Android控件架构与自定义控件

引言

最近在开发的路上越走越远了，每天在看各位大神公众号更新内容是自定义View的时候，一些小的内容有点模具，决定回过头来温习一下过往的内容。此篇也是根据android群英传来总结的一篇文章。

1 Android控件架构

Android的每个控件都是占一块矩形的区域，大致的分两类，继承View和ViewGroup，ViewGroup相当于一个容器，他可以管理多个字View，整个界面上的控件形成了一个树形结构，也就是我们常说的控件树，上层控件负责下层控件的测量和绘制，并且传递交互事件，通过findviewbyid（）这个方法来获取，其实就是遍历查找，在树形图的顶部都有一个ViewParent对象，这就是控制核心，所有的交互管理事件都是由它统一调度和分配，从而进行整个视图的控制

2 View的测量

我们想要绘制一个View，首先还是得知道这个View的大小，系统是如何把他绘制出来的，在Android中，我们要想绘制一个View，就必须要知道这个View的大小，然后告诉系统，这个过程在onMeasure()中进行。

Android给我们提供了一个设计短小精悍的类——MeasureSpec类，通过他来帮助我们测量View, MeasureSpec是一个32位的int值，其中高2位为测量模式，低30为测量的大小，在计算中使用位运算时为了提高并且优化效率
三种测量模式如下：
1. EXACTLY 精确值模式
表示父视图希望子视图的大小应该是由specSize的值来决定的，系统默认会按照这个规则来设置子视图的大小，开发人员当然也可以按照自己的意愿设置成任意的大小。
2. AT_MOST最大值模式
控件的尺寸不超过父控件允许的最大尺寸即可
3. UNSPECIFIED
表示开发人员可以将视图按照自己的意愿设置成任意的大小，没有任何限制。这种情况比较少见，不太会用到。

一份模板代码：

private int measureWidth(int measureSpec) {        int result = 0;        int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);        int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);        if (specMode == MeasureSpec.EXACTLY) {            result = specSize;        } else {            result = 200;            if (specMode == MeasureSpec.AT_MOST) {                result = Math.min(result, specSize);            }        }        return result;    }

3 View的绘制

Canvas顾名思义，画布的意思，而onDraw()就一个参数，就是Canvas了，我们要在其他地方绘制的话，就需要new对象了

Canvas canvas = new Canvas(Bitmap);

//绘制直线canvas.drawLine(float startX, float startY, float stopX, float stopY, Paint paint);//绘制矩形canvas.drawRect(float left, float top, float right, float bottom, Paint paint);//绘制圆形canvas.drawCircle(float cx, float cy, float radius, Paint paint);//绘制字符canvas.drawText(String text, float x, float y, Paint paint);//绘制图形canvas.drawBitmap(Bitmap bitmap, float left, float top, Paint paint);

4 ViewGroup的测量

前面也说过，ViewGroup是老大，他是用来管理View的，包括View的大小什么的，当我们的ViewGroup大小是包裹内容的时候，实际上ViewGroup会遍历所有的子View，来获取View的大小，从而决定自身的大小，而在其他模式下，会通过具体的值来自定自身的大小

ViewGroup遍历所有的View会调用所有的View的onMeasure()方法来获取测量结果,当子View测量完毕之后，，就需要将子View放在合适的地方，这部分是由onLayout()来进行的，在我们自定义ViewGroup的时候，一般都要重写onLayout()方法控制子View显示位置的逻辑，同样，如果需要wrap_content属性，那就必须重写onLayout()方法了，这点和View是相同的

5 ViewGroup的绘制

ViewGroup在一般情况下是不会绘制的，因为他本身没有需要绘制的东西，如果不是指定ViewGroup的背景颜色，他连onDraw()都不会调用，但是ViewGroup会使用dispatchDraw()来绘制其他子View，其过程同样是遍历所哟普的子View,并调用子View的绘制方法来完成绘制的

6 自定义View

自定义View一直是个难点，Android自带的控件很难满足我们的需求，所欲我们需要重写控件或者自定义一个View，但是一般强大的View，都还是存在少许的bug的，而且现在Android ROM的多样性，适配问题也越来越麻烦了，当然，自定义View你熟悉之后，可以了解系统绘制控件的原理，而且能让你的APP更加美观，强大。

