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Android自定义View:ViewGroup(三)

自定义ViewGroup本质是什么?

自定义ViewGroup本质上就干一件事——layout

layout

我们知道ViewGroup是一个组合View,它与普通的基本View(只要不是ViewGroup,都是基本View)最大的区别在于,它可以容纳其他View,这些View既可以是基本View,也可以ViewGroup,但是在我们的ViewGroup眼中,不管是View还是ViewGroup,它们都抽象成了一个普通的View,ViewGroup的最最根本的职责就是,在自己内部,给它们每一个人找一个合适的位置,也就是调用它们的如下方法:

public void layout(int left, int top, int right, int bottom)
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如图所示:

Viewgroup_layout

这个方法,既确定了子View的位置,也确定了子View的大小,请注意,这个大小是由我们的ViewGroup最后决定的分给该子View的屏幕区域大小

一般情况下,ViewGroup在设定这个大小时,会考虑子View的自身要求的,也就是它们measured的大小(getMeasuredWidth , getMeasuredHeight),通常最后给每个子View设定的大小就是它们所要求的大小,但这不是绝对的。

假如有一个二愣子性格的ViewGroup,它宣称:“我所有的子View的大小都必须是30*30的尺寸!”,这种SB的ViewGroup在调用每个子View的layout方法时,通过让bottom-top=right-left=30,就把所有的子View最后占据的屏幕区域设定为30*30了,不管各个子View所要求的大小是多少,此时都没有任何用处了。

当然,除了有特殊需求,我相信没人愿意用这种ViewGroup的,这里我们可以知道,我们自定义ViewGroup,大体上有两条路可选:

  • 一条就是让这个ViewGroup满足我们开发中的特定需求,这个时候,你可以随心所欲地去定义ViewGroup,反正我也只是自己用,不打算给别人用的。
  • 另一条就是自定义一个ViewGroup,提供给更多的人使用,这个时候,你就要遵守一些基本的规矩,让你的ViewGroup符合使用者的使用习惯和期望,这样大家才能愿意用你的ViewGroup。

    **那么使用者使用一个ViewGroup最基本的期望是什么?**我想,应该是使用者放入这个ViewGroup中的子View,layout出来的尺寸和每个子View measured的尺寸相符。只有这样,才能确保使用者的每个子View顺利完成自己的交互任务。

对于上面的图,有两点非常容易让人产生误解,需要解释一下:

  • 关于left、right、top、bottom。它们都是坐标值,既然是坐标值,就要明确坐标系,这个坐标系是什么?我们知道,这些值都是ViewGroup设定的,那么,这个坐标系自然也是由ViewGroup决定的了。这个坐标系就是以ViewGroup左上角为原点,向右x,向下y构建起来的。

    ViewGroup的左上角又在哪里呢?我们知道,在ViewGroup的parent(也是ViewGroup)眼中,我们的ViewGroup就是一个普通的View,parent也会调用我们的ViewGroup的如下方法:

    //注意,这个layout方法是ViewGroup的parent在layout我们的ViewGroup,
    //不要和我们的ViewGroup layout自己的子View搞混了。
    public void layout(int left, int top, int right, int bottom)
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    此时,我们ViewGroup的左上角,就是在parent的坐标系内的点(left,top)。好奇的你可能又问,假如我们的ViewGroup没有parent,它的左上角在屏幕上的位置又该如何确定?系统控制的Window都有一个DecorView,我们所能创建的View也好,ViewGroup也好,都是它的儿子、孙子、重孙、重重孙......,所以不用担心我们的ViewGroup没有parent,至于DecorView左上角在屏幕上的位置,是由系统帮我们决定的,我们不用操那么多心。

    由此我们看到,Google创建的这一套坐标系统非常的高效,只要确定DecorView左上角在屏幕上的位置,那么,所有的View在屏幕上的相对位置都可以精准地确定。

  • 第二点就是上图中代表ViewGroup的那个方框。

    • 那么这个方框是什么意思?
    • 是代表ViewGroup的大小吗?
    • 如果是的话,这个大小是不是ViewGroup在onMeasure方法中设定的各个子View大小的和?

