Android 控件架构与自定义控件（一）

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一. Android 控件架构

Android中控件可以分为两类：
ViewGroup控件和View控件，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。通过ViewGroup，整个界面上的控件
形成了一个树形结构，上层控件负责下层子控件的测量和绘制，并传递交互事件。
findViewById( ) 方法就是在控件树中以树的深度优先遍历来查找对应的元素。在每棵控件树的顶部，都有一个ViewParent对象，这就是整棵树的控制核心，所有的交互管理事件都由它来统一调度和分配

这里写图片描述

每一个Activity都包含一个Window对象，在Android中Window对象由PhoneWindow来实现。PhoneWindow将一个DecorView设置为整个应用的根View。DecorView将要显示的具体内容显示在了PhoneWindow上，这里面所有View的监听事件，都通过WindowManagerService来进行接收，并通过Activity对象来回调相应的onClickListener。

在显示上，它将屏幕分为两部分，一个是TitleView，另一个是ContentView。ContentView是一个ID为content的FrameLayout，activity_main.xml就是设置在这样一个FrameLayout里

这里写图片描述

在代码中，当程序在onCreate() 方法中调用setContentView() 方法后，ActivityManagerService会调用onResume() 方法，此时系统才会把整个DecorView添加到PhoneWindow中，并显示出来，最终完成界面的绘制。

二 . View的测量

Android系统在绘制View前，必须先对View进行测量，这个过程在onMeasure() 方法中进行。

通过MeasureSpec类来测量View。MeasureSpec是一个32位的int的值，其中高2位为测量模式，低30位为测量的大小，使用位运算符是为了提高并优化效率。

测量模式分为三种：

(1) EXACTLY

精确值模式，当我们把控件的宽或者高指定为具体数值时，或者匹配父元素时，系统使用的就是 EXACTLY 模式

(2) AT_MOST

最大值模式，当控件的宽或者高位包裹内容时，控件大小一般随着控件的子控件或内容的变化而变化，此时控件的尺寸只要不超过父控件允许的最大尺寸即可

(3) UNSPECIFIED

View想多大就多大，通常情况下在绘制自定义View时才使用

View类默认的onMeasure() 方法只支持EXACTLY模式，所以在自定义控件的时候不重写onMeasure() 方法的话，就只能使用EXACTLY模式。控件可以响应你指定的具体宽高值或者是匹配父元素的属性。如果要让自定义View支持包裹内容的属性，就必须重写onMeasure() 方法来指定wrap_content时的大小。

通过MeasureSpec
这个来，就获得了View的测量模式和View要绘制的大小，我们就可以控制View的最后显示的大小。

首先，重写onMeasure() 方法

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@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}

系统最终会调用setMeasuredDimension方法

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protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
Insets insets = getOpticalInsets();
int opticalWidth  = insets.left + insets.right;
int opticalHeight = insets.top  + insets.bottom;
measuredWidth  += optical ? opticalWidth  : -opticalWidth;
measuredHeight += optical ? opticalHeight : -opticalHeight;
}
setMeasuredDimensionRaw(measuredWidth, measuredHeight);
}

将测量后的宽高值传进去，从而完成测量工作。所以在重写onMeasure() 方法后，最终要做的工作就是把测量后的宽高值作为参数传递给 setMeasuredDimension() 方法

通过上面分析，重写onMeasure()方法代码如下

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/**
* 重写onMeasure方法
* @param widthMeasureSpec
* @param heightMeasureSpec
*/
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
setMeasuredDimension(measureWidth(widthMeasureSpec), measureHeight(heightMeasureSpec));
}

在onMeasure方法中，我们调用自定义的measureWidth()方法和measureHeight() 方法，分别对宽高进行重新定义，参数则是宽和高的MeasureSpec对象，MeasureSpec对象包含了测量模式和侧量值的大小。

下面我们就以measureWidth() 方法为例

第一步，从MeasureSpec对象中提取出具体的测量模式和大小

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//测量模式
int spaceMode =  MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
//测量大小
int spaceSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);

接下来，通过判断测量模式，给出不同的测量值。当spaceMode为EXACTLY时，直接使用指定的spaceSize即可；当spaceMode为其他两种模式时，需要给它一个默认的大小。如果指定wrap_content属性，即AT_MOST模式，则需要取出我们指定的大小与spaceSize中最小的一个最为最后的测量值，measureWidth() 方法如下：

