Android自定義View流程分析 [復制鏈接]

2018-10-12 10:14
jjcodecode 閱讀:860 評論:0 贊:0
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坐標圖解:




概述
Android已經為我們提供了大量的View供我們使用,但是可能有時候這些組件不能滿足我們的需求,這時候就需要自定義控件了。自定義控件對于初學者總是感覺是一種復雜的技術。因為里面涉及到的知識點會比較多。但是任何復雜的技術后面都是一點點簡單知識的積累。通過對自定義控件的學習去可以更深入的掌握android的相關知識點,所以學習android自定義控件是很有必要的。所以,今天寫的是怎么去自定義一個控件。而不是里面涉及到的細化知識點。一個東西我們先知道怎么用,再去問為什么。

自定義控件需要考慮的點
根據Android Developers官網的介紹,自定義控件你需要以下的步驟。(根據你的需要,某些步驟可以省略)

1、創建View
2、處理View的布局
3、繪制View
4、與用戶進行交互
5、優化已定義的View
上面列出的五項就是android官方給出的自定義控件的步驟。每個步驟里面又包括了很多細小的知識點。我們可以記住這五個點,并且了解每個點里包含的小知識點。再加上一些自定義控件的練習。不斷的將這些知識熟練于心,相信我們每個人都能夠定義出優秀的自定義控件。接下來我們開始對上面列出的5個要點進行細化解說

自定義控件5個要點詳細說明
1、創建View
繼承View
對Android有一些了解的朋友都知道,android為我們提供的很多View都是繼承于View的。所以我們自定義的View當然也是繼承于View,當然如果你要自定義的View擁有某些android已經提供的控件的功能,你可以直接繼承于已經提供的控件。

我們在使用android提供的控件的時候,我們在.xml文件中編輯了一個控件,在運行的時候就能夠看到和獲得這個控件。我們自定義的控件當然也要支持配置和一些自定義屬性,所以下面的構造方法就必須有了。這個構造方法允許我們在.xml文件中創建和編輯我們自定義控件的實例。

上面說了那么多其實就是下面一段代碼。

class PieChart extends View {
    public PieChart(Context context, AttributeSet attrs) {       
         super(context, attrs);
    }
}
定義自定義屬性
自定義屬性,參考自定義View專欄文章: 自定義View 篇二--------《自定義屬性》
2、處理View的布局.
在開始寫這一部分之前,穿插入個人之前總結的View的繪制原理的相關知識。

View的繪制原理:

1).測量-measure()---onMeasure();

2).指定在屏幕的位置--layout()--onLayout()

 子類只有建議權,父類才有決定權 

 一般view中不使用,并且源碼中是空的方法;

 ViewGroup中該方法是抽象的,必須要實現,因為要指定位置孩子的位置

3).繪制控件到屏幕上--draw()---onDraw()

自定義View的時候一般重新onMeasure(int,int)和onDraw(canvas);

基本操作由三個函數完成:measure()、layout()、draw(),其內部又分別包含了onMeasure()、onLayout()、onDraw()三個子方法。具體操作如下:

1)、measure操作

     measure操作主要用于計算視圖的大小,即視圖的寬度和長度。在view中定義為final類型,要求子類不能修改。measure()函數中又會調用下面的函數:



    (1)onMeasure(),視圖大小的將在這里最終確定,也就是說measure只是對onMeasure的一個包裝,子類可以覆寫onMeasure()方法實現自己的計算視圖大小的方式,并通過setMeasuredDimension(width, height)保存計算結果。

2)、layout操作

     layout操作用于設置視圖在屏幕中顯示的位置。在view中定義為final類型,要求子類不能修改。layout()函數中有兩個基本操作:

     (1)setFrame(l,t,r,b),l,t,r,b即子視圖在父視圖中的具體位置,該函數用于將這些參數保存起來;

     (2)onLayout(),在View中這個函數什么都不會做,提供該函數主要是為viewGroup類型布局子視圖用的;

3)、draw操作

     draw操作利用前兩部得到的參數,將視圖顯示在屏幕上,到這里也就完成了整個的視圖繪制工作。子類也不應該修改該方法,因為其內部定義了繪圖的基本操作:

     (1)繪制背景;

     (2)如果要視圖顯示漸變框,這里會做一些準備工作;

     (3)繪制視圖本身,即調用onDraw()函數。在view中onDraw()是個空函數,也就是說具體的視圖都要覆寫該函數來實現自己的顯示(比如TextView在這里實現了繪制文字的過程)。而對于ViewGroup則不需要實現該函數,因為作為容器是“沒有內容“的,其包含了多個子view,而子View已經實現了自己的繪制方法,因此只需要告訴子view繪制自己就可以了,也就是下面的dispatchDraw()方法;

