前言

前面的文章有系统详细的分析过Android三大流程：

Android 自定义View之Measure过程

Android 自定义View之Layout过程

Android 自定义View之Draw过程(上)

Measure过程确定了View的长、宽。Layout过程结合上一步的长、宽确定了View摆放位置，Draw过程结合上一步的摆放位置绘制出View，这是三者关系。本篇文章的重点是分析由Layout摆放位置引起的坐标相关知识分析。
通过本篇文章，你将了解到：

1、View坐标基础
2、常用的View获取坐标方法

1、View坐标基础

image.png

可以看出与传统的坐标系有所不同的是，屏幕的左上角作为坐标原点，X轴向右为正，Y轴向下为正。

上图分为四个层次，由内到外依次为：

第一层为触摸点MotionEvent

第二层为View，作为第三层的子布局

第三层为Window/RootView(根View的尺寸与Window尺寸一致)，作为第二层的父布局，也是作为整个ViewTree的根布局

第四层为屏幕

触摸点(MotionEvent)坐标

上图红色部分为触摸点坐标相关的。

getX()、getY()获取的坐标是相对于其所在的View，相对于View的左上角

getRawX()、getRawY()获取的坐标是相对于整个屏幕的，相对于屏幕的左上角

对于同一个坐标点(getRawX()/getRawY()相同)，在不同的View里，getX()、getY()可能不同：

image.png

黑色箭头是触摸点在View1里的getX()/getY()。
蓝色箭头是触摸点在View2里的getX()/getY()。

View 坐标

在Layout阶段会计算：mLeft、mTop、mRight、mBottom的值，也就是确定了该View的四个顶点距离父布局的左上角的偏移。这些值可正可负，以X轴为例，如果View的顶点在父布局左上角的右侧，即为正，否则为负。

这四个值用来确定View在父布局内的摆放位置。
接下来引入两个经典问题：
1、这四个值由什么决定的？
我们知道Measure过程计算了View长、宽，以LinearLayout为例，看看其如何摆放子布局的。

image.png

上图是纵向的LinearLayout，其内部有两个子布局：View1、View2。
LinearLayout布局过程如下：

1、检测到LinearLayout设置了纵向mPaddingTop，此时View1.mTop = mPaddingTop。
2、View1的底部距离父布局为：mBottom=mTop+View1.height。
3、View2设置了margin（距离View1)，View2的顶部距离父布局为：mTop=View1.mbottom+margin。

由上可知：

View的四个顶点的值是相对于其直接父布局的左上角来计算的，用来指示该View在其布局内的位置。
会受到父布局设置的padding，View 设置的margin、gravity、View本身尺寸等影响。也就是说当我们设置这些值时候，最终反馈到四个顶点的值上。

获取与设置四个顶点的值方法：

//获取
    {
        getLeft();
        getTop();
        getRight();
        getBottom();
    }
    
//设置
    {
        layout(left, top, right, bottom);
    }

既然知道了四个顶点的值会影响View绘制的范围，也就是Canvas绘制范围，那么引出下面问题：
2、还有什么能够影响Canvas绘制范围

image.png

想想在不改变View四个顶点值的情况下，如何让View1向下移动。
你可能会说：设置View margin、设置ViewGroup padding等。上面有提到过这些值最终都是反馈到View的四个顶点的值上，该答案不符合题意。

image.png

换个角度想：分别从View和ViewGroup考虑。
从View的角度想：

#View.java
    public void setTranslationY(float translationY) {...}
    public void setTranslationX(float translationX) {...}

    public void setX(float x){...};
    public void setY(float y){...};

从ViewGroup角度想：

#View.java
    public void scrollTo(int x, int y) {...}
    public void scrollBy(int x, int y) {...}
    public void setScrollX(int value) {...}
    public void setScrollY(int value){...}

以纵轴(Y)的移动为例，分别看看以上方法是如何工作的。
先看View角度的：

setTranslationY(xx)

#View.java
    public void setTranslationY(float translationY) {
        //translationY 为正，往下移动，为负往上移动
        //设置的值与当前值不一样则认为是有效设置
        if (translationY != getTranslationY()) {
            invalidateViewProperty(true, false);
            //记录到renderNode里
            mRenderNode.setTranslationY(translationY);
            //触发invalidate->三大流程
            invalidateViewProperty(false, true);

            invalidateParentIfNeededAndWasQuickRejected();
            notifySubtreeAccessibilityStateChangedIfNeeded();
        }
    }

看到这可能比较疑惑，虽然是设置到了RenderNode里，什么时候拿出这个值以及什么地方使用呢？

1、对于支持硬件加速来说，RenderNode变化了，相应的Canvas绘制范围也会变化。
2、对于不支持硬件加速来说，将会在View.draw(x1,x2,x3)方法里获取matrix，从而移动Canvas。

