×

自定义View Layout过程 - 最易懂的自定义View原理系列(3)

96
Carson_Ho 595a1b60 08f6 4beb 998f 2bf55e230555
2017.02.20 10:56* 字数 2825

前言

  • 自定义View是Android开发者必须了解的基础
  • 网上有大量关于自定义View原理的文章,但存在一些问题:内容不全、思路不清晰、无源码分析、简单问题复杂化等等
  • 今天,我将全面总结自定义View原理中的layout过程,我能保证这是市面上的最全面、最清晰、最易懂的
  • 文章较长,建议收藏等充足时间再进行阅读

目录

目录

1. 知识基础

具体请看我写的另外一篇文章:(1)自定义View基础 - 最易懂的自定义View原理系列


2. 作用

计算View视图的位置。

即计算View的四个顶点位置:Left、Top、Right和Bottom


3. layout过程详解

同measure过程一样,layout过程根据View的类型分为两种情况:

  1. 如果View = 单一View,则仅计算本身View的位置;
  2. 如果View = VieGroup,除了计算自身View的位置外,还需要确定子View在父容器中的位置。

View树的位置是由包含的每个子视图的位置所决定,所以想计算整个View树的位置,就需要递归去计算每一个子视图的位置(与measure过程同理)

接下来,我将详细分析这两种情况下的layout过程。

3.1 单一View的layout过程

  • 应用场景
    在没有现成的View,需要自己实现的时候,就使用自定义View,一般继承自View、SurfaceView等,特点是:不包含子View。
  1. 如:制作一个支持加载网络图片的ImageView
  2. 特别注意:自定义View在大多数情况下都有替代方案,利用图片或者组合动画来实现,但是使用后者可能会面临内存耗费过大,制作麻烦更诸多问题。

单一View的layout过程如下图所示:

单一View的layout过程

下面我将一个个方法进行详细分析。

3.1.1 layout()

  • 作用:确定View本身的位置。

即设置View本身的四个顶点位置

  • 源码分析如下:(仅贴出关键代码)
public void layout(int l, int t, int r, int b) {  

    // 当前视图的四个顶点
    int oldL = mLeft;  
    int oldT = mTop;  
    int oldB = mBottom;  
    int oldR = mRight;  
      
    // setFrame() / setOpticalFrame():确定View的位置
    // 即初始化四个顶点的值,然后判断当前View大小和位置是否发生了变化并返回  (具体请看下面源码分析)
 boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
            setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);

    //如果视图的大小和位置发生变化,会调用onLayout()
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {  

        // onLayout():确定该View所有的子View在父容器的位置
        // 由于单一View是没有子View的,所以onLayout()是一个空实现(后面会详细说)
        onLayout(changed, l, t, r, b);  

        // 由于确定位置与具体布局有关,所以onLayout()在ViewGroup和View均没有实现。
        // 在单一View中,onLayout()是一个空实现(后面会详细说)
        // 在ViewGroup中,onLayout()被定义为抽象方法
        // 所以onLayout()需要ViewGroup的子类去重写实现(后面会详细说)
  ...

}  


/*
* setOpticalFrame()源码分析
**/

private boolean setOpticalFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    Insets parentInsets = mParent instanceof View ?
            ((View) mParent).getOpticalInsets() : Insets.NONE;
    Insets childInsets = getOpticalInsets();

// setOpticalFrame()实际上是调用setFrame()
    return setFrame(
            left   + parentInsets.left - childInsets.left,
            top    + parentInsets.top  - childInsets.top,
            right  + parentInsets.left + childInsets.right,
            bottom + parentInsets.top  + childInsets.bottom);
}


/*
* setFrame()源码分析
**/

protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    ...
// 通过以下赋值语句记录下了视图的位置信息,即确定View的四个顶点
// 即确定了视图的位置
    mLeft = left;
    mTop = top;
    mRight = right;
    mBottom = bottom;

    mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
}

下面,我们继续分析在layout()中调用的onLayout()

3.2 onLayout()

  • 作用:空实现。

对于单一View来说,由于在layout()中已经对自身View进行了位置计算,所以单一View的layout()已经完成了。

  • 源码分析:
// 当这个view和其子view被分配一个大小和位置时,被layout()调用。 即单个View的情况
// View的onLayout()为空实现
 
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {

// 参数说明
 * @param changed 当前View的大小和位置改变了 
 * @param left 左部位置
 * @param top 顶部位置
 * @param right 右部位置
 * @param bottom 底部位置

}  

至此,单一View的layout过程已经分析完毕。

3.1.3 总结

单一View的layout过程解析如下:

单一View的layout过程

3.2 ViewGroup的layout过程

  • 应用场景
    自定义ViewGroup一般是利用现有的组件根据特定的布局方式来组成新的组件,大多继承自ViewGroup或各种Layout(含有子View)。