     (4)繪制子視圖,即dispatchDraw()函數。在view中這是個空函數,具體的視圖不需要實現該方法,它是專門為容器類準備的,也就是容器類必須實現該方法;

     (5)如果需要(應用程序調用了setVerticalFadingEdge或者setHorizontalFadingEdge),開始繪制漸變框;

     (6)繪制滾動條;

      從上面可以看出自定義View需要最少覆寫onMeasure()和onDraw()兩個方法。

ViewGroup中的擴展操作:

     首先Viewgroup是一個抽象類。

1)、對子視圖的measure過程

     (1)measureChildren(),內部使用一個for循環對子視圖進行遍歷,分別調用子視圖的measure()方法;

     (2)measureChild(),為指定的子視圖measure,會被 measureChildren調用;

     (3)measureChildWithMargins(),為指定子視圖考慮了margin和padding的measure;

      以上三個方法是ViewGroup提供的3個對子view進行測量的參考方法,設計者需要在實際中首先覆寫onMeasure(),之后再對子view進行遍歷measure,這時候就可以使用以上三個方法,當然也可以自定義方法進行遍歷。

2)、對子視圖的layout過程

     在ViewGroup中onLayout()被定義為abstract類型,也就是具體的容器必須實現此方法來安排子視圖的布局位置,實現中主要考慮的是視圖的大小及視圖間的相對位置關系,如gravity、layout_gravity。

3、對子視圖的draw過程

   (1)dispatchDraw(),該方法用于對子視圖進行遍歷然后分別讓子視圖分別draw,方法內部會首先處理布局動畫(也就是說布局動畫是在這里處理的),如果有布局動畫則會為每個子視圖產生一個繪制時間,之后再有一個for循環對子視圖進行遍歷,來調用子視圖的draw方法(實際為下邊的drawChild());

    (2)drawChild(),該方法用于具體調用子視圖的draw方法,內部首先會處理視圖動畫(也就是說視圖動畫是在這里處理的),之后調用子視圖的draw()。

    從上面分析可以看出自定義viewGroup的時候需要最少覆寫onMeasure()和onLayout()方法,其中onMeasure方法中可以直接調用measureChildren等已有的方法,而onLayout方法就需要設計者進行完整的定義;一般不需要覆寫以dispatchDraw()和drawChild()這兩個方法,因為上面兩個方法已經完成了基本的事情。但是可以通過覆寫在該基礎之上做一些特殊的效果,比如

其他

      從以上分析可以看出View樹的繪制是一個遞歸的過程,從ViewGroup一直向下遍歷,直到所有的子view都完成繪制,那這一切的源頭在什么地方(是誰最發起measure、layout和draw的)?當然就是在View樹的源頭了——ViewRoot!,ViewRoot中包含了窗口的總容器DecorView,ViewRoot中的performTraversal()方法會依次調用decorView的measure、layout、draw方法,從而完成view樹的繪制。

     invalidate()方法

     invalidate()方法會導致View樹的重新繪制,而且view中的狀態標志mPrivateFlags中有一個關于當前視圖是否需要重繪的標志位DRAWN,也就是說只有標志位DRAWN置位的視圖才需要進行重繪。當視圖調用invalidate()方法時,首先會將當前視圖的DRAWN標志置位,之后有一個循環調用parent.invalidateChildinParent(),這樣會導致從當前視圖依次向上遍歷直到根視圖ViewRoot,這個過程會將需要重繪的視圖標記DRAWN置位,之后ViewRoot調用performTraversals()方法,完成視圖的繪制過程。

測量
一個View是在展示時總是有它的寬和高,我畫的View是一個大象大小還是一個螞蟻大小,因此必須先確定下來。測量View就是為了能夠讓自定義的控件能夠根據各種不同的情況以合適的寬高去展示。提到測量就必須要提到onMeasure方法了。onMeasure方法是一個view確定它的寬高的地方。

@Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
 
    }
onMeasure方法里有兩個重要的參數, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec。在這里你只需要記住它們包含了兩個信息:mode和size 
我們可以通過以下代碼拿到mode和size

int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
那么獲取到的mode和size又代表了什么呢? 
mode代表了我們當前控件的父控件告訴我們控件,你應該按怎樣的方式來布局。
mode有三個可選值:EXACTLY, AT_MOST, UNSPECIFIED。它們的含義是:

