为测量的模式,低30位为测量的大小.

测量的模式:
  • EXACTLY:精确值模式
    当layout_width或layout_height属性值为特定值,或者为match_parent,则系统使用的是EXACTY
  • AT_MOST:最大值模式
    当layout_width或layout_height属性值为wrap_content时,此时控件的尺寸不超过父控件允许的最大尺寸
  • UNSPECIFIED:
    不指定大小,View想要多大就多大,通常情况下在绘制自定义View时才使用
    注意: View默认的onMeasure()只支持EXACTLY模式,(具体值,match_parent),如果自定义View想要支持wrap_content属性,则应该重新onMeasure()来指定wrap_content时的大小
如何进行View的测量
  1. 重写onMeasure()方法,把测量到的宽高值作为参数传递给setMeasuredDimension()
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
       setMeasuredDimension(measureWidth(widthMeasureSpec),measureHeight(heightMeasureSpec));
}

如何自定义测量值

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

当specMode为EXACTLY,直接使用指定的specSize,当specMode为其它两种模式,需要给它默认的大小。特别当指定wrap_content属性,即AT_MOST模式,则需要取出我们指定的大小和sepcSize中最小的一个来作为最终的观测值
模板代码:

   private int measureWidth(int measureSpec) {
        int result=0;
        int specMode=MeasureSpec.getMode(measureSpec);
        int specSize=MeasureSpec.getSize(measureSpec);
        if(specMode==MeasureSpec.EXACTLY){
            result=specSize;
            Log.e("measureWidth","MeasureSpec.EXACTLY");
        }else {
            result=200;
            if(specMode==MeasureSpec.AT_MOST){
                result=Math.min(200,specSize);
                Log.e("measureWidth","MeasureSpec.AT_MOST");
            }
        }
        return result;
    }

运行结果展示:

1.1
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1.2 全屏显示:
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3.3 View的绘制

重写onDraw()方法

3.4 ViewGroup的测量

当ViewGroup的大小为wrap_content,ViewGroup需要对所有子View进行遍历(从而调用子View的onMeasure()方法来获得每个子View的测量值),以便获得所有子View的大小,从而确定自己的大小。
而在其他模式下则通过具体的指定值来确定自身大小。
重写onLayout()摆放子View的位置

3.5 ViewGroup的绘制

ViewGroup在一般情况下是不会绘制的,因为他本身没有需要绘制的东西,如果不是指定ViewGroup的背景颜色,他连onDraw()都不会调用,但是ViewGroup会使用dispatchDraw()来绘制其他子View,其过程同样是遍历所哟普的子View,并调用子View的绘制方法来完成绘制的

3.6 自定义View

View中重要的回调方法:

  • onFinishInflate():从XML加载组件后回调
  • onSizeChanged():组件大小改变时回调
  • onMeasure():回调该方法来进行测量
  • onLayout():回调该方法来确定显示的位置
  • onTouchEvent():监听到触摸事件时回调

实现自定义View的三种方式:

  • 对现有控件进行拓展
  • 通过组合实现新的控件
  • 重写View实现新的控件
3.6.1 对现有控件进行拓展

一般通过重写onDraw()方法

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        //在回调父类之前,实现自己的逻辑,对textview来说就是绘制文本内容前
        super.onDraw(canvas);
         //在回调父类之后,实现自己的逻辑,对textview来说就是绘制文本内容后
     }
3.6.2 创建复合控件

创建一个复合控件可以很好的创建出具有重要功能的控件集合,这种方式经常需要继承一个合适的ViewGroup,再给他添加指定功能的控件,从而组成一个新的合适的控件,通过这种方式创建的控件,我们一般都会给他指定的一些属性,让他具有更强的扩展性,下面就以一个TopBar为例子,讲解如何创建复合控件

3.6.2.1 定义属性

res --- values --- attrs.xml

    
        
        
        
        
        
        
        
        
        
