进阶之路 | 奇妙的View之旅

时间:2020-02-28 许朋友爱玩人气:2

前言

本文已经收录到我的Github个人博客，欢迎大佬们光临寒舍：

我的GIthub博客

学习清单：

View是什么
View的位置参数
View的触控
View的滑动

涉及以下各个知识点：

View的各种滑动方式及其对比

弹性滑动

滑动冲突

View的动画
View的事件分发机制
View的工作原理
View的自定义方式

一.为什么要学习View？

View,是Android中十分重要的一个知识点，是所有控件的基类，尽管View不属于四大组件，但是它的作用堪比四大组件，甚至重要性大于ContentProvider和Broadcast Receivers。

ViewGroup是View的继承，它的内部包含了一组View。

很多时候，面对产品经理的各种奇葩的需求，仅仅使用系统提供的控件是不能满足需求的，因此，我们就需要自定义特定的控件，而自定义控件就需要对View体系有一定程度的理解；有时候，涉及到滑动事件的自定义View的时候，难免会出现各种各样的滑动冲突，而要解决滑动冲突的话，还需要对View的事件分发机制了然于心。

综上，掌握好View这方面的知识，不仅可以让你在日常开发中对自定义View的各种场景胸有成竹，还可以让你在面试官的重重追问（ai hu）下游刃有余（xin tai bao zha）。

二.核心知识点归纳

2.1 `View`的位置参数

Q1：Android坐标系是怎样的呢？

以屏幕的左上角为坐标原点，向右为x轴增大方向，向下为y轴增大方向

Q2：View的位置怎么确定?

由四个顶点确定，分别对应四个属性：top、left、right、bottom。

left是左上角的横坐标，left = getLeft()

right是右下角的横坐标，right = getRight()

top是左上角的纵坐标，top = getTop()

bottom是右下角的纵坐标，bottom=getBottom()

注意：这些坐标是相对于父容器而言的，属于相对坐标；如果想要得到绝对坐标，需要调用getRawX()，绝对坐标的知识在下文将会详细讲解。

因此，View的宽高和坐标关系：

width = right - left,可直接通过getWidth()得到

height = bottom - top，可直接通过getHeight()得到

Q3：View偏移量translation

translationX和translationY是View 左上角相对父容器左上角的偏移量，它们默认值是0。这些参数也是相对于View父容器。

存在关系：x = left + translationX，y = top + translationY

由此可见，x和left不同体现在：

left是View的初始坐标，在绘制完毕后就不会再改变；

而x是View偏移后的实时坐标，是实际坐标。y和top的区别同理。

需要注意的是，在onCreate()方法里无法获取到View的坐标参数，这是因为此时View还未开始绘制，全部坐标参数将都是0。

2.2 `View`的触控

2.2.1 MotionEvent

它是手指触摸屏幕所产生的一系列事件。典型事件有：

ACTION_DOWN：手指刚接触屏幕
ACTION_MOVE：手指在屏幕上滑动
ACTION_UP：手指在屏幕上松开的一瞬间

事件列：从手指接触屏幕至手指离开屏幕，这个过程产生的一系列事件，任何事件列都是以DOWN事件开始，UP事件结束，中间有无数的MOVE事件

通过MotionEvent 对象可以得到触摸事件的x、y坐标。其中通过getX()、getY()可获取相对于当前view（注意：不是父容器）左上角的x、y坐标(相对坐标)；
通过getRawX()、getRawY()可获取相对于手机屏幕左上角的x，y坐标（绝对坐标）。

具体关系见下图：

2.2.2 TouchSlop

系统所能识别的被认为是滑动的最小距离。即当手指在屏幕上滑动时，如果两次滑动之间的距离小于这个常量，那么系统就不认为你是在进行滑动操作。
该常量和设备有关，可用它来判断用户的滑动是否达到阈值
获取方法：ViewConfiguration.get(getContext()).getScaledTouchSlop()

2.2.3 VelocityTracker

速度追踪，用于追踪手指在滑动过程中的速度，包括水平和竖直方向的速度。

使用过程：

在view的onTouchEvent方法中追踪当前单击事件的速度：

VelocityTracker velocityTracker = VelocityTracker.obtain();//实例化一个VelocityTracker 对象
velocityTracker.addMovement(event);//添加追踪事件

在ACTION_UP事件中获取当前的速度

velocityTracker .computeCurrentVelocity(1000);//获取速度前先计算速度，这里计算的是在1000ms内
float xVelocity = velocityTracker .getXVelocity();//得到的是1000ms内手指在水平方向从左向右滑过的像素数，即水平速度
float yVelocity = velocityTracker .getYVelocity();//得到的是1000ms内手指在水平方向从上向下滑过的像素数，垂直速度