    正确的答案是,这个方框是ViewGroup的parent在layout我们的ViewGroup时,给ViewGroup设定的大小,parent调用我们的ViewGroup的如下layout方法:

    /注意,这个layout方法是ViewGroup的parent在layout我们的ViewGroup,
    //不要和我们的ViewGroup layout自己的子View搞混了。
    public void layout(int left, int top, int right, int bottom)
    复制代码

    上图中,代表ViewGroup的方框的宽是上述方法中的right-left,方框的高是bottom-top。我们一般将这个宽高称为 availableWidthavailableHeight(请记住这两个值,下面还要用到),它们表示的是我们的ViewGroup总共可以获得的屏幕区域大小(请仔细体会available的含义)。

    那么问题来了,假如我们的ViewGroup的parent是二球货,给我们的ViewGroup设定的宽高小于我们的ViewGroup measured的宽高,让我们的ViewGroup怎么优雅地layout自己的子View 呢?

    答案是:我们的ViewGroup在layout自己的子View时,想怎么layout就怎么layout,可以diao,也可以不diao parent给自己设定的尺寸。

    为什么是这样呢?既然可以不diao这个尺寸,为什么我们的ViewGroup还要辛苦地在onMeasure方法中计算每一个子View的宽高,还二乎乎地将它们的尺寸加起来,告诉它的parent呢?

ViewGroup如何优雅的Layout

ViewGroup在自己的layout方法中,获得了parent给自己设定的尺寸大小,即 availableWidthavailableHeight这个值相当于parent告诉ViewGroup:“请以你的左上角为圆点,向右为x,向下为y的坐标系,给你的每一个子View确定位置和大小。我可以向你保证,这个坐标系中的点P1(0,0)、点P2(availableWidth,0)、点P3(0,availableHeight)、点P4(availableWidth,availableHeight)组成的方框区域内的子View都可以获得在手机屏幕(这里指硬件意义上的屏幕)上展示自己的机会。这个方框之外的子View,能不能在手机屏幕上展示自己,我就管不了了。”

从这里我们看到,parent给我们的ViewGroup设定的尺寸,并不一定就完全对应着手机屏幕上的一块相同大小的区域,在有些情况下,parent给我们的ViewGroup设定的这个尺寸可能比整个手机屏幕还大。但是,parent仍然向我们保证,在该区域内layout的子View,都能获得在手机屏幕上展示自己的机会,parent是如何做到这一点的呢?答案是:通过parent的scroll功能。这里我们不详细叙述scroll,如果你不是很理解,请查看相关资料。

好奇的我们可能要问:“假如我是一个ViewGroup,我把一个子View的一部分layout在了parent给定的区域内,另一部分超出了该区域,这个子View是不是最多只能获得部分展示自己的机会?”不用怀疑,答案是:Yes!

你可能还要问:“那些完全被layout在parent限定的区域之外的子View怎么办呢?它们难道就该在无边黑暗中永不见天日吗?”这确实有点残酷,所以,作为一个ViewGroup,你可以有三个选择:

  • 选择一:很简单,不要将子View 放到这个区域之外,万事大吉! 如果这个ViewGroup的子View数量太多,parent给限定的区域实在放不下它们怎么办?此时ViewGroup可以让子View重叠,以便所有的子View能够在parent限定的区域内layout出来。
  • 选择二:让你的ViewGroup实现scroll功能,从而确保parent限定区域外的子View也能够有机会展示自己。
  • 选择三:将你的ViewGroup的parent换成ScrollView。这样你的ViewGroup就不用自己实现scroll功能了。但是ScrollView只能允许子View的高度超过自己,不允许子View的宽度超过自己。所以,作为ViewGroup,可以在不超过availableWidth的情况下,将子View layout 到任意的高度上。如下图所示:

看到没?作为一个优秀的ViewGroup,当你layout自己的子View时,只要保证子View在availableWidth之内,即使超过了parent要求的高度也没有关系,开发者还是愿意使用你的,因为他们可以为你指定ScrollView作为parent。

这就是我们看到许多的ViewGroup在layout子View时,宁超高度,不超宽度的原因。

至此,你应该明白,上文中我们提出的,对于parent指定的availableWidth和availableHeight,作为ViewGroup还是要尽量不超过parent限定的区域,如果一定要超过的话,那就超availableHeight,而不要超availableWidth

了解一下layout_gravity

我们看到,Android系统提供的FrameLayout、LinearLayout等都支持子View设定layout_gravity,它到底是干什么用的?我们自己自定义ViewGroup时能不能也用上它?