    
3.6.2.2 获取属性值
        // 通过这个方法,将你在atts.xml中定义的declare-styleable
        // 的所有属性的值存储到TypedArray中
        TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs,
                R.styleable.TopBar);
        // 从TypedArray中取出对应的值来为要设置的属性赋值
        mLeftTextColor = ta.getColor(
                R.styleable.TopBar_leftTextColor, 0);
3.6.2.3 组合控件
        mLeftButton = new Button(context);
        mRightButton = new Button(context);
        mTitleView = new TextView(context);

        // 为创建的组件元素赋值
        // 值就来源于我们在引用的xml文件中给对应属性的赋值
        mLeftButton.setTextColor(mLeftTextColor);
        mLeftButton.setBackground(mLeftBackground);
        mLeftButton.setText(mLeftText);

        mRightButton.setTextColor(mRightTextColor);
        mRightButton.setBackground(mRightBackground);
        mRightButton.setText(mRightText);

        mTitleView.setText(mTitle);
        mTitleView.setTextColor(mTitleTextColor);
        mTitleView.setTextSize(mTitleTextSize);
        mTitleView.setGravity(Gravity.CENTER);

        // 为组件元素设置相应的布局元素
        mLeftParams = new LayoutParams(
                LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                LayoutParams.MATCH_PARENT);
        mLeftParams.addRule(RelativeLayout.ALIGN_PARENT_LEFT, TRUE);
        // 添加到ViewGroup
        addView(mLeftButton, mLeftParams);

        mRightParams = new LayoutParams(
                LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                LayoutParams.MATCH_PARENT);
        mRightParams.addRule(RelativeLayout.ALIGN_PARENT_RIGHT, TRUE);
        addView(mRightButton, mRightParams);

        mTitlepParams = new LayoutParams(
                LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                LayoutParams.MATCH_PARENT);
        mTitlepParams.addRule(RelativeLayout.CENTER_IN_PARENT, TRUE);
        addView(mTitleView, mTitlepParams);

3.6.2.4 定义接口
    // 接口对象,实现回调机制,在回调方法中
    // 通过映射的接口对象调用接口中的方法
    // 而不用去考虑如何实现,具体的实现由调用者去创建
    public interface topbarClickListener {
        // 左按钮点击事件
        void leftClick();
        // 右按钮点击事件
        void rightClick();
    }
3.6.2.5 暴露接口给调用者 实现接口回调 提供public方法设置
     // 暴露一个方法给调用者来注册接口回调
    // 通过接口来获得回调者对接口方法的实现
    public void setOnTopbarClickListener(topbarClickListener mListener) {
        this.mListener = mListener;
    }
3.6.2.6 引用UI模板

在布局文件中引入命名空间:
xmlns:custom="http://schemas.android.com/apk/res-auto"


public class TopBar extends RelativeLayout {

    // 包含topbar上的元素:左按钮、右按钮、标题
    private Button mLeftButton, mRightButton;
    private TextView mTitleView;

    // 布局属性,用来控制组件元素在ViewGroup中的位置
    private LayoutParams mLeftParams, mTitlepParams, mRightParams;

    // 左按钮的属性值,即我们在atts.xml文件中定义的属性
    private int mLeftTextColor;
    private Drawable mLeftBackground;
    private String mLeftText;
    // 右按钮的属性值,即我们在atts.xml文件中定义的属性
    private int mRightTextColor;
    private Drawable mRightBackground;
    private String mRightText;
    // 标题的属性值,即我们在atts.xml文件中定义的属性
    private float mTitleTextSize;
    private int mTitleTextColor;
    private String mTitle;