在View中通常有以下比较重要的回调方法
首先,我们应该了解一下比较重要的回调方法:
- onDraw() 绘制View的显示内容
- onMeasure() 使用此方法时多是该View支持wrap_content属性
- onFinishInflate() 从XML加载组件后回调
- onSizeChanged() 组件大小改变后回调
- onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)回调该方法进行测量
- onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom)回调该方法确定显示位置
- onTouchEvent(MotionEvent event) 监听到触摸事件时的回调

以上就是几种常用的回调的方法.上面的方法并不需要全部写出来，看个人需要，一般我们实现自定义控件有三种方法
- 对现有的控件进行扩展
- 通过组件来实现新的控件
- 重写View来实现全新的控件

6.1 对现有控件进行扩展
这是一个我们十分常用的一个方法，用来对现有的控件进行扩展，比如TextView需要渐变啊什么的，挺常用的，这里我们就来写一个小栗子，我們先來看下效果

    public class MyTextView extends TextView {    private Paint mPaint1, mPaint2;    public MyTextView(Context context) {        super(context);        initView();    }    public MyTextView(Context context, AttributeSet attrs) {        super(context, attrs);        initView();    }    public MyTextView(Context context, AttributeSet attrs,                      int defStyleAttr) {        super(context, attrs, defStyleAttr);        initView();    }    private void initView() {        mPaint1 = new Paint();        mPaint1.setColor(getResources().getColor(                android.R.color.holo_blue_light));        mPaint1.setStyle(Paint.Style.FILL);        mPaint2 = new Paint();        mPaint2.setColor(Color.YELLOW);        mPaint2.setStyle(Paint.Style.FILL);    }    @Override    protected void onDraw(Canvas canvas) {        // 绘制外层矩形        canvas.drawRect(                0,                0,                getMeasuredWidth(),                getMeasuredHeight(),                mPaint1);        // 绘制内层矩形        canvas.drawRect(                10,                10,                getMeasuredWidth() - 10,                getMeasuredHeight() - 10,                mPaint2);        canvas.save();        // 绘制文字前平移10像素        canvas.translate(10, 0);        // 父类完成的方法，即绘制文本        super.onDraw(canvas);        canvas.restore();    }}

一个稍微复杂的TextView：

这个可以利用LinearGradient，Shader，Matrix，来完成，来实现一个闪闪发光的闪动效果，我们充分的利用Shader渲染器，来设置一个不断变化的LinearGradient，首先我们要在onSizeChanged()方法中完成一些初始化操作

public class CoolTextView extends TextView {    private int mViewWidth;    //初始化画笔    private Paint mPaint;    //渲染器    private LinearGradient mLinearGradient;    //矩阵    private Matrix matrix;    private int mTranslate;    public CoolTextView(Context context) {        super(context);    }    public CoolTextView(Context context, AttributeSet attrs) {        super(context, attrs);    }    @Override    protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {        super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);        mPaint=new Paint();        if (mViewWidth==0){            mViewWidth=getMeasuredWidth();            if (mViewWidth>0){                //获取当前TextView的画笔                mPaint=getPaint();                //渲染器                mLinearGradient=new LinearGradient(0,0,mViewWidth,0,                        new int[]{Color.BLUE, 0xffffffff, Color.BLUE},                        null, Shader.TileMode.CLAMP);                mPaint.setShader(mLinearGradient);                matrix=new Matrix();            }        }    }    @Override    protected void onDraw(Canvas canvas) {        super.onDraw(canvas);        if (matrix!=null){            //修改可以改变显示的速度            mTranslate+=mViewWidth/10;            if (mTranslate>1*mViewWidth){                mTranslate=-mViewWidth;            }            matrix.setTranslate(mTranslate,0);            mLinearGradient.setLocalMatrix(matrix);            //每隔100毫秒闪动一下            postInvalidateDelayed(100);        }    }    /*    LinearGradient参数:    float x0: 渐变起始点x坐标    float y0:渐变起始点y坐标    float x1:渐变结束点x坐标    float y1:渐变结束点y坐标    int[] colors:颜色 的int 数组    float[] positions: 相对位置的颜色数组,可为null,  若为null,可为null,颜色沿渐变线均匀分布    Shader.TileMode tile: 渲染器平铺模式*/}

