android 自定义view 前的基础知识

本篇文章是自己自学自定义view前的准备，具体参考资料来自

Android LayoutInflater原理分析，带你一步步深入了解View(一)

Android视图绘制流程完全解析，带你一步步深入了解View(二)

 Android视图状态及重绘流程分析，带你一步步深入了解View(三)

Android自定义View的实现方法，带你一步步深入了解View(四)

这位大哥的系列博文，相当于自己看这些的一个思考吧。

一、首先学layoutInflater。

相信接触Android久一点的朋友对于LayoutInflater一定不会陌生，都会知道它主要是用于加载布局的。而刚接触Android的朋友可能对LayoutInflater不怎么熟悉，因为加载布局的任务通常都是在Activity中调用setContentView()方法来完成的。其实setContentView()方法的内部也是使用LayoutInflater来加载布局的，只不过这部分源码是internal的，不太容易查看到。那么今天我们就来把LayoutInflater的工作流程仔细地剖析一遍，也许还能解决掉某些困扰你心头多年的疑惑。

先来看一下LayoutInflater的基本用法吧，它的用法非常简单，首先需要获取到LayoutInflater的实例，有两种方法可以获取到，第一种写法如下：

LayoutInflater layoutInflater = LayoutInflater.from(context);

当然，还有另外一种写法也可以完成同样的效果：

LayoutInflater layoutInflater = (LayoutInflater) context
        .getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);

其实第一种就是第二种的简单写法，只是Android给我们做了一下封装而已。得到了LayoutInflater的实例之后就可以调用它的inflate()方法来加载布局了，如下所示：

layoutInflater.inflate(resourceId, root);

inflate()方法一般接收两个参数，第一个参数就是要加载的布局id，第二个参数是指给该布局的外部再嵌套一层父布局，如果不需要就直接传null。这样就成功成功创建了一个布局的实例，之后再将它添加到指定的位置就可以显示出来了。

下面我们就通过一个非常简单的小例子，来更加直观地看一下LayoutInflater的用法。比如说当前有一个项目，其中MainActivity对应的布局文件叫做activity_main.xml，代码如下所示：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/main_layout"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >

</LinearLayout>

这个布局文件的内容非常简单，只有一个空的LinearLayout，里面什么控件都没有，因此界面上应该不会显示任何东西。

那么接下来我们再定义一个布局文件，给它取名为button_layout.xml，代码如下所示：

<Button xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="Button" >

</Button>

这个布局文件也非常简单，只有一个Button按钮而已。现在我们要想办法，如何通过LayoutInflater来将button_layout这个布局添加到主布局文件的LinearLayout中。根据刚刚介绍的用法，修改MainActivity中的代码，如下所示：

public class MainActivity extends Activity {

    private LinearLayout mainLayout;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mainLayout = (LinearLayout) findViewById(R.id.main_layout);
        LayoutInflater layoutInflater = LayoutInflater.from(this);
        View buttonLayout = layoutInflater.inflate(R.layout.button_layout, null);
        mainLayout.addView(buttonLayout);
    }

}

可以看到，这里先是获取到了LayoutInflater的实例，然后调用它的inflate()方法来加载button_layout这个布局，最后调用LinearLayout的addView()方法将它添加到LinearLayout中。

现在可以运行一下程序，结果如下图所示：

Button在界面上显示出来了！说明我们确实是借助LayoutInflater成功将button_layout这个布局添加到LinearLayout中了。LayoutInflater技术广泛应用于需要动态添加View的时候，比如在ScrollView和ListView中，经常都可以看到LayoutInflater的身影。

<Button xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="300dp"
    android:layout_height="80dp"
    android:text="Button" >

</Button>

这里我们将按钮的宽度改成300dp，高度改成80dp，这样够大了吧？现在重新运行一下程序来观察效果。咦？怎么按钮还是原来的大小，没有任何变化！是不是按钮仍然不够大，再改大一点呢？还是没有用！

