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Android如何自定义View

自定义View

自定义UI控件有2种方式:

  1. 继承系统提供的成熟控件(如LinearLayout,RelativeLayout,ImageView等)
  2. 直接继承自系统View或ViewGroup,并自绘显示内容

一、继承现有控件

相对而言,这是一种较简单的实现方式。因为大部分核心工作,比如:控件大小的测量,控件位置的摆放等相关的计算,在系统中都已经实现并封装好,我们只需要在其基础上进行一些扩展,并按照自己的意图显示相应的UI元素。如下代码

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CustomToolBar继承自RelativeLayout,在构造函数中通过addView方式分别添加了2个ImageView和1个TextView。显示效果如下:

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二、自定义属性

我们想在XML布局文件中使用CustomToolBar时,希望能在XML文件中直接指定title的显示内容,字体颜色,leftImage和rightImage的显示图片等。这就需要使用自定义属性。

自定义属性具体分为以下几步:

1.attrs.xml中声明自定义属性

在res的values目录下的attrs.xml文件中(没有就新建),使用标签自定义属性,如下:

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解释说明:

2.在XML布局文件中使用自定义属性

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需要先添加命名空间 xmlns:app ,然后通过命名空间app引用引用自定义属性,并传入相应的图片资源和字符串内容

3.在CustomToolBar中,获取自定义属性的引用值

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如图所示,主要通过Context.obtainStyleAttributes方法获取到自定义属性的集合,然后从这个集合中取出相应的自定义属性

三、直接继承自View或ViewGroup

这种方式相比第一种麻烦一些,但也更加灵活,也能实现更复杂的UI界面。一般情况下使用这种实现方式需要解决以下几个问题:

  1. 如何根据相应的属性将UI元素绘制到界面
  2. 自定义控件的大小,也就是宽和高分别设置多少
  3. 如果是ViewGroup,如何合理安排其内部子View的摆放位置

以上3个问题依次在如下3个方法中得到解决:

  1. OnDraw
  2. onMeasure
  3. onLayout

因此自定义View的重点工作其实就是复写并合理的实现这3个方法。

注意:并不是每个自定义View都需要实现这3个方法,大多数情况下只需要实现2个甚至1个方法也能满足需求。

1.onDraw

onDraw方法接收一个Canvas类型的参数。Canvas可以理解为一个画布,在这块画布上可以绘制各种类型的UI元素

系统提供了一系列Canvas操作方法:

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从上图可以看出,Canvas中每一个绘制操作都需要传入一个Paint对象。Paint就相当于一个画笔,可以通过设置画笔的各种属性,来实现不同绘制效果

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比如在下面代码中,定义PieImageView继承自View,然后在onDraw方法中,分别使用Canvas的drawArc和drawCircle方法来绘制弧度和圆形。这两个形状组合在一起就能表示一个简易的圆形进度条控件

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在布局文件中直接使用上述的PieImageView,设置宽高为300dp,并在Activity中设置PieImageView的进度为45,如下:

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最终运行显示效果如下:

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如果在上面将PieImageView的宽高设置为 wrap_content (也就是自适应),重新运行如下:

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很显然,PieImageView并没有正常显示。问题的主要原因就是在PieImageView中并没有在onMeasure方法中进行重新测量,并重新设置宽高。

2.onMeasure

首先我们要弄清楚,自定义View为什么需要重新测量。正常情况下,我们直接在XML布局文件中定义好View的宽高,然后让自定义View在此宽高的区域内显示即可。但是为了更好地兼容不同尺寸的屏幕,Android提供了 wrap_contentmatch_parent 属性来规范控件的显示规则。他们代表自适应大小和填充父视图的大小,但是这两个属性并没有指定具体的大小,因此我们需要在onMeasure方法中过滤出这两种情况,真正的测量出自定义View应该显示的宽高大小

所有工作都是在onMeasure方法中完成,方法定义如下:

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可以看出,方法会传入2个参数 widthMeasureSpecheightMeasureSpec 。这两个参数是从父视图传递给子View的两个参数,看起来很像宽高,但是他们所表示的不仅仅是宽高 ,还有一个非常重要的测量模式

一共3中测量模式:

  1. EXACTLY:表示在XML布局文件中宽高使用match_parent或者固定大小
  2. AT_MOST:表示在XML布局文件中宽高使用wrap_content
  3. UNSPECIFIED:父容器没有对当前View有任何限制,当前View可以取任意尺寸,比如ListView中的item

具体值和测量模式都可以通过Android SDK提供的API获取:

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为什么1个Int值可以代表2中意义?实际上 widthMeasureSpecheightMeasureSpec 都是使用二进制高2位表示测量模式,低30位表示宽高具体大小

3.重新回到PieImageView

在PieImageView中并没有复写onMeasure方法,因此默认使用父类也就是View中的实现,View中的onMeasure默认实现如下:

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蓝色框中的setMeasureDimension是一个非常重要的方法,这个方法传入的值直接决定View的宽高,也就是说如果调用setMeasureDimension(100,200),最终View就显示宽100 * 高200的矩形范围。红色下划线表示的getDefaultSize返回的是默认大小,默认为父视图的剩余可用空间

这也是为什么PieImageView显示异常的原因,虽然我们在XML中指定的是warp_content,但是实际使用的宽高值却是父视图的剩余可用空间,从代码中可以看出是整个屏幕的宽高。

问题原因找到,解决方法只要复写onMeasure,过滤出 wrap_content 的情况,并主动调用setMeasureDimension方法设置正确的宽高即可:

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4.ViewGroup中的onMeasure

如果我们自定义的控件是一个容器,onMeasure方法会更加复杂一些。因为ViewGroup在测量自己的宽高之前需要先确定其内部子View的所占大小,然后才能确定自己的大小。比如:

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LinearLayout的宽高为 wrap_content 表示由子控件的大小决定,而3个子控件的宽度分别为300,200,100,那最终LinearLayout宽度为多大?运行结果如下:

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可以看出LinearLayout最终宽度是由其内部最大的子View宽度决定

当我们自定义一个ViewGroup时,也需要在onMeasure方法中综合考虑子View的宽度。比如要实现一个流式布局FlowLayout,效果如下:

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在大多数APP搜索界面常会使用FlowLayout来展示历史记录。

FlowLayout的每一行上的item个数不一定,当每行的item累计宽度超过可用总宽度,则需要重启一行摆放item项。因此我们需要在onMeasure方法中主动的分行计算出FlowLayout的最终高度!