6.2 复合控件
创建一个复核人控件可以很好的创建出具有重要功能的控件集合，这种方式经常需要继承一个合适的ViewGroup，再给他添加指定功能的控件，从而组成一个新的合适的控件，通过这种方式创建的控件，我们一般都会给他指定的一些属性，让他具有更强的扩展性，下面就以一个TopBar为例子，讲解如何创建复合控件
1. 定义属性
我们需要给他定义一些属性，这样的话，我们需要在values下新建一个attrs.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><resources>    <declare-styleable name="TopBar">        <attr name="title" format="string" />        <attr name="titleTextSize" format="dimension" />        <attr name="titleTextColor" format="color" />        <attr name="leftTextColor" format="color" />        <attr name="leftBackground" format="reference|color" />        <attr name="leftText" format="string" />        <attr name="rightTextColor" format="color" />        <attr name="rightBackground" format="reference|color" />        <attr name="rightText" format="string" />    </declare-styleable></resources>

我们在代码中是可以用< declare-styleable >标签去声明一些属性的，然后name相当于ID让我们的类可以找到，，确定好之后，我们新建一个类，就叫TopBarView

package com.zc.demo;import android.content.Context;import android.content.res.TypedArray;import android.graphics.drawable.Drawable;import android.util.AttributeSet;import android.view.ViewGroup;/** * TopBar * Created by Zc on 17/8/31. */public class TopBarView extends ViewGroup {    private int mLeftTextColor;    private Drawable mLeftBackground;    private String mLeftText;    private int mRightTextColor;    private Drawable mRightBackgroup;    private String mRightText;    private float mTitleSize;    private int mTitleColor;    private String mTitle;    //带参构造方法    public TopBarView(Context context, AttributeSet attrs) {        super(context, attrs);        //通过这个方法，你可以从你的attrs.xml文件下读取读取到的值存储在你的TypedArray        TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.TopBar);        //读取出相应的值设置属性        mLeftTextColor = ta.getColor(R.styleable.TopBar_leftTextColor, 0);        mLeftBackground = ta.getDrawable(R.styleable.TopBar_leftBackground);        mLeftText = ta.getString(R.styleable.TopBar_leftText);        mRightTextColor = ta.getColor(R.styleable.TopBar_rightTextColor, 0);        mRightBackgroup = ta.getDrawable(R.styleable.TopBar_rightBackground);        mRightText = ta.getString(R.styleable.TopBar_rightText);        mTitleSize = ta.getDimension(R.styleable.TopBar_titleTextSize, 10);        mTitleColor = ta.getColor(R.styleable.TopBar_titleTextColor, 0);        mTitle = ta.getString(R.styleable.TopBar_title);        //获取完TypedArray的值之后，一般要调用recyle方法来避免重复创建时候的错误        ta.recycle();    }

6.3 重写View来实现全新的控件
当我们Android原生的控件不满足的话，我们可以继承原来的控件修改，也可以组合起来使用，更加可以继承View创建一个新的控件View