    // 映射传入的接口对象
    private topbarClickListener mListener;

    public TopBar(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
        super(context, attrs, defStyle);
    }

    public TopBar(Context context) {
        super(context);
    }

    public TopBar(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        // 设置topbar的背景
        setBackgroundColor(0xFFF59563);
        // 通过这个方法,将你在atts.xml中定义的declare-styleable
        // 的所有属性的值存储到TypedArray中
        TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs,
                R.styleable.TopBar);
        // 从TypedArray中取出对应的值来为要设置的属性赋值
        mLeftTextColor = ta.getColor(
                R.styleable.TopBar_leftTextColor, 0);
        mLeftBackground = ta.getDrawable(
                R.styleable.TopBar_leftBackground);
        mLeftText = ta.getString(R.styleable.TopBar_leftText);

        mRightTextColor = ta.getColor(
                R.styleable.TopBar_rightTextColor, 0);
        mRightBackground = ta.getDrawable(
                R.styleable.TopBar_rightBackground);
        mRightText = ta.getString(R.styleable.TopBar_rightText);

        mTitleTextSize = ta.getDimension(
                R.styleable.TopBar_titleTextSize, 10);
        mTitleTextColor = ta.getColor(
                R.styleable.TopBar_titleTextColor, 0);
        mTitle = ta.getString(R.styleable.TopBar_title);

        // 获取完TypedArray的值后,一般要调用
        // recyle方法来避免重新创建的时候的错误
        ta.recycle();

        mLeftButton = new Button(context);
        mRightButton = new Button(context);
        mTitleView = new TextView(context);

        // 为创建的组件元素赋值
        // 值就来源于我们在引用的xml文件中给对应属性的赋值
        mLeftButton.setTextColor(mLeftTextColor);
        mLeftButton.setBackground(mLeftBackground);
        mLeftButton.setText(mLeftText);

        mRightButton.setTextColor(mRightTextColor);
        mRightButton.setBackground(mRightBackground);
        mRightButton.setText(mRightText);

        mTitleView.setText(mTitle);
        mTitleView.setTextColor(mTitleTextColor);
        mTitleView.setTextSize(mTitleTextSize);
        mTitleView.setGravity(Gravity.CENTER);

        // 为组件元素设置相应的布局元素
        mLeftParams = new LayoutParams(
                LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                LayoutParams.MATCH_PARENT);
        mLeftParams.addRule(RelativeLayout.ALIGN_PARENT_LEFT, TRUE);
        // 添加到ViewGroup
        addView(mLeftButton, mLeftParams);

        mRightParams = new LayoutParams(
                LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                LayoutParams.MATCH_PARENT);
        mRightParams.addRule(RelativeLayout.ALIGN_PARENT_RIGHT, TRUE);
        addView(mRightButton, mRightParams);

        mTitlepParams = new LayoutParams(
                LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                LayoutParams.MATCH_PARENT);
        mTitlepParams.addRule(RelativeLayout.CENTER_IN_PARENT, TRUE);
        addView(mTitleView, mTitlepParams);

        // 按钮的点击事件,不需要具体的实现,
        // 只需调用接口的方法,回调的时候,会有具体的实现
        mRightButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                mListener.rightClick();
            }
        });

        mLeftButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                mListener.leftClick();
            }
        });
    }

    // 暴露一个方法给调用者来注册接口回调
    // 通过接口来获得回调者对接口方法的实现
    public void setOnTopbarClickListener(topbarClickListener mListener) {
        this.mListener = mListener;
    }

    /**
     * 设置按钮的显示与否 通过id区分按钮,flag区分是否显示
     *
     * @param id   id
     * @param flag 是否显示
     */
    public void setButtonVisable(int id, boolean flag) {
        if (flag) {
            if (id == 0) {
                mLeftButton.setVisibility(View.VISIBLE);
            } else {
                mRightButton.setVisibility(View.VISIBLE);
            }
        } else {
            if (id == 0) {
                mLeftButton.setVisibility(View.GONE);
            } else {
                mRightButton.setVisibility(View.GONE);
            }
        }
    }

    // 接口对象,实现回调机制,在回调方法中
    // 通过映射的接口对象调用接口中的方法
    // 而不用去考虑如何实现,具体的实现由调用者去创建
    public interface topbarClickListener {
        // 左按钮点击事件
        void leftClick();
        // 右按钮点击事件
        void rightClick();
    }
3.6.3 重写View实现全新的控件