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/**
* 测量宽
* @param widthMeasureSpec
* @return
*/
private int measureWidth(int widthMeasureSpec)
{
int result = 0;
//测量模式
int spaceMode =  MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
//测量大小
int spaceSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
if(spaceMode== MeasureSpec.EXACTLY){
result = spaceSize;
}else {
result = 200;
if(spaceMode== MeasureSpec.AT_MOST){
result = Math.min(result,spaceSize);
}
}
return result;
}

measureHeight() 方法和measureWidth() 方法基本一致

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/**
* 测量高
* @param heightMeasureSpec
* @return
*/
private int measureHeight(int heightMeasureSpec)
{
int result = 0;
//测量模式
int spaceMode =  MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
//测量大小
int spaceSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
if(spaceMode== MeasureSpec.EXACTLY){
result = spaceSize;
}
else {
result = 200;
if(spaceMode== MeasureSpec.AT_MOST){
result = Math.min(result,spaceSize);
}
}
return result;
}

三 . View的绘制

当测量好View之后，我们就可以简单地重写onDraw() 方法，并在Canvas对象上来绘制所需要的图形。

要想在Android的界面中绘制相应的图像，就必须在Canvas上进行绘制。Canvas就是一个画板，使用Paint就可以在上面作画了。

一般情况下，可以使用重写View类中的onDraw() 方法来绘图，onDraw() 中有一个参数，就是Canvas对象。使用这个Canvas对象就可以绘图了，而在其他地方，通常需要使用代码创建一个Canvas对象，代码如下所示

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Canvas canvas = new Canvas(bitmap);

当创建一个Canvas对象时，为什么要传进去一个bitmap对象呢？如果不传入一个bitmap对象，IDE编译虽然不会报错，但是一般我们不会这样做。这是因为传进去的bitmap与通过这个bitmap创建的Canvas画布紧紧联系在一起的，这个过程我们称之为装载画布。这个bitmap用来存储所用绘制在Canvas上的像素信息。所以当你通过这种方式创建了Canvas后，后面所用的Canvas.drawXXX方法都发生在这个bitmap上。如果在view类的onDraw() 方法中，通过下面这段代码，我们可以了解到 canvas与bitmap直接的关系。首先在onDraw方法中绘制两个bitmap，代码如下所示

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canvas.drawBitmap(bitmap1,0,0,null);
canvas.drawBitmap(bitmap2,0,0,null);

而对于bitmap2，我们将它装载到另一个Canvas对象中，代码如下所示

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Canvas mCanvas = new Canvas(bitmap2);

在其他地方使用Canvas对象的绘制方法在装载bitmap2的Canvas对象上进行绘图，代码如下所示

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mCanvas.drawXXX

通过mCanvas将绘制效果作用在了bitmap2上，再刷新View的时候，就会发现通过onDraw(） 方法画出来的bitmap2已经发生了变化，这就是因为bitmap2 继承了在mCanvas上所进行的绘图操作

四 . ViewGroup的测量

ViewGroup会去管理其子View，其中一个管理项目就是负责子View的显示大小。当ViewGroup的大小为wrap_content时，ViewGroup就需要对子View进行遍历，以便获得所有子View的大小，从而决定自己的大小。而在其他模式下则会通过具体的指定值来设置自身的大小。

ViewGroup在测量时通过遍历所有子View，从而调用子View的Measure方法来获得每一个子View的测量结果。

当View测量完毕后，就需要将子View放到合适的位置，这个过程就是Layout的过程。ViewGroup在执行Layout过程时，同样是使用遍历来调用子View 的Layout方法，并指定其具体的位置，从而来决定其布局位置。

在自定义ViewGroup时，通常会去重写onLayout() 方法来控制子View显示位置的逻辑。同样，如果需要支持wrap_content属性，那么还必须重写onMeasure() 方法，这点与View是相同的。

五 . ViewGroup的绘制

ViewGroup通常情况下不需要绘制，因为它本身没有需要绘制的东西，如果不是指定了ViewGroup的背景颜色，那么ViewGroup的onDraw() 方法都不会被调用。但是，ViewGroup会使用dispatchDraw() 方法来绘制子View，其过程同样是通过遍历子View，并调用子View的绘制方法来完成绘制工作。

Android 控件架构与自定义控件(一)

Android 控件架构与自定义控件(二)

Android 控件架构与自定义控件(三)

Android 控件架构与自定义控件(四)