//测量控件的宽和高
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
	super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
	//获得宽高的测量模式和测量值
    int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
    int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
    int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);

    //获得容器中子View的个数
    int childCount = getChildCount();
    //记录每一行View的总宽度
    int totalLineWidth = 0;
    //记录每一行最高View的高度
    int perLineMaxHeight = 0;
    //记录当前ViewGroup的总高度
    int totalHeight = 0;
    for (int i = 0; i < childCount; i++) {
        View childView = getChildAt(i);
        //对子View进行测量
        measureChild(childView, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) childView.getLayoutParams();
        //获得子View的测量宽度
        int childWidth = childView.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin;
        //获得子View的测量高度
        int childHeight = childView.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin;
        if (totalLineWidth + childWidth > widthSize) {
            //统计总高度
            totalHeight += perLineMaxHeight;
            //开启新的一行
            totalLineWidth = childWidth;
            perLineMaxHeight = childHeight;
        } else {
            //记录每一行的总宽度
            totalLineWidth += childWidth;
            //比较每一行最高的View
            perLineMaxHeight = Math.max(perLineMaxHeight, childHeight);
        }
        //当该View已是最后一个View时,将该行最大高度添加到totalHeight中
        if (i == childCount - 1) {
            totalHeight += perLineMaxHeight;
        }
    }
    //如果高度的测量模式是EXACTLY,则高度用测量值,否则用计算出来的总高度(这时高度的设置为wrap_content)
    heightSize = heightMode == MeasureSpec.EXACTLY ? heightSize : totalHeight;
    setMeasuredDimension(widthSize, heightSize);
}

上述onMeasure方法的主要目的有2个:

5.onLayout

上面的FlowLayout中的onMeasure方法只是计算出ViewGroup的最终显示宽高,但是并没有规定某一个子View应该显示在何处位置。要定义ViewGroup内部子View的显示规则,则需要复写并实现onLayout方法

ViewGroup中的onLayout方法声明如下:

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它是一个抽象方法,也就是说每一个自定义ViewGroup都必须主动实现如何排布子View,具体就是遍历每一个子View,调用child.(l,t,r,b)方法来为每个子View设置具体的布局位置。四个参数为别代表:左上右下的坐标位置,一个简易的FlowLayout 实现如下:

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    mAllViews.clear();
    mPerLineMaxHeight.clear();
    //存放每一行的子View
    List<View> lineViews = new ArrayList<>();
    //记录每一行已存放View的总宽度
    int totalLineWidth = 0;
    //记录每一行最高View的高度
    int lineMaxHeight = 0;
    /****遍历所有View,将View添加到List<List<View>>集合中**********/
    //获得子View的总个数
    int childCount = getChildCount();
    for (int i = 0; i < childCount; i++) {
        View childView = getChildAt(i);
        MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) childView.getLayoutParams();
        int childWidth = childView.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin;
        int childHeight = childView.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin;
        if (totalLineWidth + childWidth > getWidth()) {
            mAllViews.add(lineViews);
            mPerLineMaxHeight.add(lineMaxHeight);
            //开启新的一行
            totalLineWidth = 0;
            lineMaxHeight = 0;
            lineViews = new ArrayList<>();
        }
        totalLineWidth += childWidth;
        lineViews.add(childView);
        lineMaxHeight = Math.max(lineMaxHeight, childHeight);
    }
    //单独处理最后一行
    mAllViews.add(lineViews);
    mPerLineMaxHeight.add(lineMaxHeight);
    /************遍历集合中的所有View并显示出来************/
    //表示一个View和父容器左边的距离
    int mLeft = 0;
    //表示View和父容器顶部的距离
    int mTop = 0;
    for (int i = 0; i < mAllViews.size(); i++) {
        //获得每一行的所有View
        lineViews = mAllViews.get(i);
        lineMaxHeight = mPerLineMaxHeight.get(i);
        for (int j = 0; j < lineViews.size(); j++) {
            View childView = lineViews.get(j);
            MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) childView.getLayoutParams();
            int leftChild = mLeft + lp.leftMargin;
            int topChild = mTop + lp.topMargin;
            int rightChild = leftChild + childView.getMeasuredWidth()
            int bottomChild = topChild + childView.getMeasuredHeight();
            //四个参数分别表示View的左上角和右下角
            childView.layout(leftChild, topChild, rightChild, bottomChild);
            mLeft += lp.leftMargin + childView.getMeasuredWidth() + lp.rightMargin;
        }
        mLeft = 0;
        mTop += lineMaxHeight;
    }
}

最终我们可以在XML中使用此自定义控件

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总结

  1. onDraw:主要负责绘制UI元素
  2. onMeasure:主要负责测量自定义控件具体显示的宽高
  3. onLayout:主要是在自定义ViewGroup中复写,并实现子View的显示位置,并在其中介绍了自定义属性的使用方法
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