注意速度方向，这个速度方向和下面的mScrollX的方向相反

当不需要使用它的时候，需要调用clear方法来重置并回收内存
```
velocityTracker.clear();
velocityTracker.recycle();
```

2.2.4 GestureDetector

手势检测，用于辅助检测用户的单击、滑动、长按、双击等行为

使用过程：

创建一个GestureDetecor对象并实现OnGestureListener接口，根据需要实现单击等方法

GestureDetector mGestureDetector = new GestureDetector(this);//实例化一个GestureDetector对象
mGestureDetector.setIsLongpressEnabled(false);// 解决长按屏幕后无法拖动的现象

接管目标view的onTouchEvent方法，在待监听view的onTouchEvent方法中添加如下实现
```
boolean consume = mGestureDetector.onTouchEvent(event);
return consume;
```
有选择的实现OnGestureListener和OnDoubleTapListener中的方法

建议：如果只是监听滑动操作，建议在onTouchEvent中实现；如果要监听双击这种行为，则使用GestureDetector 。

2.3 `View`的滑动

2.3.1 `View`滑动的七种方式

1. `scrollTo`/`scollBy`

区别：scrollBy是内部调用了scrollTo的，它是基于当前位置的相对滑动；而scrollTo是绝对滑动，因此如果利用相同输入参数多次调用scrollTo()方法，由于View初始位置是不变只会出现一次View滚动的效果而不是多次。

注意：两者都只能对view内容进行滑动，而不能使view本身滑动。

方向：手指从右向左滑动，mScrollX为正值，反之为负值；手指从下往上滑动，mScrollY为正值，反之为负值。（更直观感受：查看下一张照片或者查看长图时手指滑动方向为正）

滑动类型：非弹性滑动

2. LayoutParams

原理：通过改变View的LayoutParams使得View重新布局：比如将一个View向右移动100像素，向右，只需要把它的marginLeft参数增大即可

滑动类型：非弹性滑动

MarginLayoutParams params = (MarginLayoutParams) btn.getLayoutParams();
params.leftMargin += 100;
btn.requestLayout();// 请求重新对View进行measure、layout

3. 动画

动画分为View动画和属性动画，View动画又分为帧动画和补间动画

如果使用属性动画的话，为了能够兼容3.0以下版本，需要采用开源动画库nineoldandroids。

属于弹性滑动

ObjectAnimator.ofFloat(targetView,"translationX",0,100).setDuration(100).start();//在100ms内使得View从原始位置向右平移100像素

想要了解动画详细内容的读者，可以看一下笔者这篇文章：进阶之路 | 奇妙的Animation之旅

4. `layout()`

基本思想：记下触摸点的坐标移动之后，记下移动后的坐标算出偏移量

使用方式：在onTouchEvent中获取到手指的横纵坐标，在ACTION_DOWN中存储上次的x，在ACTION_MOVE中计算移动的距离，最后调用layout方法重新放置View

public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        //获取到手指处的横坐标和纵坐标
        int x = (int) event.getX();
        int y = (int) event.getY();

        switch (event.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                //lastX是存储上一次的x
                lastX = x;
                lastY = y;
                break;

            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                //计算移动的距离
                int offsetX = x - lastX;
                int offsetY = y - lastY;
                //调用layout方法来重新放置它的位置,左上右下
               layout(getLeft()+offsetX, getTop()+offsetY,
                       getRight()+offsetX , getBottom()+offsetY);
                break;
                return true;
        }

5. `offsetLeftAndRight()`与`offsetTopAndBottom()`

使用方式类似于layout()，将 layout(getLeft()+offsetX, getTop()+offsetY,getRight()+offsetX , getBottom()+offsetY)换成offsetLeftAndRight(offsetX)与offsetTopAndBottom(offsetY)即可

           // 对left和right进行偏移
           offsetLeftAndRight(offsetX);
            //对top和bottom进行偏移
           offsetTopAndBottom(offsetY);

6. Scroller

与scrollTo/scrollBy不同：scrollTo/scrollBy过程是瞬间完成的，非平滑；而Scroller则有过渡滑动的效果

注意：Scoller本身无法让View弹性滑动，它需要和View的computeScroll方法配合使用。

原理：Scoller的computeScrollOffset()根据时间的流逝动态计算一小段时间里View滑动的距离，并得到当前View位置，再通过scrollTo继续滑动。即把一次滑动拆分成无数次小距离滑动从而实现弹性滑动。