关于它的作用,一句话就能说明白,当ViewGroup给子View分配的空间超过子View要求的大小时,就需要gravity帮助ViewGroup为子View精确定位。可见,layout_gravity就是ViewGroup在layout阶段,协助ViewGroup给它的子View确定位置的,没错,就是协助确定子View的 left,top,bottom,right四个值。

下面,我们以FrameLayout为例来进行说明。假设FrameLayout中有一个子View,这个子View的所要求的展示尺寸(measuredWidth,measuredHeight)小于FrameLayout的尺寸,但是FrameLayout是个实心眼,它不管子View要求多大,都会把它所有的屏幕区域给子View,这样就可以保证,用户在这个区域中的交互动作,都是与子View的交互。那么问题来了,FrameLayout在layout子View时,总不能让它的left和top为0,right和bottom等于自己的宽和高吧。如果这么干,子View就要在这个尺寸下,绘制自己,就不可避免地要对它包含的drawables进行拉伸,展示效果必然受到影响,那怎么办?

FrameLayout会提取子View的 LayoutParams中的gravity,看看子View想在哪个位置,假设子View的layout_gravity的值是"top|left",那么FrameLayout就会把子View layout到自己的左上角,大小嘛就是子View所要求的大小。但是请注意,虽然此时子View绘制时是按照自己要求的大小绘制的,但是,能与它发生交互的区域却是整个FrameLayout所占的屏幕区域。

所以,要不要使用layout_gravity,就看你自定义的ViewGroup是不是给子View分配大于它们要求的空间。

下面我就举一个简单的例子来说明。

假设ViewGroup现在要layout一个子View,如下是该子View要求的尺寸大小:

final int childWidth = child.getMeasuredWidth(); 
final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
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现在,ViewGroup要给这个子View设定位置和大小了。设定的位置和大小用如下四个参数表示:

bigLeft,bigTop,bigRight,bigBottom。
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这四个值在ViewGroup的以左上角为原点,向右x,向下y的坐标系中构成了一个矩形。如下:

Rect bigRect = new Rect( bigLeft, bigTop, bigRight, bigBottom);
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进一步假设这个bigRect的宽高大于子View要求的宽高(是为了更明显地说明layout_gravity的作用,实际情况可能不是这样的),如下图所示:

现在ViewGroup准备把bigRect区域全部分给子View,但是ViewGroup显然不能直接这样layout 子View:

child.layout(bigLeft,bigTop,bigRight,bigBottom);
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这样的话,child就要在bigRect区域内绘制自己,不可避免地要拉伸自己,导致展示的效果变差(想像一下1010的图片扩成100100是什么效果)。所以,我们需要在bigRect内进一步为子View定位,怎么定位?

  • 第一步就是读出子View的LayoutParams对象中的layout_gravity值。如下:
final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams(); 
int child_layout_gravity = lp.gravity;
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从上面代码可以看出,layout_gravity最终是以整数的形式存放于子View的LayoutParams中的。

  • 第二步就是构建一个空的Rect,准备接收为子View定位后的四个坐标值,如下:
Rect smallRect = new Rect();
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  • 第三步就是见证奇迹的时刻,如下:
Gravity.apply(child_layout_gravity, childWidth, childHeight, bigRect, smallRect);
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经过上面的调用,Gravity会在smallRect中存入依据子View的layout_gravity以及子View要求的尺寸,在bigRect中为子View精确定位后的坐标值,注意这个坐标值所在的坐标系还是ViewGroup的坐标系。所以,我们现在可以愉快地layout子View了。

child.layout(smallRect.left, smallRect.top, smallRect.right, smallRect.bottom);
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示例

自定义一个ViewGroup,名为CustomLayout,效果如下:

代码如下,注释的很清晰:

public class CustomLayout extends ViewGroup {
    public CustomLayout(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public CustomLayout(Context context, AttributeSet attrs) {
        this(context, attrs, 0);
    }

    public CustomLayout(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        this(context, attrs, defStyleAttr, 0);
    }

    @TargetApi(21)
    public CustomLayout(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
        super(context, attrs, defStyleAttr, defStyleRes);
    }