其实这里不管你将Button的layout_width和layout_height的值修改成多少，都不会有任何效果的，因为这两个值现在已经完全失去了作用。平时我们经常使用layout_width和layout_height来设置View的大小，并且一直都能正常工作，就好像这两个属性确实是用于设置View的大小的。而实际上则不然，它们其实是用于设置View在布局中的大小的，也就是说，首先View必须存在于一个布局中，之后如果将layout_width设置成match_parent表示让View的宽度填充满布局，如果设置成wrap_content表示让View的宽度刚好可以包含其内容，如果设置成具体的数值则View的宽度会变成相应的数值。这也是为什么这两个属性叫作layout_width和layout_height，而不是width和height。

 再来看一下我们的button_layout.xml吧，很明显Button这个控件目前不存在于任何布局当中，所以layout_width和layout_height这两个属性理所当然没有任何作用。那么怎样修改才能让按钮的大小改变呢？解决方法其实有很多种，最简单的方式就是在Button的外面再嵌套一层布局，如下所示：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >

    <Button
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="80dp"
        android:text="Button" >
    </Button>

</RelativeLayout>

可以看到，这里我们又加入了一个RelativeLayout，此时的Button存在与RelativeLayout之中，layout_width和layout_height属性也就有作用了。当然，处于最外层的RelativeLayout，它的layout_width和layout_height则会失去作用。现在重新运行一下程序，结果如下图所示：

K！按钮的终于可以变大了，这下总算是满足大家的要求了吧。

看到这里，也许有些朋友心中会有一个巨大的疑惑。不对呀！平时在Activity中指定布局文件的时候，最外层的那个布局是可以指定大小的呀，layout_width和layout_height都是有作用的。确实，这主要是因为，在setContentView()方法中，Android会自动在布局文件的最外层再嵌套一个FrameLayout，所以layout_width和layout_height属性才会有效果。

说到这里，虽然setContentView()方法大家都会用，但实际上Android界面显示的原理要比我们所看到的东西复杂得多。任何一个Activity中显示的界面其实主要都由两部分组成，标题栏和内容布局。标题栏就是在很多界面顶部显示的那部分内容，比如刚刚我们的那个例子当中就有标题栏，可以在代码中控制让它是否显示。而内容布局就是一个FrameLayout，这个布局的id叫作content，我们调用setContentView()方法时所传入的布局其实就是放到这个FrameLayout中的，这也是为什么这个方法名叫作setContentView()，而不是叫setView()。

最后再附上一张Activity窗口的组成图吧，以便于大家更加直观地理解：

二、视图绘制流程

相信每个Android程序员都知道，我们每天的开发工作当中都在不停地跟View打交道，Android中的任何一个布局、任何一个控件其实都是直接或间接继承自View的，如TextView、Button、ImageView、ListView等。这些控件虽然是Android系统本身就提供好的，我们只需要拿过来使用就可以了，但你知道它们是怎样被绘制到屏幕上的吗？多知道一些总是没有坏处的，那么我们赶快进入到本篇文章的正题内容吧。

要知道，任何一个视图都不可能凭空突然出现在屏幕上，它们都是要经过非常科学的绘制流程后才能显示出来的。每一个视图的绘制过程都必须经历三个最主要的阶段，即onMeasure()、onLayout()和onDraw()，下面我们逐个对这三个阶段展开进行探讨。

1. onMeasure()

measure是测量的意思，那么onMeasure()方法顾名思义就是用于测量视图的大小的。

一个界面的展示可能会涉及到很多次的measure，因为一个布局中一般都会包含多个子视图，每个视图都需要经历一次measure过程。ViewGroup中定义了一个measureChildren()方法来去测量子视图的大小

当然，onMeasure()方法是可以重写的，也就是说，如果你不想使用系统默认的测量方式，可以按照自己的意愿进行定制，比如：

public class MyView extends View {

    ......
    