Scroller惯用代码：

Scroller scroller = new Scroller(mContext); //实例化一个Scroller对象

private void smoothScrollTo(int dstX, int dstY) {
  int scrollX = getScrollX();//View的左边缘到其内容左边缘的距离
  int scrollY = getScrollY();//View的上边缘到其内容上边缘的距离
  int deltaX = dstX - scrollX;//x方向滑动的位移量
  int deltaY = dstY - scrollY;//y方向滑动的位移量
  scroller.startScroll(scrollX, scrollY, deltaX, deltaY, 1000); //开始滑动
  invalidate(); //刷新界面
}

//计算一段时间间隔内偏移的距离，并返回是否滚动结束的标记
@Override
public void computeScroll() {
  if (scroller.computeScrollOffset()) { 
    scrollTo(scroller.getCurrX(), scroller.getCurY());
    postInvalidate();//通过不断的重绘不断的调用computeScroll方法
  }
}

startScroll()的源码：

只是进行前期的准备工作，并没有进行实际的滑动操作，而是通过后续invalidate()方法去做滑动动作。

public void startScroll(int startX,int startY,int dx,int dy,int duration){
  mMode = SCROLL_MODE;
  mFinished = false;
  mDuration = duration;//滑动时间
  mStartTime = AnimationUtils.currentAminationTimeMills();//开始时间
  mStartX = startX;//滑动起点
  mStartY = startY;//滑动起点
  mFinalX = startX + dx;//滑动终点
  mFinalY = startY + dy;//滑动终点
  mDeltaX = dx;//滑动距离
  mDeltaY = dy;//滑动距离
  mDurationReciprocal = 1.0f / (float)mDuration;
 }

7. 延时策略

通过发送一系列延时信息从而达到一种渐近式的效果，具体可以通过Handler/View的postDelayed，也可使用线程的sleep方法。

缺点：无法精确地定时；原因：系统的消息调度也需要时间

2.3.2 滑动冲突

Q1:产生原因：

一般情况下，在一个界面里存在内外两层可同时滑动的情况时，会出现滑动冲突现象。

Q2:出现的场景：

场景一：外部滑动和内部滑动方向不一致：如ViewPager嵌套ListView(实际这么用没问题，因为ViewPager内部已处理过)。
场景二：外部滑动方向和内部滑动方向一致：如ScrollView嵌套ListView。

读者如果想要了解出现原因以及解决方式，笔者推荐一篇文章：ScrollView嵌套ListView时可能产生的问题解决

场景三：上面两种情况的嵌套

Q3:处理规则：

对场景一：当用户左右/上下滑动时让外部View拦截点击事件，当用户上下/左右滑动时让内部View拦截点击事件。即根据滑动的方向判断谁来拦截事件。关于判断是上下滑动还是左右滑动，可根据滑动的距离或者滑动的角度去判断。
对场景二：一般从业务上找突破点。即根据业务需求，规定何时让外部View拦截事件何时由内部View拦截事件。
对场景三：相对复杂，可同样根据需求在业务上找到突破点。

Q4:解决方式：

这里的onInterceptTouchEvent，dispatchTouchEvent，requestDisallowInterceptTouchEvent等方法在View的事件分发机制会详细说明

A1：外部拦截法

含义：指点击事件都先经过父容器的拦截处理，如果父容器需要此事件就拦截，否则就不拦截。
方法：需要重写父容器的onInterceptTouchEvent方法，在内部做出相应的拦截。

//重写父容器的拦截方法
public boolean onInterceptTouchEvent (MotionEvent event){
    boolean intercepted = false;
    int x = (int) event.getX();
    int y = (int) event.getY();
    switch (event.getAction()) {
      case MotionEvent.ACTION_DOWN://对于ACTION_DOWN事件必须返回false，一旦拦截后续事件将不能传递给子View
         intercepted = false;
         break;
      case MotionEvent.ACTION_MOVE://对于ACTION_MOVE事件根据需要决定是否拦截
         if (父容器需要当前事件） {
             intercepted = true;
         } else {
             intercepted = flase;
         }
         break;
   }
      case MotionEvent.ACTION_UP://对于ACTION_UP事件必须返回false，一旦拦截子View的onClick事件将不会触发
         intercepted = false;
         break;
      default : break;
   }
    mLastXIntercept = x;
    mLastYIntercept = y;
    return intercepted;
   }