弧线展示图:


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public class MyScrollView extends ViewGroup {

    private int mScreenHeight;
    private Scroller mScroller;
    private int mLastY;
    private int mStart;
    private int mEnd;

    public MyScrollView(Context context) {
        super(context);
        initView(context);
    }

    public MyScrollView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        initView(context);
    }

    public MyScrollView(Context context, AttributeSet attrs,
                        int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        initView(context);
    }

    private void initView(Context context) {
        WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(
                Context.WINDOW_SERVICE);
        DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
        wm.getDefaultDisplay().getMetrics(dm);
        mScreenHeight = dm.heightPixels;
        mScroller = new Scroller(context);
    }

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed,
                            int l, int t, int r, int b) {
        int childCount = getChildCount();
        // 设置ViewGroup的高度
        MarginLayoutParams mlp = (MarginLayoutParams) getLayoutParams();
        mlp.height = mScreenHeight * childCount;
        setLayoutParams(mlp);
        for (int i = 0; i < childCount; i++) {
            View child = getChildAt(i);
            if (child.getVisibility() != View.GONE) {
                child.layout(l, i * mScreenHeight,
                        r, (i + 1) * mScreenHeight);
            }
        }
    }

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec,
                             int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        int count = getChildCount();
        for (int i = 0; i < count; ++i) {
            View childView = getChildAt(i);
            measureChild(childView,
                    widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        }
    }

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        int y = (int) event.getY();
        switch (event.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                mLastY = y;
                mStart = getScrollY();
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                if (!mScroller.isFinished()) {
                    mScroller.abortAnimation();
                }
                int dy = mLastY - y;
                if (getScrollY() < 0) {
                    dy = 0;
                }
                if (getScrollY() > getHeight() - mScreenHeight) {
                    dy = 0;
                }
                scrollBy(0, dy);
                mLastY = y;
                break;
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                mEnd = getScrollY();
                int dScrollY = mEnd - mStart;
                if (dScrollY > 0) {
                    if (dScrollY < mScreenHeight / 3) {
                        mScroller.startScroll(
                                0, getScrollY(),
                                0, -dScrollY);
                    } else {
                        mScroller.startScroll(
                                0, getScrollY(),
                                0, mScreenHeight - dScrollY);
                    }
                } else {
                    if (-dScrollY < mScreenHeight / 3) {
                        mScroller.startScroll(
                                0, getScrollY(),
                                0, -dScrollY);
                    } else {
                        mScroller.startScroll(
                                0, getScrollY(),
                                0, -mScreenHeight - dScrollY);
                    }
                }
                break;
        }
        postInvalidate();
        return true;
    }

    @Override
    public void computeScroll() {
        super.computeScroll();
        if (mScroller.computeScrollOffset()) {
            scrollTo(0, mScroller.getCurrY());
            postInvalidate();
        }
    }
}

音频条形图


第3章 Android控件架构与自定义控件详解_第16张图片
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public class VolumeView extends View {

    private int mWidth;
    private int mRectWidth;
    private int mRectHeight;
    private Paint mPaint;
    private int mRectCount;
    private int offset = 5;
    private double mRandom;
    private LinearGradient mLinearGradient;

    public VolumeView(Context context) {
        super(context);
        initView();
    }

    public VolumeView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        initView();
    }

    public VolumeView(Context context, AttributeSet attrs,
                      int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        initView();
    }

    private void initView() {
        mPaint = new Paint();
        mPaint.setColor(Color.BLUE);
        mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
        mRectCount = 12;
    }