    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        setMeasuredDimension(200, 200);
    }

}

需要注意的是，在setMeasuredDimension()方法调用之后，我们才能使用getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()来获取视图测量出的宽高，以此之前调用这两个方法得到的值都会是0。

由此可见，视图大小的控制是由父视图、布局文件、以及视图本身共同完成的，父视图会提供给子视图参考的大小，而开发人员可以在XML文件中指定视图的大小，然后视图本身会对最终的大小进行拍板。

2、onLayout()

measure过程结束后，视图的大小就已经测量好了，接下来就是layout的过程了。正如其名字所描述的一样，这个方法是用于给视图进行布局的，也就是确定视图的位置。

View中的onLayout()方法就是一个空方法，因为onLayout()过程是为了确定视图在布局中所在的位置，而这个操作应该是由布局来完成的，即父视图决定子视图的显示位置。既然如此，我们来看下ViewGroup中的onLayout()方法是怎么写的吧，代码如下：

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

可以看到，ViewGroup中的onLayout()方法竟然是一个抽象方法，这就意味着所有ViewGroup的子类都必须重写这个方法。没错，像LinearLayout、RelativeLayout等布局，都是重写了这个方法，然后在内部按照各自的规则对子视图进行布局的。由于LinearLayout和RelativeLayout的布局规则都比较复杂，就不单独拿出来进行分析了，这里我们尝试自定义一个布局，借此来更深刻地理解onLayout()的过程。

自定义的这个布局目标很简单，只要能够包含一个子视图，并且让子视图正常显示出来就可以了。那么就给这个布局起名叫做SimpleLayout吧，代码如下所示：

public class SimpleLayout extends ViewGroup {

    public SimpleLayout(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
    }

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        if (getChildCount() > 0) {
            View childView = getChildAt(0);
            measureChild(childView, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        }
    }

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
        if (getChildCount() > 0) {
            View childView = getChildAt(0);
            childView.layout(0, 0, childView.getMeasuredWidth(), childView.getMeasuredHeight());
        }
    }

}

代码非常的简单，我们来看下具体的逻辑吧。你已经知道，onMeasure()方法会在onLayout()方法之前调用，因此这里在onMeasure()方法中判断SimpleLayout中是否有包含一个子视图，如果有的话就调用measureChild()方法来测量出子视图的大小。

接着在onLayout()方法中同样判断SimpleLayout是否有包含一个子视图，然后调用这个子视图的layout()方法来确定它在SimpleLayout布局中的位置，这里传入的四个参数依次是0、0、childView.getMeasuredWidth()和childView.getMeasuredHeight()，分别代表着子视图在SimpleLayout中左上右下四个点的坐标。其中，调用childView.getMeasuredWidth()和childView.getMeasuredHeight()方法得到的值就是在onMeasure()方法中测量出的宽和高。

这样就已经把SimpleLayout这个布局定义好了，下面就是在XML文件中使用它了，如下所示：

<com.example.viewtest.SimpleLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >
    
    <ImageView 
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:src="@drawable/ic_launcher"
        />
    
</com.example.viewtest.SimpleLayout>

可以看到，我们能够像使用普通的布局文件一样使用SimpleLayout，只是注意它只能包含一个子视图，多余的子视图会被舍弃掉。这里SimpleLayout中包含了一个ImageView，并且ImageView的宽高都是wrap_content。现在运行一下程序，结果如下图所示：

OK！ImageView成功已经显示出来了，并且显示的位置也正是我们所期望的。如果你想改变ImageView显示的位置，只需要改变childView.layout()方法的四个参数就行了。

3、onDraw()

measure和layout的过程都结束后，接下来就进入到draw的过程了。同样，根据名字你就能够判断出，在这里才真正地开始对视图进行绘制。ViewRoot中的代码会继续执行并创建出一个Canvas对象，然后调用View的draw()方法来执行具体的绘制工作。draw()方法内部的绘制过程总共可以分为六步，其中第二步和第五步在一般情况下很少用到，因此这里我们只分析简化后的绘制过程。代码如下所示：