如:底部导航条中的条目,一般都是上图标(ImageView)、下文字(TextView),那么这两个就可以用自定义ViewGroup组合成为一个Veiw,提供两个属性分别用来设置文字和图片,使用起来会更加方便。


Paste_Image.png
  • 原理(步骤)
    步骤1:ViewGroup调用layout()计算自身的位置;
    步骤2:ViewGroup调用onLayout()遍历子View并调用子View layout()确定自身子View的位置。

步骤2类似于单一View的layout过程

Paste_Image.png

这样自上而下、一层层地传递下去,直到完成整个View树的layout()过程

  • ViewGroup的layout过程
    如下图所示:
ViewGroup的layout过程

这里需要注意的是:
ViewGroup和View同样拥有layout()onLayout(),二者是不一样的。

  • 一开始计算ViewGroup位置时,调用的是ViewGroup的layout()onLayout()
  • 当开始遍历子View计算子View位置时,调用的是子View的layout()onLayout()

类似于单一View的layout过程

下面我将一个个方法进行详细分析。

3.2.1 layout()

  • 作用:确定ViewGroup本身的位置。

这里是ViewGroup的layout()

  • 源码分析如下:(仅贴出关键代码)
// 与单一View的layout()源码是一致的。
public void layout(int l, int t, int r, int b) {  

    // 当前视图的四个顶点
    int oldL = mLeft;  
    int oldT = mTop;  
    int oldB = mBottom;  
    int oldR = mRight;  
      
    // setFrame() / setOpticalFrame():确定View的位置
    // 即初始化四个顶点的值,然后判断当前View大小和位置是否发生了变化并返回  (具体请看下面源码分析)
 boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
            setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);

    //如果视图的大小和位置发生变化,会调用onLayout()
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {  

        // onLayout():确定该ViewGroup所有子View在父容器的位置
        // 由于单一View是没有子View的,所以onLayout()是一个空实现(后面会详细说)
        onLayout(changed, l, t, r, b);  

        // 由于确定位置与具体布局有关,所以onLayout()在ViewGroup没有实现。(被定义为抽象方法)
        // 所以onLayout()需要ViewGroup的子类去重写实现(后面会详细说)
  ...

}  


/*
* setOpticalFrame()源码分析
**/

private boolean setOpticalFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    Insets parentInsets = mParent instanceof View ?
            ((View) mParent).getOpticalInsets() : Insets.NONE;
    Insets childInsets = getOpticalInsets();

// setOpticalFrame()实际上是调用setFrame()
    return setFrame(
            left   + parentInsets.left - childInsets.left,
            top    + parentInsets.top  - childInsets.top,
            right  + parentInsets.left + childInsets.right,
            bottom + parentInsets.top  + childInsets.bottom);
}


/*
* setFrame()源码分析
**/

protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    ...
// 通过以下赋值语句记录下了视图的位置信息,即确定View的四个顶点
// 即确定了视图的位置
    mLeft = left;
    mTop = top;
    mRight = right;
    mBottom = bottom;

    mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
}

下面,我们继续分析在layout()中调用的onLayout()

3.2.2 onLayout()

  • 作用:计算该ViewGroup包含所有的子View在父容器的位置()
  1. 定义为抽象方法,需要重写
  2. 原因:由于子View的确定位置与具体布局有关,所以onLayout()在ViewGroup没有实现。
  • 源码分析:
// 其中,ViewGroup的抽象方法onLayout()也被override标注,所以也是重写的方法
// 重写的是其父类view中的onLayout(),即单一View中的onLayout()  (为空实现)

@Override  
protected abstract void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b);  

// 参数说明
 * @param changed 当前View的大小和位置改变了 
 * @param left 父View的左部位置
 * @param top 父View的顶部位置
 * @param right 父View的右部位置
 * @param bottom 父View的底部位置
  • 无论是系统提供的LinearLayout还是我们自定义的View视图,都需要继承自ViewGroup类
  • 假如需要确定该ViewGroup包含所有子View在父容器的位置,则需要重写onLayout方法(因为onLayout()在ViewGroup中被定义为抽象方法)

所以在自定义ViewGroup时必须重写onLayout()!!!!!

根据上面说的原理描述,在ViewGroup调用layout()计算完自身的位置后,是需要ViewGroup调用onLayout()遍历子View并调用子View layout()确定自身子View的位置。

所以,重写ViewGroup的onLayout()的本质是:遍历子View并调用子View的layout()确定子View的位置。复写的套路如下:


@Override  
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {  

  // 参数说明
 * @param changed 当前View的大小和位置改变了 
 * @param l   即left,父View的左部位置
 * @param t   即top,父View的顶部位置
 * @param r   即right,父View的右部位置
 * @param b  即bottom,父View的底部位置

        // 循环所有子View
        for (int i=0; i<getChildCount(); i++) {
            View child = getChildAt(i);   

            // 计算当前子View的四个位置值
            // 计算的逻辑需要自己实现,也是自定义View的关键
            ...

