Android中Span研究

最近开始学习Android，前天在Github上找到了一个Android下记事本的源代码，看着挺简单就想学习一下，可是还是被一些基础的问题难倒。做了一整天的研究才有些理解。
Github链接：https://github.com/mthli/Knife
这个文本编辑器要实现对文字的加粗、斜体、下划线、删除线等功能。在实现这些功能时，用到了Span的概念。Span是Android中文本操作的一个重要概念，与其相关的类包括Spannable、Spanned等。Span的具体内容以下两篇文章有详细介绍：
http://blog.csdn.net/lixin84915/article/details/8110667
http://flavienlaurent.com/blog/2014/01/31/spans/

一、遇到的问题
在这个app的源代码中，设置字体样式的代码是这样的：

protected void styleValid(int style, int start, int end) {        switch (style) {            case Typeface.NORMAL:            case Typeface.BOLD:            case Typeface.ITALIC:            case Typeface.BOLD_ITALIC:                break;            default:                return;        }        if (start >= end) {            return;        }        //getEditableText返回值为Editable,继承自Spannable类        //setSpan设置字体        getEditableText().setSpan(new StyleSpan(style), start, end, Spanned.SPAN_EXCLUSIVE_EXCLUSIVE);    }

这里用到了setSpan函数:
public abstract void setSpan (Object what, int start, int end, int flags)
函数的第一个参数是要设置的样式，这段代码中使用了StyleSpan，该类可以设置字体的粗体和斜体，还可以使用UnderlineSpan（设置下划线）等类。第二个和第三个参数限定了要设置的文本的范围。第四个参数在这里不重要。

取消字体的代码是这样的：

protected void styleInvalid(int style, int start, int end) {        switch (style) {            case Typeface.NORMAL:            case Typeface.BOLD:            case Typeface.ITALIC:            case Typeface.BOLD_ITALIC:                break;            default:                return;        }        if (start >= end) {            return;        }        StyleSpan[] spans = getEditableText().getSpans(start, end, StyleSpan.class);        List<KnifePart> list = new ArrayList<>();        for (StyleSpan span : spans) {            if (span.getStyle() == style) {                //getSpanStart和getSpanEnd返回span的初始和结束位置                list.add(new KnifePart(getEditableText().getSpanStart(span), getEditableText().getSpanEnd(span)));                //移除当前span格式                getEditableText().removeSpan(span);            }        }        //疑问代码段        for (KnifePart part : list) {            if (part.isValid()) {                if (part.getStart() < start) {                    styleValid(style, part.getStart(), start);                }                if (part.getEnd() > end) {                    styleValid(style, end, part.getEnd());                }            }        }    }

首先使用getSpans函数获取目标文本的span:
public abstract T[] getSpans (int start, int end, Class type)
该函数的第一和第二个参数限定了获取的文本的范围。
但是通过调试，发现了两个疑问。
1、在removeSpan(span)这个函数中只指明了span，并未指明文本范围，函数是如何知道移除哪段文本的span呢？
2、那段有疑问的代码段一开始并没有看明白，感觉好像没什么作用，后来被我注释掉再调试，发现疑问：
比如这段文字：1234567890
这串数字是斜体，当我使用getSpans(2,6,StyleSpan)获取“3456”这段文本的span，再调用removeSpan(span)移除时，程序将整个“1234567890”的斜体格式全部移除了！

当我将注释掉的代码取消注释后，问题就解决了。

二、疑问分析
经过调试分析，在下面这段代码中找到产生问题的原因：
list.add(new KnifePart(getEditableText().getSpanStart(span), getEditableText().getSpanEnd(span)));
这段代码中的getSpanStart(span)和getSpanEnd(span)这两个函数获取getSpans返回的span文本的起始和结束位置。虽然我在getSpans中指定了span的文本范围是2~6，但是调试发现，这两个函数获取的结果并不是2~6而是0~10：

也就是说，我们getSpans函数获取到的span的范围是整个“1234567890”字符串，这样在removeSpan的时候当然就将整个字符串的格式改变了。

三、问题成因
为什么会这样呢？我尝试使用TextUtils#dumpSpans函数来将整个文本的span全部列出看看。dumpSpans函数原型如下：

public static void dumpSpans (CharSequence cs, Printer printer, String prefix)

我在代码中加入如下两句：

Printer printer = new LogPrinter(Log.DEBUG, "TAG");TextUtils.dumpSpans(getEditableText(),printer,"spans: ");

之后尝试取消“3456”的斜体格式
将所有的span输出到logcat中查看，结果如下：

其中红色框内显示了我们要修改斜体的文本范围即2~6。
其中最后一条是我们想修改斜体文本的span，可以看出，它的文本是1234567890，范围是0~10，而且它有一个类似ID的值 b17fd86。

这时候我们的问题已经有了大致的答案，是否getSpans函数得到的span是与所选文本范围格式相同且相连的文本范围呢？为了确定我们的想法，我换了方法进行调试。
首先我将“123”这三个字符设置成斜体格式，再将“890”这三个字符设置成斜体，然后调试看dumpSpans的输出结果，发现这时候产生了两个StyleSpan格式的span：

两个span的文本和我们上面设置的一样，分别是“123”和“890”。
接下来我将“123”和“890”中间的“4567”也设置为斜体，这时候“1234567890”这个字符串已经全部变为斜体。这时我尝试取消“345678”的文本格式，调试发现：
1、刚才“123”和“890”的span并未消失，而是多出来了“4567”的span（这里“123”和“890”的span的ID值应该是不变的，“890”ID的改变是因为调试时不小心修改错了，之后懒得再重新调试截图了。。。）

2、getSpans函数返回的span数组中包含三个span：

四、结论
这时候我的答案就浮出水面了：当我们每次setSpan为某范围的文本设置字体格式的时候，编译器会自动将这个span设置一个ID，不论将来相邻文本的格式是否与其相同，都不会改变这个span，它始终是独一无二的。当使用getSpans获取某段文本A的span时，会返回一个目标span格式的span数组，文本A包含几个span，数组里就会有几个span。比如在上面的测试中“1234567890”这段文本包含“123”“4567”和“890”这三段来自不同span的文本。当我们调用getSpans函数来获取“345678”这段文本格式时，就会返回三个span，这三个span分别是“123”“4567”和“890”的span，因此在循环中调用removeSpan移除文本格式时，就会修改整个“1234567890”的文本格式，必须在之后对“345678”范围外的字符加以还原，才能得到想要的结果。