public void draw(Canvas canvas) {
    if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {
        ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.DRAW);
    }
    final int privateFlags = mPrivateFlags;
    final boolean dirtyOpaque = (privateFlags & DIRTY_MASK) == DIRTY_OPAQUE &&
            (mAttachInfo == null || !mAttachInfo.mIgnoreDirtyState);
    mPrivateFlags = (privateFlags & ~DIRTY_MASK) | DRAWN;
    // Step 1, draw the background, if needed
    int saveCount;
    if (!dirtyOpaque) {
        final Drawable background = mBGDrawable;
        if (background != null) {
            final int scrollX = mScrollX;
            final int scrollY = mScrollY;
            if (mBackgroundSizeChanged) {
                background.setBounds(0, 0,  mRight - mLeft, mBottom - mTop);
                mBackgroundSizeChanged = false;
            }
            if ((scrollX | scrollY) == 0) {
                background.draw(canvas);
            } else {
                canvas.translate(scrollX, scrollY);
                background.draw(canvas);
                canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
            }
        }
    }
    final int viewFlags = mViewFlags;
    boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;
    boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;
    if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {
        // Step 3, draw the content
        if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
        // Step 4, draw the children
        dispatchDraw(canvas);
        // Step 6, draw decorations (scrollbars)
        onDrawScrollBars(canvas);
        // we‘re done...
        return;
    }
}

可以看到，第一步是从第9行代码开始的，这一步的作用是对视图的背景进行绘制。这里会先得到一个mBGDrawable对象，然后根据layout过程确定的视图位置来设置背景的绘制区域，之后再调用Drawable的draw()方法来完成背景的绘制工作。那么这个mBGDrawable对象是从哪里来的呢？其实就是在XML中通过android:background属性设置的图片或颜色。当然你也可以在代码中通过setBackgroundColor()、setBackgroundResource()等方法进行赋值。

接下来的第三步是在第34行执行的，这一步的作用是对视图的内容进行绘制。可以看到，这里去调用了一下onDraw()方法，那么onDraw()方法里又写了什么代码呢？进去一看你会发现，原来又是个空方法啊。其实也可以理解，因为每个视图的内容部分肯定都是各不相同的，这部分的功能交给子类来去实现也是理所当然的。

第三步完成之后紧接着会执行第四步，这一步的作用是对当前视图的所有子视图进行绘制。但如果当前的视图没有子视图，那么也就不需要进行绘制了。因此你会发现View中的dispatchDraw()方法又是一个空方法，而ViewGroup的dispatchDraw()方法中就会有具体的绘制代码。

以上都执行完后就会进入到第六步，也是最后一步，这一步的作用是对视图的滚动条进行绘制。那么你可能会奇怪，当前的视图又不一定是ListView或者ScrollView，为什么要绘制滚动条呢？其实不管是Button也好，TextView也好，任何一个视图都是有滚动条的，只是一般情况下我们都没有让它显示出来而已。绘制滚动条的代码逻辑也比较复杂，这里就不再贴出来了，因为我们的重点是第三步过程。

通过以上流程分析，相信大家已经知道，View是不会帮我们绘制内容部分的，因此需要每个视图根据想要展示的内容来自行绘制。如果你去观察TextView、ImageView等类的源码，你会发现它们都有重写onDraw()这个方法，并且在里面执行了相当不少的绘制逻辑。绘制的方式主要是借助Canvas这个类，它会作为参数传入到onDraw()方法中，供给每个视图使用。Canvas这个类的用法非常丰富，基本可以把它当成一块画布，在上面绘制任意的东西，那么我们就来尝试一下吧。

public class MyView extends View {

    private Paint mPaint;

    public MyView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        mPaint.setColor(Color.YELLOW);
        canvas.drawRect(0, 0, getWidth(), getHeight(), mPaint);
        mPaint.setColor(Color.BLUE);
        mPaint.setTextSize(20);
        String text = "Hello View";
        canvas.drawText(text, 0, getHeight() / 2, mPaint);
    }
}

可以看到，我们创建了一个自定义的MyView继承自View，并在MyView的构造函数中创建了一个Paint对象。Paint就像是一个画笔一样，配合着Canvas就可以进行绘制了。这里我们的绘制逻辑比较简单，在onDraw()方法中先是把画笔设置成黄色，然后调用Canvas的drawRect()方法绘制一个矩形。然后在把画笔设置成蓝色，并调整了一下文字的大小，然后调用drawText()方法绘制了一段文字。

就这么简单，一个自定义的视图就已经写好了，现在可以在XML中加入这个视图，如下所示：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >

    <com.example.viewtest.MyView 
        android:layout_width="200dp"
        android:layout_height="100dp"
        />

</LinearLayout>

将MyView的宽度设置成200dp，高度设置成100dp，然后运行一下程序，结果如下图所示：