            // 对计算后的位置值进行赋值
            int mLeft  = Left
            int mTop  = Top
            int mRight = Right
            int mBottom = Bottom

            // 调用子view的layout()并传递计算过的参数
            // 从而计算出子View的位置
            child.layout(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
        }
    }
}

在复写的onLayout()会调用子View的layout()onLayout(),这两个过程类似于单一View的layout过程中的layout()onLayout(),这里不作过多描述

详细请看上面的单一View的layout过程

3.2.3 总结

对于ViewGroup的layout过程,如下:


ViewGroup的layout过程

至此,ViewGroup的layout过程已经讲解完毕。


4. 实例讲解

为了让大家更好地理解ViewGroup的layout过程(特别是复写onLayout()),接下来,我将用两个实例来加深对ViewGroup layout过程的理解。

  • 实例1:系统提供的LinearLayout(ViewGroup的子类)
  • 实例2:自定义View(继承了ViewGroup类)

4.1 实例解析1(LinearLayout)

4.1.1 原理:

  1. 计算出LinearLayout在父布局的位置
  2. 计算出LinearLayout中子View在容器中的位置。

4.1.2 具体流程

LinearLayout的Layout流程

4.1.2 源码分析

在上述流程中,对于LinearLayout的layout()的实现与上面所说是一样的,这里不作过多阐述,直接进入LinearLayout复写的onLayout()代码分析:


// 复写的逻辑和LinearLayout measure过程的`onMeasure()`类似
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {

// 先查看自身方向属性
// 不同的方向处理方式不同
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        layoutVertical(l, t, r, b);
    } else {
        layoutHorizontal(l, t, r, b);
    }
}
  • 由于垂直 / 水平方向类似,所以此处仅分析垂直方向(Vertical)的处理过程
  • 源码分析如下:(注释非常清楚)
void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {
   

    // 子View的数量
    final int count = getVirtualChildCount();

    // 遍历子View
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        final View child = getVirtualChildAt(i);
        if (child == null) {
            childTop += measureNullChild(i);
        } else if (child.getVisibility() != GONE) {

            // 子View的测量宽 / 高值
            final int childWidth = child.getMeasuredWidth();
            final int childHeight = child.getMeasuredHeight();

            // 递归调用子View的setChildFrame():对子View的位置信息进行测量计算
            // 实际上是调用了子View的layout(),请看下面源码分析
            setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
                    childWidth, childHeight);

            // childTop逐渐增大,即后面的子元素会被放置在靠下的位置
            // 这符合垂直方向的LinearLayout的特性
            childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);

            i += getChildrenSkipCount(child, i);
        }
    }
}


/*
*setChildFrame()代码分析
**/

private void setChildFrame( View child, int left, int top, int width, int height){
    
// setChildFrame()仅仅只是调用了子View的layout()而已
    child.layout(left, top, left ++ width, top + height);
    
    }

// 在layout()又通过调用setFrame()确定View的四个顶点
// 即确定了子View的位置
// 如此不断循环确定所有子View的位置,最终确定ViewGroup的位置

在setFrame()实际上是调用了子View的layout()从而实现子View的位置计算,和上面类似,这里就不作过多描述。

4.2 实例解析2:自定义View

  • 上面讲的例子是系统提供的、已经封装好的ViewGroup - LinearLayout
  • 但是,一般来说我们使用的都是自定义View;
  • 接下来,我用一个简单的例子讲下自定义View的layout()过程

4.2.1 实例视图说明

实例的视图是一个ViewGroup(灰色视图),包含一个黄色的子View,如下图:


自定义View的视图

4.2.2 原理

  1. 计算出ViewGroup在父布局的位置
  2. 计算出ViewGroup中子View在容器中的位置。
原理流程

4.2.3 具体计算逻辑

  • 具体计算逻辑是指计算子View的位置,即计算四顶点位置 = 计算Left、Top、Right和Bottom;
  • 主要是写在复写的onLayout()
  • 计算公式如下:
Paste_Image.png
  • Left = (r - width) / 2
  • Top = (b - height) / 2

r = Left + width + Left(因为左右间距一样)
b = Top + height + Top(因为上下间距一样)

  • Right = width + Left;
  • Bottom = height + Top;

4.2.3 代码分析

因为其余方法同上,这里不作过多描述,所以这里只分析复写的onLayout()


@Override  
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {  

  // 参数说明
 * @param changed 当前View的大小和位置改变了 
 * @param l   即left,父View的左部位置
 * @param t   即top,父View的顶部位置
 * @param r   即right,父View的右部位置
 * @param b  即bottom,父View的底部位置