public class CircleProgressView extends View {    private int mMeasureHeigth;    private int mMeasureWidth;    private Paint mCirclePaint;    private float mCircleXY;    private float mRadius;    private Paint mArcPaint;    private RectF mArcRectF;    private float mSweepAngle;    private float mSweepValue = 66;    private Paint mTextPaint;    private String mShowText;    private float mShowTextSize;    public CircleProgressView(Context context, AttributeSet attrs,                              int defStyleAttr) {        super(context, attrs, defStyleAttr);    }    public CircleProgressView(Context context, AttributeSet attrs) {        super(context, attrs);    }    public CircleProgressView(Context context) {        super(context);    }    @Override    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec,                             int heightMeasureSpec) {        mMeasureWidth = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);        mMeasureHeigth = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);        setMeasuredDimension(mMeasureWidth, mMeasureHeigth);        initView();    }    @Override    protected void onDraw(Canvas canvas) {        super.onDraw(canvas);        // 绘制圆        canvas.drawCircle(mCircleXY, mCircleXY, mRadius, mCirclePaint);        // 绘制弧线        canvas.drawArc(mArcRectF, 270, mSweepAngle, false, mArcPaint);        // 绘制文字        canvas.drawText(mShowText, 0, mShowText.length(),                mCircleXY, mCircleXY + (mShowTextSize / 4), mTextPaint);    }    private void initView() {        float length = 0;        if (mMeasureHeigth >= mMeasureWidth) {            length = mMeasureWidth;        } else {            length = mMeasureHeigth;        }        mCircleXY = length / 2;        mRadius = (float) (length * 0.5 / 2);        mCirclePaint = new Paint();        mCirclePaint.setAntiAlias(true);        mCirclePaint.setColor(getResources().getColor(                android.R.color.holo_blue_bright));        mArcRectF = new RectF(                (float) (length * 0.1),                (float) (length * 0.1),                (float) (length * 0.9),                (float) (length * 0.9));        mSweepAngle = (mSweepValue / 100f) * 360f;        mArcPaint = new Paint();        mArcPaint.setAntiAlias(true);        mArcPaint.setColor(getResources().getColor(                android.R.color.holo_blue_bright));        mArcPaint.setStrokeWidth((float) (length * 0.1));        mArcPaint.setStyle(Style.STROKE);        mShowText = setShowText();        mShowTextSize = setShowTextSize();        mTextPaint = new Paint();        mTextPaint.setTextSize(mShowTextSize);        mTextPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);    }    private float setShowTextSize() {        this.invalidate();        return 50;    }    private String setShowText() {        this.invalidate();        return "Panda_Program";    }    public void forceInvalidate() {        this.invalidate();    }    public void setSweepValue(float sweepValue) {        if (sweepValue != 0) {            mSweepValue = sweepValue;        } else {            mSweepValue = 25;        }        this.invalidate();    }}

在来一个例子 效果如下所示

public class VolumeView extends View {    private int mWidth;    private int mRectWidth;    private int mRectHeight;    private Paint mPaint;    private int mRectCount;    private int offset = 5;    private double mRandom;    private LinearGradient mLinearGradient;    public VolumeView(Context context) {        super(context);        initView();    }    public VolumeView(Context context, AttributeSet attrs) {        super(context, attrs);        initView();    }    public VolumeView(Context context, AttributeSet attrs,                      int defStyleAttr) {        super(context, attrs, defStyleAttr);        initView();    }    private void initView() {        mPaint = new Paint();        mPaint.setColor(Color.BLUE);        mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);        mRectCount = 12; //条形数量    }    //条形的渐变色    @Override    protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {        super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);        mWidth = getWidth();        mRectHeight = getHeight();        mRectWidth = (int) (mWidth * 0.6 / mRectCount);        mLinearGradient = new LinearGradient(                0,                0,                mRectWidth,                mRectHeight,                Color.YELLOW,                Color.BLUE,                Shader.TileMode.CLAMP);        mPaint.setShader(mLinearGradient);    }    @Override    protected void onDraw(Canvas canvas) {        super.onDraw(canvas);        for (int i = 0; i < mRectCount; i++) {            mRandom = Math.random();            float currentHeight = (float) (mRectHeight * mRandom);            canvas.drawRect(                    (float) (mWidth * 0.4 / 2 + mRectWidth * i + offset),                    currentHeight,                    (float) (mWidth * 0.4 / 2 + mRectWidth * (i + 1)),                    mRectHeight,                    mPaint);        }        //300毫秒重新绘制一次        postInvalidateDelayed(300);    }}

