《Android群英传》学习笔记之Android控件架构与自定义控件详解

一、Android控件架构：

控件大致分为两类：ViewGroup控件与View控件。View是绘制在屏幕上的用户能与之交互的一个对象。而ViewGroup则是一个用于存放其他View（和ViewGroup）对象的布局容器。其中，View是所有UI组件的基类，而 ViewGroup是容纳这些组件的容器，其本身也是从View派生出来的。
- （1）View：View对象是Android平台中用户界面体现的基础单位，它是用来创建交互性的UI组件(如：按钮文本框等等)的widgets的父类。它们提供了诸如文本输入框和按钮之类的UI对象的完整实。
- （2）ViewGroup：ViewGroup继承自View，是一种特殊的View，它可以装其他的Views(或其他的ViewGroup)。ViewGroup是布局(layouts)和views containers的父类。它的直接子类有： FrameLayout、GridLayout、LinearLayout等等。
- 下面列出View及ViewGroup的所有子类
  - View派生出的直接子类有
    ImageView，ProgressBar，TextView，ViewGroup，AnalogClock，KeyboardView，ViewStub，SurfaceView；
  - View派生出的间接子类有
    Button，CheckBox，AbsoluteLayout，AdapterView，AdapterViewAnimator，AdapterViewFlipper，AppWidgetHostView，AutoCompleteTextView，CalendarView，CheckedTextView，Chronometer，AbsListView，AbsSeekBar，AbsSpinner，CompoundButton；
  - ViewGroup派生出的直接子类有
    AbsoluteLayout，FrameLayout，LinearLayout，RelativeLayout，AdapterView，FragmentBreadCrumbs，SlidingDrawer；
  - ViewGroup派生出的间接子类有
    ListView，GridView，AbsListView，AbsSpinner，AdapterViewAnimator，AdapterViewFlipper，AppWidgetHostView，CalendarView，DatePicker，DialerFilter，ExpandableListView，Gallery，GestureOverlayView，HorizontalScrollView，ImageSwitcher；
View树结构（eg：通常在Activty中使用的findViewById()方法就是在控件树中以树的深度优先遍历来查找对应元素）
UI界面架构图（DecorView被设置为整个应用窗口的根View）
标准视图树
在代码中，当程序在onCreate()方法中调用setContentView()方法后，ActivityManagerService会回调OnResume()方法，此时系统会把整个DecorView添加到PhoneWindow中，并让其显示出来

二、View/ViewGroup的测量与绘制

1、View的测量

在onMeasure() 方法中测量，借助MeasureSpec类来帮助测量View
测量模式：
- EXACTLY（精确值模式）：指定数值（在onMeasure()方法中，如果不重写方法，只能使用这种测量模式）
- AT_MOST（最大值模式）：例如wrap_content,只要不超过父控件允许的最大尺寸即可
- UNSPECIFIED（不指定大小）：通常在绘制自定义View时使用
当View需要使用wrap_content属性时，重写onMeasure()方法，最终要做的工作就是把测量后的宽高作为参数设置给setMeasuredDimension(宽，高) 方法
自定义测量值
- 1.从MeasureSpec对象中提取出具体的测量模式和大小
```
int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec)
int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec)
```
- 2.通过测量的模式给出不同的测量值

2、View的绘制

系统2D绘图API需使用Canvas对象绘制，Canvas像画板，使用Paint就可以在上面作画。
通常需要继承View并重写的它的onDraw() 方法进行绘图
要在创建Canvas对象的时候同时传入一个bitmap对象。因为传进去的bitmap与通过这个bitmap创建的Canvas画布是紧紧联系在一起的，这个过程称之为装载画布。这个bitmap用来存储所有绘制在Canvas上的像素信息。
```
    Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
    
    //如果在onDraw()方法中，可将bitmap1再装载到其他Canvas对象中，刷新后会重新装载画布
    canvas.drawBitmap(bitmap1，0，0，null);
    
```

3、ViewGroup的测量：

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，前面所说的对View的测量，就是在这里进行的。

4、ViewGroup的绘制：

ViewGroup如果不是被指定了背景色，通常不需要绘制。但是ViewGroup会使用dispatchDraw() 方法遍历所有的子View，并通过调用子View来完成绘制工作。

三、自定义View

通常情况下，有以下三种方法来实现自定义控件

对现有控件进行拓展
通过组合来实现新的控件
重写View来实现全新的控件

1、对现有控件进行拓展

一般来说，在onDraw() 方法中进行对原生控件的拓展

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    //在回调父类方法前，实现自己的逻辑，对TextView来说，即是在绘制文本内容前
    super.onDraw();
    //在回调父类方法后，实现自己的逻辑，对TextView来说，即是在绘制文本内容后
}

程序调用super.onDraw(canvas) 方法来实现原生控件的功能。
通过canvas、paint等对象实现逻辑

一般在构造方法中完成对象的初始化工作，如初始化画笔

mPaint1 = new Paint();
mPaint1.setColor(getResources().getColor(android.R.color.holo_blue_light));
mPaint1.setStyle(Paint.Style.FILL);