A2：内部拦截法

含义：指父容器不拦截任何事件，而将所有的事件都传递给子容器，如果子容器需要此事件就直接消耗，否则就交由父容器进行处理。

方法：需要配合requestDisallowInterceptTouchEvent方法。重写子View的dispatchTouchEvent()

public boolean dispatchTouchEvent ( MotionEvent event ) {
  int x = (int) event.getX();
  int y = (int) event.getY();

  switch (event.getAction) {
      case MotionEvent.ACTION_DOWN:
         parent.requestDisallowInterceptTouchEvent(true);//为true表示禁止父容器拦截
         break;
      case MotionEvent.ACTION_MOVE:
         int deltaX = x - mLastX;
         int deltaY = y - mLastY;
         if (父容器需要此类点击事件) {
             parent.requestDisallowInterceptTouchEvent(false);//为fasle表示允许父容器拦截
         }
         break;
      case MotionEvent.ACTION_UP:
         break;
      default :
         break;        
 }

  mLastX = x;
  mLastY = y;
  return super.dispatchTouchEvent(event);
}

除子容器需要做处理外，父容器也要默认拦截除了ACTION_DOWN以外的其他事件，这样当子容器调用parent.requestDisallowInterceptTouchEvent(false)方法时，父元素才能继续拦截所需的事件。

因此，父View需要重写onInterceptTouchEvent()：

public boolean onInterceptTouchEvent (MotionEvent event) {
 int action = event.getAction();
 if(action == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
     return false;
 } else {
     return true;
 }
}

内部拦截法要求父容器不能拦截ACTION_DOWN的原因：

由于该事件并不受FLAG_DISALLOW_INTERCEPT（由requestDisallowInterceptTouchEvent方法设置）标记位控制，一旦ACTION_DOWN事件到来，该标记位会被重置。所以一旦父容器拦截了该事件，那么所有的事件都不会传递给子View，内部拦截法也就失效了。

2.4 View的事件分发机制

读者看完本篇对事件分发机制还有些模糊的话，笔者墙裂推荐一篇浅显易懂的文章：android中的事件传递和处理机制

Q1：了解setContentView()

我们将从源码的角度，一步步带大家深入setContentView()的本质，为后面事件分发机制的了解打好基础

因此，我们可以得到Activity的构成，如下图所示

Q2：事件分发本质是什么:

就是对MotionEvent事件分发的过程。即当一个MotionEvent产生了以后，系统需要将这个点击事件传递到一个具体的View上。（关于MotionEvent介绍见本篇2.2.1）

Q3：事件分发需要的主要方法是什么：

dispatchTouchEvent：进行事件的分发（传递）。返回值是 boolean 类型，受当前onTouchEvent和下级view的dispatchTouchEvent影响
onInterceptTouchEvent:对事件进行拦截。该方法只在ViewGroup中有，View（不包含 ViewGroup）是没有的。如果一旦拦截，则执行ViewGroup的onTouchEvent，在ViewGroup中处理事件，而不接着分发给View,且只调用一次，所以后面的事件都会交给ViewGroup处理。
onTouchEvent：进行事件处理

事件分发是逐级下发的，目的是将事件传递给一个View。

ViewGroup一旦拦截事件，就不往下分发，同时调用onTouchEvent处理事件。

2.5 View的工作原理

2.5.1 View工作流程

measure测量->layout布局->draw绘制

measure确定View的测量宽高
layout确定View的最终宽高和四个顶点的位置
draw将View 绘制到屏幕上
对应onMeasure()、onLayout()、onDraw()三个方法。

具体过程：

ViewRoot对应于ViewRootImpl类，它是连接WindowManager和DecorView的纽带

View的绘制流程是从ViewRoot.performTraversals开始。

performTraversals()依次调用performMeasure()、performLayout()和performDraw()三个方法，完成顶级 View的绘制。

其中，performMeasure()会调用measure()，measure()中又调用onMeasure()，实现对其所有子元素的measure过程，这样就完成了一次measure过程；接着子元素会重复父容器的measure过程，如此反复至完成整个View树的遍历。layout和draw同理。过程图如下：

2.5.2 `measure`

先来理解MeasureSpec：

作用：通过宽测量值widthMeasureSpec和高测量值heightMeasureSpec决定View的大小

组成：一个32位int值，高2位代表SpecMode(测量模式)，低30位代表SpecSize( 某种测量模式下的规格大小)。

三种模式：

a.UNSPECIFIED: 父容器不对View有任何限制，要多大有多大。常用于系统内部。

b.EXACTLY(精确模式): 父视图为子视图指定一个确切的尺寸SpecSize。对应LayoutParams中的match_parent或具体数值。

c.AT_MOST(最大模式): 父容器为子视图指定一个最大尺寸SpecSize，View的大小不能大于这个值。对应LayoutParams中的wrap_content。