    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        /*
         *
         * maxHeight和maxWidth就是我们最后计算汇总后的ViewGroup需要的宽和高。
         * 用来报告给ViewGroup的parent。
         *
         * 在计算maxWidth时,我们首先简单地把所有子View的宽度加起来,
         * 如果该ViewGroup所有的子View的宽度加起来都没有
         * 超过parent的宽度限制,那么我们把该ViewGroup的measured宽度设为maxWidth,
         * 如果最后的结果超过了parent的宽度限制,我们就设置measured宽度为parent的限制宽度,
         * 这是通过对maxWidth进行resolveSizeAndState处理得到的。
         *
         * 对于maxHeight,在每一行中找出最高的一个子View,然后把所有行中最高的子View加起来。
         * 这里我们在报告maxHeight时,也进行一次resolveSizeAndState处理。
         *
         */
        int maxHeight = 0;
        int maxWidth = 0;

        /*
         * mLeftHeight表示当前行已有子View中最高的那个的高度。当需要换行时,把它的值加到maxHeight上,
         * 然后将新行中第一个子View的高度设置给它。
         *
         * mLeftWidth表示当前行中所有子View已经占有的宽度,
         * 当新加入一个子View导致该宽度超过parent的宽度限制时,
         * 增加maxHeight的值,同时将新行中第一个子View的宽度设置给它。
         *
         */

        int mLeftHeight = 0;
        int mLeftWidth = 0;

        final int count = getChildCount();

        final int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);

        // 遍历我们的子View,并测量它们,根据它们要求的尺寸
        // 进而计算我们的StaggerLayout需要的尺寸。
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            final View child = getChildAt(i);

            //可见性为gone的子View,我们就当它不存在。
            if (child.getVisibility() == GONE) {
                continue;
            }

            // 测量该子View
            measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

            //简单地把所有子View的测量宽度相加。
            maxWidth += child.getMeasuredWidth();
            mLeftWidth += child.getMeasuredWidth();

            //这里判断是否需将index 为i的子View放入下一行,
            // 如果需要,就要更新我们的maxHeight,mLeftHeight和mLeftWidth。
            if (mLeftWidth > widthSize) {
                maxHeight += mLeftHeight;
                mLeftWidth = child.getMeasuredWidth();
                mLeftHeight = child.getMeasuredHeight();
            }
            else {
                mLeftHeight = Math.max(mLeftHeight, child.getMeasuredHeight());
            }
        }

        //这里把最后一行的高度加上,注意不要遗漏。
        maxHeight += mLeftHeight;

        //这里将宽度和高度与Google为我们设定的建议最低宽高对比,
        // 确保我们要求的尺寸不低于建议的最低宽高。
        maxHeight = Math.max(maxHeight, getSuggestedMinimumHeight());
        maxWidth = Math.max(maxWidth, getSuggestedMinimumWidth());

        //报告我们最终计算出的宽高。
        setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, 0),
                             resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec, 0));
    }

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
        final int count = getChildCount();

        //childLeft和childTop代表在staggerLayout的坐标系中,
        // 能够用来Layout子View的区域的左上角的顶点坐标
        final int childLeft = getPaddingLeft();
        final int childTop = getPaddingTop();

        //childRight代表在StaggerLayout的坐标系中,
        // 能够用来Layout子view的区域的右边那条边的坐标
        final int childRight = r - l - getPaddingRight();

        //curLeft和curTop代表StaggerLayout准备用来Layout子View的起点坐标,
        // 这个点的坐标随着子View一个一个的被layout,在不断变化。maxHeight代表当前行中最高的子View的高度,
        // 需要换行时,curTop要加上该值,以确保新行中的子View不会与上一行中的子View发生重叠
        int curLeft, curTop, maxHeight;

        maxHeight = 0;
        curLeft = childLeft;
        curTop = childTop;

        for (int i = 0; i < count; i++) {
            View child = getChildAt(i);

            if (child.getVisibility() == GONE) {
                continue;
            }

            int curWidth, curHeight;
            curWidth = child.getMeasuredWidth();
            curHeight = child.getMeasuredHeight();

            //用来判断是否应当将该子View放到下一行
            if (curLeft + curWidth >= childRight) {
                 /*
                    需要移到下一行时,更新curLeft和curTop的值,使它们指向下一行的起点
                    同时将maxHeight清零。
                     */
                curLeft = childLeft;
                curTop += maxHeight;
                maxHeight = 0;
            }

            //所有的努力只为了这一次layout
            child.layout(curLeft, curTop, curLeft + curWidth, curTop + curHeight);

            //更新maxHeight和curLeft
            if (maxHeight < curHeight) {
                maxHeight = curHeight;
            }

            curLeft += curWidth;
        }

    }
}
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目录结构

参考文章

milter:教你步步为营掌握自定义ViewGroup

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Android
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