#View.java
    boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) {
        ...
        //设置了setTranslationY()后，实际上就是给Canvas设置了偏移
        //因此View的matrix不再是单位矩阵
        final boolean childHasIdentityMatrix = hasIdentityMatrix();
        if (!childHasIdentityMatrix && !drawingWithRenderNode) {
            canvas.translate(-transX, -transY);
            //matrix操作，getMatrix() 会影响canvas坐标
            canvas.concat(getMatrix());
            canvas.translate(transX, transY);
        }
        ...
    }

可以看出View.setTranslationY()最终是移动了Canvas的坐标(平移)，最终使得View移动了。

setY(xx)

先看View.getY(xx)

#View.java
    public float getY() {
        return mTop + getTranslationY();
    }

明显的，getY()获取的就是mTop顶点的值+translationY的值，因此：

#View.java
    public void setY(float y) {
        setTranslationY(y - mTop);
    }

实际上也就是设置了translationY的值。

再看ViewGroup角度的：

scrollTo(xx)

#View.java
    public void scrollTo(int x, int y) {
        if (mScrollX != x || mScrollY != y) {
            int oldX = mScrollX;
            int oldY = mScrollY;
            //记录到成员变量
            mScrollX = x;
            mScrollY = y;
            invalidateParentCaches();
            onScrollChanged(mScrollX, mScrollY, oldX, oldY);
            if (!awakenScrollBars()) {
                postInvalidateOnAnimation();
            }
        }
    }

来看看mScrollX、mScrollY 什么时候使用的：
一、对于开启了硬件加速的View来说：
在该方法里启用：

#View.java
    public RenderNode updateDisplayListIfDirty() {
        ...
        try {
            if (layerType == LAYER_TYPE_SOFTWARE) {
                ...
                //软件绘制缓存
            } else {
                computeScroll();

                //mScrollX，mScrollY 在此处使用
                //将Canvas进行平移，注意此处是取反
                canvas.translate(-mScrollX, -mScrollY);
                mPrivateFlags |= PFLAG_DRAWN | PFLAG_DRAWING_CACHE_VALID;
                mPrivateFlags &= ~PFLAG_DIRTY_MASK;

                ...
                //分发Draw事件
            }
        } finally {
            //结束录制
            renderNode.endRecording();
            setDisplayListProperties(renderNode);
        }
        ...
    }

二、对于关闭了硬件加速的View来说：

#View.java
    boolean draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) {
        ...
        if (!drawingWithRenderNode) {
            computeScroll();
            //记录值
            sx = mScrollX;
            sy = mScrollY;
        }

        final boolean drawingWithDrawingCache = cache != null && !drawingWithRenderNode;
        final boolean offsetForScroll = cache == null && !drawingWithRenderNode;
        ...
        if (offsetForScroll) {
            //走软件绘制分支
            //平移Canvas，此处取反了
            canvas.translate(mLeft - sx, mTop - sy);
        } else {
            ...
        }
        ...
    }

结合上述对mScrollX，mScrollY引用，我们知道这两个值的设置最终影响到了Canvas坐标，并且进行了取负。
而我们知道Canvas.translate(float dx, float dy)，对于纵向来说，当dy>0，Canvas向下平移，产生的效果是View向下移动了。
当mScrollY>0时，因为取反的缘故，因此Canvas向上平移，产生的效果是View向上移动了。

scrollBy(xx), setScrollY(xx) 内部实际上就是调用了scrollTo(xx)，此处不再分析。

以上分别从View、ViewGroup角度分析了如何移动View。
它们的异同点：

1、都是通过平移Canvas坐标达到移动的效果
2、都是没有改变View四个顶点的坐标值
3、只是View.setTranslationY(100) 使得View沿着纵轴向下移动。而ViewGroup. scrollTo(0, 100)，使得其子布局沿着纵轴向上移动

以上分析我们知道要移动View，本质上就是对其Canvas进行操作，而Canvas没有提供外部直接操作的方法，因此通过曲线救国，总结出移动View的方法：

1、改变View四个顶点的值
2、设置translationX(xx)、translationY(xx)
3、设置Scroll(待移动View的父布局)
4、View动画

2、常用的View获取坐标方法

了解了View坐标基础，再来看看由此引出的其它属性，如：
获取View的可见区域，获取View在屏幕上的位置等。
涉及到方法如下：

    public void getLocationInWindow(@Size(2) int[] outLocation){...}
    public void getLocationOnScreen(@Size(2) int[] outLocation){...}

    public final boolean getGlobalVisibleRect(Rect r){...}
    public final boolean getLocalVisibleRect(Rect r){...}

    public void getHitRect(Rect outRect){...}
    public void getDrawingRect(Rect outRect){...}

    public void getWindowVisibleDisplayFrame(Rect outRect);

image.png

如上图所示，绿色为ViewGroup1，它作为Window的RootView，此时的Window尺寸大小与RootView大小一致。
蓝色为ViewGroup2，作为ViewGroup1子布局，同时作为ViewGroup2的父布局。
红色+白色为View，作为ViewGroup2的子布局。