可通过getPaint() 方法获取到当前绘制原生控件的Paint对象，然后对这个对象设置一些原生控件没有的属性

2、创建复合控件

这种方式通常需要继承一个合适的ViewGroup，再给他添加指定功能的控件，从而组合成新的复合控件

Ⅰ、定义属性

①确定属性：在res资源目录的values目录下创建一个attrs.xml的属性定义文件

<resources>
    <declare-styleable name="TopBar">
        <attr name = "title" format = "string" />
        <attr name = "titeTextSize" format = "dimension" />
        <attr name = "titleTextColor" format = "color" />
        <attr name = "rightBackground" format = "reference|color"
        ......
    </declare-styleable>
</resources>

通过标签声明了使用自定义属性，并通过name属性来确定引用的名称
通过标签来声明具体的自定义属性，并通过format属性来指定属性的类型
需要注意的是，有的属性可以是颜色属性，也可以是引用属性。比如按钮的背景，可以指定为具体的颜色，也可以把它指定为一张具体的图片，所以使用“|”来分隔不同的属性

②获取属性

系统提供了TypedArray这样的数据结构来获取自定义属性集，然后通过TypedArray对象的getString()、getColor() 等方法，就可以获取这些定义的属性值。当获取完所有属性值后，需要调用TypedArray的recycle方法来完成资源的回收。

//通过这个方法，将在attrs.xml中定义的declare-styleable的所有属性的值存储到TypedArray中。
//第一个参数为xml名，第二个参数为style的name
TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs,R.styleable.TopBar);

//从TypedArray中取出对应的值来为要设置的属性赋值
mLeftTextColor = ta.getColor(R.styleable.TopBar_leftText,0);
mLeftText = ta.getString(R.styleable.TopBar_leftText);
mLeftBackground = ta.getDrawable(R.styleable.TopBar_leftText);

//获取玩TypedArray的值后，一般要调用recyle的方法来避免重新创建时的错误
ta.recycle();

Ⅱ、组合控件

通过动态添加控件的方式，使用addView() 的方法将重置属性后的系统控件放入自定义的模板中

//为组件元素设置相应的布局元素
mLeftParams = new LayoutParams(LayoutParamas.WRAP_CONTENT, LayoutParamas.MATCH_PARENT);
mLeftParamas.addRule(RelativeLayout.ALIGN_PARENT_LEFT, TRUE);
//添加到ViewGroup
addView(mLeftButton, mLeftParams);

实现自定义控件的点击事件

①定义接口

//接口对象，实现回调机制，在回调方法中，通过映射的接口对象调用接口中的方法，而不用去考虑如何具体实现
public interface topbarClickListener {
    //左按点击事件
    void leftClick();
    //右按点击事件
    void rightClick();
}

②暴露接口给调用者(使用者)

//按钮的点击事件，不需要具体的实现
//秩序调用接口的方法，回调的时候，会有具体的实现
mRightButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
   @Override
   public void onClick(View v) {
       mListener.rightClick();
   }
});

mLeftButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
   @Override
   public void onClick(View v) {
       mListener.leftClick();
   }
});

//暴露一个方法给调用者来注册接口回调
//通过接口来获得回调者对接口方法的实现
public void setOnTopbarClickListener(topbarClickListener mListener) {
    this.mListener = mListener;
}

③实现接口回调（定义具体实现者）
在调用者的代码中，调用者需要实现这样一个接口，并完成接口中的方法，确定具体实现逻辑，并使用第二步中暴露的方法，将接口的对象传递进去，从而完成回调。

mTopbar.setOnTopbarClickListener(
        new TopBar.topbarClickListener(){
        
            @Override
            public void rightClick(){
                Toast.makeText(TopBarTest.this, "right", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
            
            @Override
            public void leftClick(){
                Toast.makeText(TopBarTest.this, "left", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
            
        }
    )

Ⅲ、引用UI模板

在引用前，需要指定引用第三方控件的命名空间。

//假设将引入的第三方控件的名字空间取名为custom
xmlns:custom="http://schemas.android.com/apk/res-auto"

使用自定义View与系统原生的View 的最大区别就是在申明控件时，需要指定完整的包名，而在引用自定义的属性时，需要使用自定义的xmlns名字。
通过include引用布局文件模板
```
<include layout="@layout/topbar" />
```

3、重写View来实现全新的控件

创建一个自定义View，难点在于绘制控件和实现交互
- 通常需要继承View类，并重写它的onDraw()、onMeasure()等方法来实现绘制逻辑。
- 同时通过onTouchEvent()等触控事件来实现交互逻辑。

四、自定义ViewGroup

ViewGroup存在的目的就是为了对其子View进行管理，为其子View添加显示、响应的规则。
- 通常需要重写onMeasure() 方法对子View进行测量
- 重写onLayout() 方法来确定子View的位置
- 重写onTouchEvent() 方法来增加响应事件

五、事件拦截机制分析

Android为触摸事件封装了一个类：MotionEvent
触摸事件先按视图树的顺序从上到下顺序对事件进行分发、拦截，再按逆序进行事件处理或审核。
- 事件传递的返回值：True，拦截，不继续；false，不拦截，继续流程。
- 事件处理的返回值：True，处理了，不用审核了；false，给上级处理

ViewGroup与View的方法：

ViewGroup

//事件分发
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev)
//事件拦截
public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev)
//事件审核
public boolean onTouchEvent(MotionEvent ev)

View（位于最底层，无事件拦截的方法）

//事件分发
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev)
//事件处理
public boolean onTouchEvent(MotionEvent ev)