        // 循环所有子View
        // 其实就只有一个
        for (int i=0; i<getChildCount(); i++) {
            View child = getChildAt(i);

            // 取出当前子View宽 / 高
            int width = child.getMeasuredWidth();
            int height = child.getMeasuredHeight();

            // 计算当前子View的mLeft和mTop值
            int mLeft = (r - width) / 2;
            int mTop = (b - height) / 2;

            // 调用子view的layout()并传递计算过的参数
            // 从而计算出子View的位置
            child.layout(mLeft, mTop, mLeft + width, mTop + height);
        }
    }
}

布局文件如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<scut.carson_ho.layout_demo.Demo_ViewGroup xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:background="#eee998"
    tools:context="scut.carson_ho.layout_demo.MainActivity">

    <Button
        android:text="ChildView"
        android:layout_width="200dip"
        android:layout_height="200dip"
        android:background="#333444"
        android:id="@+id/ChildView" />
</scut.carson_ho.layout_demo.Demo_ViewGroup >


效果图

Paste_Image.png

好了,你是不是发现,粘了我的代码但是画不出来?!(如下图)

实际示意图

因为我还没说draw流程啊哈哈哈!

draw流程是负责将View绘制出来的。

layout()过程讲到这里讲完了,接下来我将继续将自定义View的最后一个流程draw流程,有兴趣就继续关注我啦啦!!


5. 细节问题

问:getWidth() ( getHeight())与 getMeasuredWidth() (getMeasuredHeight())获取的宽 (高)有什么区别?

答:

首先明确定义:

  • getWidth() ( getHeight()):View最终的宽 / 高
  • getMeasuredWidth() (getMeasuredHeight()):View的测量的宽 / 高:

先分别看下各自的源码:

// View的测量的宽 / 高:
public final int getMeasuredWidth() {  
    return mMeasuredWidth & MEASURED_SIZE_MASK;  
    // measure过程中返回的mMeasuredWidth
}  

public final int getMeasuredHeight() {  
    return mMeasuredHeight & MEASURED_SIZE_MASK;  
    // measure过程中返回的mMeasuredHeight
}  


// View最终的宽 / 高
public final int getWidth() {  
    return mRight - mLeft;  
// View最终的宽 = 子View的右边界 - 子view的左边界。
}  

public final int getHeight() {  
    return mBottom - mTop;  
// View最终的高 = 子View的下边界 - 子view的上边界。
}  


二者的区别具体如下:

二者的区别

上面标红:一般情况下,二者获取的宽 / 高是相等的。那么,“非一般”情况是什么?

答:人为设置。

通过重写View的layout()强行设置,
@Override
public void layout( int l , int t, int r , int b){
  
// 改变传入的顶点位置参数
 super.layout(l,t,r+100,b+100)
// 如此一来,在任何情况下,getWidth() ( getHeight())获得的宽 / 高总是比getMeasuredWidth() (getMeasuredHeight())获取的宽 (高)大100px
// View的最终宽 / 高总是比测量宽 / 高大100px
}

虽然这样的人为设置没有实际意义,但是证明了View的最终宽 / 高和测量宽 / 高大100px是可以不一样。

特别注意

网上流传这么一个原因描述:

  • 实际上在当屏幕可以包裹内容的时候,他们的值是相等的;
  • 只有当view超出屏幕后,才能看出他们的区别:getMeasuredWidth()是实际View的大小,与屏幕无关,而getHeight的大小此时则是屏幕的大小。当超出屏幕后getMeasuredWidth()等于getWidth()加上屏幕之外没有显示的大小

这个结论是错的!详细请看这个博客

结论

getWidth() ( getHeight())获得的宽 / 高与getMeasuredWidth() (getMeasuredHeight())获取的宽 (高)在非人为设置的情况下,永远是相等的。


6. 总结

  • 对于ViewGroup的layout过程
    1. ViewGroup调用layout()计算自身的位置
    2. ViewGroup调用onLayout()遍历子View并调用子View layout()确定自身子View的位置

此步骤就是复写onLayout()的逻辑

  1. 如此不断循环确定所有子View的位置,直到全部确定即layout过程完毕
  • 对于View的layout过程
    调用layout()计算自身的位置即可。

  • 一个图总结自定义View - Layout过程,如下图:

总结

请点赞!因为你们的赞同/鼓励是我写作的最大动力!

相关文章阅读
Android开发:最全面、最易懂的Android屏幕适配解决方案
Android开发:史上最全的Android消息推送解决方案
Android开发:最全面、最易懂的Webview详解
Android开发:JSON简介及最全面解析方法!
Android四大组件:Service服务史上最全面解析
Android四大组件:BroadcastReceiver史上最全面解析


欢迎关注Carson_Ho的简书!

不定期分享关于安卓开发的干货,追求短、平、快,但却不缺深度

最易懂的自定义View
Web note ad 1