分两种情况说明：

a、子布局可以超过父布局展示

设置View不被父布局clip，如上图所示，为简单起见，只以水平方向为例分析。
前提条件

View 长宽：
width:600
height:200

View 四个顶点：
mLeft = -200
mTop = 200
mRight = 400
mBottom = 400;

结合上图来看，View不仅超出了父布局，也超出了Window，白色部分为超过Window的区域，是看不到的。
分别来看看各个方法获取的坐标值：

getLocationInWindow

View距离Window左上角坐标，因为View超出了Window，因此获取的坐标为

[x,y]=[-100,400]

getLocationOnScreen

View距离屏幕左上角的坐标，在getLocationInWindow 基础上加上Window 的偏移。

[x,y]=[-100, 400] + [200, 100] = [100, 500]

getGlobalVisibleRect

View的可见部分在Window里的区域，View的真实区域：白色 + 红色部分，只是白色部分超出了Window，不会展示，可见区域是红色部分。

rect=[0, 400, 500, 600]

注意:此处是相对于Window左上角计算的区域，而非屏幕。网上很多文章分析是针对Activity的Window，由于此时Window大小与屏幕尺寸一致，因此会误认为getGlobalVisibleRect是相对屏幕左上角计算的。

关于Window/RootView尺寸如何测量请移步：
Android Window 如何确定大小/onMeasure()多次执行原因

getLocalVisibleRect

View可见部分相对于自身的区域，也就是说自身的哪些区域可见。在getGlobalVisibleRect基础上，不断查找。

rect=[100, 0, 600, 200]

getHitRect

获取View有效的点击区域，以四个顶点为基础，考虑matrix，得出结果如下：

rect=[-200,200,400, 400]

getDrawingRect

获取View的绘制区域，以四个顶点为基础，考虑scroll值，得出结果如下：

rect=[0,0,600,200]

getWindowVisibleDisplayFrame

Window 的可见区域，一般用来计算导航栏、状态栏、键盘高度：
具体可移步：
Android 软键盘一招搞定(原理篇)

再来看另外一个情况：

b、子布局不可以超过父布局展示

当子布局被父布局clip时（默认状态），效果图如下：

image.png

如上图，白色+红色部分为View的区域，只是白色部分由于超过了其父布局:ViewGroup2，因此不会展示。
与 a 场景相比，显然是View的可见部分发生变化，因此我们重点关注：
getGlobalVisibleRect 与getLocalVisibleRect 的变化：

getGlobalVisibleRect

可以看出，红色部分为可见区域，那么该区域相对Window左上角的距离为：
rect=[100,400,500,600]

getLocalVisibleRect

红色部分在View自身里的区域
rect=[200,0,600,200]

关于View可见与可视区域

想要隐藏一个View，通过设置View.setVisibility(VISIBLE);
判断一个View是否隐藏：getVisibility() == VISIBLE
显然这个判断不是那么的完善，试想一下：隐藏与显示仅仅只是View的状态而已，如果其父布局状态为GONE，此时View状态为VISIBLE，判断出来View是可见的，但是实际上却是看不到。
解决方法是：从View开始，不断向上寻找父布局，查找其状态是否是VISIBLE，若不是则认为该View不可见。当然，SDK里已经提供该方法。

#View.java
public boolean isShown() {...}

再想另一个问题，isShown()判断的仅仅是状态是否可见。当该View超出了Window、或者屏幕，纵然isShown()==true，对用户来说依然是不可见的，此时就需要使用getGlobalVisibleRect(xx)判断了。

小结

以上方法源码都比较简单，都是以四个顶点为基础，有些方法里会考虑matrix变化（如setTranslationX()、setTranslationY() 导致变化)、scroll值等的影响。
通过上面的图示再结合源码对比，相信大家对上面的方法不再有疑惑。

本文基于Android 10.0

Android 各种坐标彻底明了

前言

1、View坐标基础

触摸点(MotionEvent)坐标

View 坐标

setTranslationY(xx)

setY(xx)

scrollTo(xx)

2、常用的View获取坐标方法

a、子布局可以超过父布局展示

getLocationInWindow

getLocationOnScreen

getGlobalVisibleRect

getLocalVisibleRect

getHitRect

getDrawingRect

getWindowVisibleDisplayFrame

b、子布局不可以超过父布局展示

getGlobalVisibleRect

getLocalVisibleRect

关于View可见与可视区域

小结

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