原博：
http://blog.csdn.net/u013094278/article/details/75450534

7 自定义ViewGroup

这个管理子View的管理者，我们来定义一下，通常我们自定义ViewGroup是需要onMeasure()来测量的，然后重写onLayout()来确定位置，重写onTouchEvent()来相应事件
接下来制作一个仿ScrollView的效果并且增加粘性事件。

public class MyScrollView extends ViewGroup {    private int mScreenHeight;    private Scroller mScroller;    private int mLastY;    private int mStart;    private int mEnd;    public MyScrollView(Context context) {        super(context);        initView(context);    }    public MyScrollView(Context context, AttributeSet attrs) {        super(context, attrs);        initView(context);    }    public MyScrollView(Context context, AttributeSet attrs,                        int defStyleAttr) {        super(context, attrs, defStyleAttr);        initView(context);    }    private void initView(Context context) {        WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(                Context.WINDOW_SERVICE);        DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();        wm.getDefaultDisplay().getMetrics(dm);        mScreenHeight = dm.heightPixels;        mScroller = new Scroller(context);    }    @Override    protected void onLayout(boolean changed,                            int l, int t, int r, int b) {        int childCount = getChildCount();        // 设置ViewGroup的高度        MarginLayoutParams mlp = (MarginLayoutParams) getLayoutParams();        mlp.height = mScreenHeight * childCount;        setLayoutParams(mlp);        for (int i = 0; i < childCount; i++) {            View child = getChildAt(i);            if (child.getVisibility() != View.GONE) {                child.layout(l, i * mScreenHeight,                        r, (i + 1) * mScreenHeight);            }        }    }    @Override    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec,                             int heightMeasureSpec) {        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);        int count = getChildCount();        for (int i = 0; i < count; ++i) {            View childView = getChildAt(i);            measureChild(childView,                    widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);        }    }    @Override    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {        int y = (int) event.getY();        switch (event.getAction()) {            case MotionEvent.ACTION_DOWN:                mLastY = y;                mStart = getScrollY();                break;            case MotionEvent.ACTION_MOVE:                if (!mScroller.isFinished()) {                    mScroller.abortAnimation();                }                int dy = mLastY - y;                if (getScrollY() < 0) {                    dy = 0;                }                if (getScrollY() > getHeight() - mScreenHeight) {                    dy = 0;                }                scrollBy(0, dy);                mLastY = y;                break;            case MotionEvent.ACTION_UP:                int dScrollY = checkAlignment();                if (dScrollY > 0) {                    if (dScrollY < mScreenHeight / 3) {                        mScroller.startScroll(                                0, getScrollY(),                                0, -dScrollY);                    } else {                        mScroller.startScroll(                                0, getScrollY(),                                0, mScreenHeight - dScrollY);                    }                } else {                    if (-dScrollY < mScreenHeight / 3) {                        mScroller.startScroll(                                0, getScrollY(),                                0, -dScrollY);                    } else {                        mScroller.startScroll(                                0, getScrollY(),                                0, -mScreenHeight - dScrollY);                    }                }                break;        }        postInvalidate();        return true;    }    private int checkAlignment() {        int mEnd = getScrollY();        boolean isUp = ((mEnd - mStart) > 0) ? true : false;        int lastPrev = mEnd % mScreenHeight;        int lastNext = mScreenHeight - lastPrev;        if (isUp) {            //向上的            return lastPrev;        } else {            return -lastNext;        }    }    @Override    public void computeScroll() {        super.computeScroll();        if (mScroller.computeScrollOffset()) {            scrollTo(0, mScroller.getCurrY());            postInvalidate();        }    }}

8 事件拦截机制分析
这章讲的是一个事件拦截机制的一些基本概念，，当Android系统扑捉到用户的各种输入事件之后，如何准确的传递给真正需要这个事件的控件尼？其实Android提供了一套非常完善的事件传递，处理机制，来帮助开发者完成准确的事件分配和处理要想了解拦截机制，我们首先要知道什么事触摸事件，一般MotionEvent提供的手势，我们常用的几个DOWN,UP,MOVE什么的在MotionEvent中封装了很多东西，比如获取坐标点event.getX()和getRawX()获取
一般ViewGroup我们需要重写三个方法

@Override    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {        return super.dispatchTouchEvent(ev);    }    @Override    public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {        return super.onInterceptTouchEvent(ev);    }    @Override    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {        return super.onTouchEvent(event);    }

而View则只要重写两个方法

 @Override    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {        return super.dispatchTouchEvent(ev);    }    @Override    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {        return super.onTouchEvent(event);    }

小结

至此空间架构与自定义控件基础内容就完成了，日后碰见有趣的自定义控件，我会更新在我的博客上，欢迎浏览