    @Override
    protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
        super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
        mWidth = getWidth();
        mRectHeight = getHeight();
        mRectWidth = (int) (mWidth * 0.6 / mRectCount);
        mLinearGradient = new LinearGradient(
                0,
                0,
                mRectWidth,
                mRectHeight,
                Color.YELLOW,
                Color.BLUE,
                Shader.TileMode.CLAMP);
        mPaint.setShader(mLinearGradient);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        for (int i = 0; i < mRectCount; i++) {
            mRandom = Math.random();
            float currentHeight = (float) (mRectHeight * mRandom);
            canvas.drawRect(
                    (float) (mWidth * 0.4 / 2 + mRectWidth * i + offset),
                    currentHeight,
                    (float) (mWidth * 0.4 / 2 + mRectWidth * (i + 1)),
                    mRectHeight,
                    mPaint);
        }
        postInvalidateDelayed(300);
    }
}

3.7 自定义ViewGroup

这个管理子View的管理者,我们来定义一下,通常我们自定义ViewGroup是需要onMeasure()来测量的,然后重写onLayout()来确定位置,重写onTouchEvent()来相应事件.这里我们定义一个类似系统ScrollView的效果,首先,我们测量子View

   @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec,
                             int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        int count = getChildCount();
        for (int i = 0; i < count; ++i) {
            View childView = getChildAt(i);
            measureChild(childView,
                    widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        }
    }

接下来我们要对子View的位置计算,让每一个View放置的时候都是全屏,这样我们就滑动,我们这样来设置ViewGroup的高度

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed,
                            int l, int t, int r, int b) {
        int childCount = getChildCount();
        // 设置ViewGroup的高度
        MarginLayoutParams mlp = (MarginLayoutParams) getLayoutParams();
        mlp.height = mScreenHeight * childCount;
        setLayoutParams(mlp);
        for (int i = 0; i < childCount; i++) {
            View child = getChildAt(i);
            if (child.getVisibility() != View.GONE) {
                child.layout(l, i * mScreenHeight,
                        r, (i + 1) * mScreenHeight);
            }
        }
    }

响应事件、滑动事件

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        int y = (int) event.getY();
        switch (event.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                mLastY = y;
                mStart = getScrollY();
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                if (!mScroller.isFinished()) {
                    mScroller.abortAnimation();
                }
                int dy = mLastY - y;
                if (getScrollY() < 0) {
                    dy = 0;
                }
                if (getScrollY() > getHeight() - mScreenHeight) {
                    dy = 0;
                }
                scrollBy(0, dy);
                mLastY = y;
                break;
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                mEnd = getScrollY();
                int dScrollY = mEnd - mStart;
                if (dScrollY > 0) {
                    if (dScrollY < mScreenHeight / 3) {
                        mScroller.startScroll(
                                0, getScrollY(),
                                0, -dScrollY);
                    } else {
                        mScroller.startScroll(
                                0, getScrollY(),
                                0, mScreenHeight - dScrollY);
                    }
                } else {
                    if (-dScrollY < mScreenHeight / 3) {
                        mScroller.startScroll(
                                0, getScrollY(),
                                0, -dScrollY);
                    } else {
                        mScroller.startScroll(
                                0, getScrollY(),
                                0, -mScreenHeight - dScrollY);
                    }
                }
                break;
        }
        postInvalidate();
        return true;
    }

最后~

    @Override
    public void computeScroll() {
        super.computeScroll();
        if (mScroller.computeScrollOffset()) {
            scrollTo(0, mScroller.getCurrY());
            postInvalidate();
        }
    }

3.8 事件拦截机制分析

第3章 Android控件架构与自定义控件详解_第17张图片
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1.点击View:

第3章 Android控件架构与自定义控件详解_第18张图片
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2.ViewGroupA觉得任务很简单,自己处理就可以。在onInterceptTouchEvent()返回true

image.png

3.ViewGroupA不想做这个任务,ViewGroupB想做。

第3章 Android控件架构与自定义控件详解_第19张图片
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4.View罢工了,不想做任务了,也不用向上级报告任务,onTouchEvent直接返回true

第3章 Android控件架构与自定义控件详解_第20张图片
image.png

5.View不返回true了,ViewGroupB的onTouchEvent也返回 true

第3章 Android控件架构与自定义控件详解_第21张图片
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大功告成!!!下班!!!

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