决定因素：由子View的布局参数LayoutParams和父容器的MeasureSpec值共同决定。

现在，分别讨论两种measure：

View的measure：只有一个原始的View，通过measure()即可完成测量。

从getDefaultSize()中可以看出，直接继承View的自定义View需要重写onMeasure()并设置wrap_content时的自身大小，否则效果相当于macth_parent。解决上述问题的典型代码：

方法一：

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
        
        int widthSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
        int widthSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
        int heightSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
        int heightSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
        //分析模式，根据不同的模式来设置
        if(widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST){
            setMeasuredDimension(mWidth,mHeight);
        }else if(widthSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST){
            setMeasuredDimension(mWidth,heightSpecSize);
        }else if(heightSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST){
            setMeasuredDimension(widthSpecSize,mHeight);
        }
    }

方法二：

原理其实和方法一类似，就是resolveSize封装了方法一的一系列操作

想探究resolveSize源码的可以看一下这篇文章：resolveSize(int size , int measureSpec)方法介绍

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
        int width=resolveSize(mWidth, widthMeasureSpec);
        int height=resolveSize(mHeight, heightMeasureSpec);
        setMeasuredDimension(width,height);
    }

ViewGroup的measure：除了完成ViewGroup自身的测量外，还会遍历去调用所有子元素的measure方法。

ViewGroup中没有重写onMeasure()，而是提供measureChildren()。

如果读者对onMeasure的详细重写例子感兴趣的话，笔者推荐一篇文章：自定义View Measure过程 - 最易懂的自定义View原理系列（2）

2.5.3 `layout`

确定View的最终宽高和四个顶点的位置

大致流程：从顶级View开始依次调用layout()，其中子View的layout()会调用setFrame()来设定自己的四个顶点（mLeft、mRight、mTop、mBottom），接着调用onLayout()来确定其坐标，注意该方法是空方法，因为不同的ViewGroup对其子View的布局是不相同的。

如果读者对onLayout()的详细重写例子感兴趣的话，笔者推荐一篇文章：（3）自定义View Layout过程 - 最易懂的自定义View原理系列

2.5.4 `draw`

推荐阅读：对View工作流程的理解（源码)

绘制到屏幕

绘制顺序：

绘制背景：background.draw(canvas)

绘制自己：onDraw(canvas)

绘制children：dispatchDraw(canvas)

绘制装饰：onDrawScrollBars(canvas)

注意：View有一个特殊的方法setWillNotDraw()，该方法用于设置 WILL_NOT_DRAW 标记位（其作用是当一个View不需要绘制内容时，系统可进行相应优化）。默认情况下View是没有这个优化标志的（设为true）。

2.6 自定义View

如果想了解自定义View实例的读者，笔者推荐一篇文章：手把手教你写一个完整的自定义View

Q1：自定义View的类型有哪些？

特别提醒：

三.课堂小测试

恭喜你！已经看完了前面的文章，相信你对View已经有一定深度的了解，下面，进行一下课堂小测试，验证一下自己的学习成果吧！

Q1：View的测量宽高和最终宽高有什么区别？

这个问题具体为View的getMeasuredWidth和getWidth有什么区别？

答案揭晓：

在View的默认实现中，测量宽高和最终宽高相等，但是测量宽高的赋值时机比最终宽高的赋值时机稍微早一点，测量宽高形成于measure过程，最终宽高形成于View的layout过程。

Q2：什么情况下测量宽高和最终宽高不一致呢？

重写了View的layout方法

public void layout(int l,int t,int r, int b){
  super.layout(l,t,r+100,b+100);
}

在某些情况下，View需要多次measure才能确定自己的测量宽高，在前几次的测量过程中，得出的测量宽高有可能和最终宽高不一致，但最终两者还是一致的。

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本文参考链接：

《Android 进阶之光》
《Android 开发艺术探索》
Android属性动画和视图动画的区别
ScrollView嵌套ListView时可能产生的问题解决
自定义View Measure过程 - 最易懂的自定义View原理系列（2）
（3）自定义View Layout过程 - 最易懂的自定义View原理系列
对View工作流程的理解（源码)
手把手教你写一个完整的自定义View
要点提炼|开发艺术之View
android中的事件传递和处理机制
resolveSize(int size , int measureSpec)方法介绍

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