EXACTLY:父控件告訴我們子控件了一個確定的大小,你就按這個大小來布局。比如我們指定了確定的dp值和macth_parent的情況。 
AT_MOST:當前控件不能超過一個固定的最大值,一般是wrap_content的情況。 
UNSPECIFIED:當前控件沒有限制,要多大就有多大,這種情況很少出現。

size其實就是父布局傳遞過來的一個大小,父布局希望當前布局的大小。

下面是一個重寫onMeasure的固定偽代碼寫法:

if mode is EXACTLY{
     父布局已經告訴了我們當前布局應該是多大的寬高, 
     所以我們直接返回從measureSpec中獲取到的size 
}else{
     計算出希望的desiredSize     
     if mode is AT_MOST
          返回desireSize和specSize當中的最小值     
     else:
          返回計算出的desireSize
}
上面的代碼雖然基本都是固定的,但是需要寫的步驟還是有點多,如果你不想自己寫,你也可以用android為我們提供的工具方法:resolveSizeAndState,該方法需要傳入兩個參數:我們測量的大小和父布局希望的大小,它會返回根據各種情況返回正確的大小。這樣我們就可以不需要實現上面的模版,只需要計算出想要的大小然后調用resolveSizeAndState。之后在做自定義View的時候我會展示用這個方法來確定view的大小。

計算出height和width之后在onMeasure中別忘記調用setMeasuredDimension()方法。否則會出現運行時異常。

計算一些自定義控件需要的值 onSizeChange()
onSizeChange() 方法在view第一次被指定了大小值、或者view的大小發生改變時會被調用。所以一般用來計算一些位置和與view的size有關的值。

3、繪制View(Draw)
一旦自定義控件被創建并且測量代碼寫好之后,接下來你就可以實現onDraw()來繪制View了,onDraw方法包含了一個Canvas叫做畫布的參數,onDraw()簡單來說就兩點: 
Canvas決定要去畫什么 
Paint決定怎么畫

比如,Canvas提供了畫線方法,Paint就來決定線的顏色。Canvas提供了畫矩形,Paint又可以決定讓矩形是空心還是實心。

在onDraw方法中開始繪制之前,你應該讓畫筆Paint對象的信息初始化完畢。是因為View的這重新繪制是比較頻繁的,這就可能多次調用onDraw,所以初始化的代碼不應該放在onDraw方法里。

Canvas和Paint提供的很多方法在本文中就不一一列舉了。大家可以自己去查看api,之后的文章中我們也會用到,現在你只需要理解定義的大體步驟,然后再慢慢鍛煉加深理解。

4、與用戶進行交互
也許某些情況你的自定義控件不僅僅只是展示一個漂亮的內容,還需要支持用戶點擊,拖動等等操作,這時候我們的自定義控件就需要做用戶交互這一步驟了。

在android系統中最常見的事件就是觸摸事件了,它會調用view的onTouchEvent(android.view.MotionEvent).重寫這個方法去處理我們的事件邏輯

  @Override
   public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {    
        return super.onTouchEvent(event);
   }
對與onTouchEvent方法相信大家都有一定了解,如果不了解的話,你就先記住這是處理Touch的地方。

現在的觸控有了更多的手勢,比如輕點,快速滑動等等,所以在支持特殊用戶交互的時候你需要用到android提供的GestureDetector.你只需要實現GestureDetector中相對應的接口,并且處理相應的回調方法。

除了手勢之外,如果有移動之類的情況我們還需要讓滑動的動畫顯示得比較平滑。動畫應該是平滑的開始和結束,而不是突然消失突然開始。在這種情況下,我們需要用到屬性動畫 property animation framework

由于與用戶進行交互中涉及到的知識舉例子會比較多,所以我在之后的自定義控件文章中再講解。

5、優化你的自定義View
在上面的步驟結束之后,其實一個完善的自定義控件已經出來了。接下來你要做的只是確保自定義控件運行得流暢,官方的說法是:為了避免你的控件看得來遲緩,確保動畫始終保持每秒60幀.

下面是官網給出的優化建議:

1、避免不必要的代碼 
2、在onDraw()方法中不應該有會導致垃圾回收的代碼。 
3、盡可能少讓onDraw()方法調用,大多數onDraw()方法調用都是手動調用了invalidate()的結果,所以如果不是必須,不要調用invalidate()方法。

總結
到這里基本上自定義控件的大致步驟和可能涉及到的知識點都說完了。看一張圖。



圖片基本描述了自定義控件的大致流程,右邊是相對應的流程所涉及到的一些知識點。可以看到自定義控件包括了很多android知識。網上還有一張自定義View的圖片比較清晰,如下:



本篇文章只對自定義控件的步驟進行了大體的介紹,如果你對自定義的流程還不清楚,請你記住上面所說的步驟,至少也要有個大致的印象。


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