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Android ViewPager源码详细分析

2019-12-12 03:36:23
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来源:转载
供稿:网友

1.问题

由于Android Framework源码很庞大,所以读源码必须带着问题来读!没有问题,创造问题再来读!否则很容易迷失在无数的方法与属性之中,最后无功而返。

那么,关于ViewPager有什么问题呢?
1). setOffsreenPageLimit()方法是如何实现页面缓存的?
2). 在布局文件中,ViewPager布局内部能否添加其他View?
3). 为什么ViewPager初始化时,显示了一个页面却不会触发onPageSelected回调?

问题肯定不止这三个,但是有这三个问题基本可以找到本次分析的重点了。读者朋友也可以自己先提出一些问题,再看下面的分析,看看是否可以从分析过程中找到答案。

2.从onMeasure()下手

ViewPager继承自ViewGroup,是Android Framework提供的一个控件,而Android系统显示控件的流程就是: Activity加载布局实例化所有控件 ―> rootView遍历所以控件 ―> 对需要重绘的控件执行测量,布局,绘制的操作。

而转化到某个控件来说,它的流程就是:构造方法 ―> onMeasure ―> onLayout ―> onDraw
由于ViewPager的构造方法中只是初始化了一些与本文主题无关的属性就略过不讲,那么自然而然onMeasure方法就来到了我们眼前。

那么在onMeasure中ViewPager做了些什么呢?先把源码摆出来,我进行了一些删减。

@Override  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {    //测量ViewPager自身大小    setMeasuredDimension(getDefaultSize(0, widthMeasureSpec),        getDefaultSize(0, heightMeasureSpec));    final int measuredWidth = getMeasuredWidth();    // child的宽高,占满父控件    int childWidthSize = measuredWidth - getPaddingLeft() - getPaddingRight();    int childHeightSize = getMeasuredHeight() - getPaddingTop() - getPaddingBottom();    //1.测量Decor    int size = getChildCount();    for (int i = 0; i < size; ++i) {      final View child = getChildAt(i);      if (child.getVisibility() != GONE) {        final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();        if (lp != null && lp.isDecor) {//仅对Decor进行测量          //省略若干代码,主要负责对Decor控件的测量          ...        }      }    }    mChildWidthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(childWidthSize, MeasureSpec.EXACTLY);    mChildHeightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(childHeightSize, MeasureSpec.EXACTLY);    // 2.从Adapter中获取childView    mInLayout = true;    populate();    mInLayout = false;    // 3.测量非Decor的childView    size = getChildCount();    for (int i = 0; i < size; ++i) {      final View child = getChildAt(i);      if (child.getVisibility() != GONE) {        final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();        if (lp == null || !lp.isDecor) {          final int widthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(              (int) (childWidthSize * lp.widthFactor), MeasureSpec.EXACTLY);          child.measure(widthSpec, mChildHeightMeasureSpec);        }      }    }  }

简单总结就是三件事情。

2.1 测量Decor控件

可能很多人有些懵x了,Decor是个啥?
其实Decor是一个接口,在ViewPager内部定义的,并且该接口是没有定义任何内容的。唯一的作用就是如果你的控件实现了Decor接口,那么你的控件就属于DecorView了。
我们知道ViewPager的数据是通过Adapter管理的,但其实还有一种方式给ViewPager添加childView.

#layout.xml<ViewPager>  <DecorView /></ViewPager>

上面这种直接在ViewPager布局内部添加控件也是可以的,但是要求DecorView必须实现Decor接口,否则将不予显示。
在ViewPager的addView方法中会对childView进行判断,也看一下代码吧!

 @Override  public void addView(View child, int index, ViewGroup.LayoutParams params) {    if (!checkLayoutParams(params)) {      params = generateLayoutParams(params);    }    final LayoutParams lp = (LayoutParams) params;    lp.isDecor |= child instanceof Decor; //在此处给isDecor赋值    //省略无关代码    ...  }

至于addView()方法是如何调用,可以参考本人博客 ViewGroup如何加载布局中的View?
而上面的代码我们要注意的是lp.isDecor,这是ViewPager为它的childView准备的LayoutParams,在onMeasure的第一步中就是根据lp.isDecor来挑选出Decor控件来测量的。
至于Decor的测量过程与本文主题无关,在此就不详述了,有兴趣的可以自己去查看源码。

2.2 从Adapter中创建ChildView(populate方法)

ViewPager也是采用Observable模式来设计的,数据通过PagerAdapter来管理,并且childView也是通过PagerAdapter来创建的,ViewPager主要负责界面交互相关的工作。
对PagerAdapter并不会做太详细的介绍,直接给一个示例代码吧。

public class AutoScrollAdapter extends PagerAdapter {  //省略构造方法代码  ...  @Override  public void destroyItem(ViewGroup container, int position, Object object) {  }  @Override  public int getCount() {    return mData.size();  }  @Override  public boolean isViewFromObject(View view, Object object) {    return view == object;  }  @Override  public Object instantiateItem(ViewGroup container, int position) {    View itemView = new TextView(mContext); //通过各种方法新建一个childView    container.addView(itemView);//将childView添加到ViewPager中    return itemView;  }}

这四个方法是必须要重写的,方法的含义根据方法名就能看出来。这里主要要讲一下最后这个方法instantiateItem()。它负责向ViewPager提供childView,这里调用的addView方法是被ViewPager重写过的,所以会对lp.isDecor赋值,并且我们可以知道,这里的isDecor=false。

有些人可能要问,这一步的主角不应该是populate()方法吗?的确应该是populate方法,但是由于这个方法比较复杂,为了阅读的连贯性考虑,博主决定单独提出来,一会儿再讲它。
在这里主要告诉大家,populate()方法内部会调用Adapter.instantiateItem()方法,也就是将Adapter中的childView添加到ViewPager中来,为下一步做准备。

2.3 测量ChildView

有了上面的分析,这一步的内容就很好理解了。
简单来说就是,遍历所有的childView,挑选出lp.isDecor==false的childView,然后调用view.measure()方法让childView自己去完成测量。
还有一点需要注意,就是childView的宽度 width= childWidthSize * lp.widthFactor。
childWidthSize就是ViewPager的宽度,lp.widthFactor代表这个childView占几个页面。
lp.widthFactor默认情况下是1.0,可以重写PagerAdapter.getPageWidth(pos)方法来修改这个值。
到此,ViewPager的测量过程就完成了。

3.populate()方法

可以说这是ViewPager最核心的一个方法,所以单独作为一个小节来分析。
在分析源码之前,必须先介绍一个类――ItemInfo

3.1 ItemInfo是什么?

static class ItemInfo {    Object object; //childView    int position;  //childView在Adapter中的位置    boolean scrolling; //是否在滚动    float widthFactor; //宽度的倍数,默认情况下是1    float offset;    //页面的偏移参数,粗暴的理解就是第几个页面  }

这是ViewPager内部定义的一个静态类,将childView相关的属性进行了包装,主要是为了方便对childView的管理。
并且在ViewPager内部还维护了一个ArrayList,由ItemInfo对象组成,属性名是mItems。
这个list的长度就是由mOffscreenPageLimit来决定的,这个在后面的代码分析中会看到。
好了,了解了基本对象之后,就可以开始分析populate方法了。
注意:由于代码比较长,为了方便阅读博主打算将populate()方法的代码分段讲解,如过代码中没有方法声明,则表示该段代码属于populate()方法。

3.2 获取当前的ItemInfo对象

从这里开始,对populate()方法的源码进行分析,分析内容主要在代码的注释中编写。

  void populate(int newCurrentItem) {    ItemInfo oldCurInfo = null;    int focusDirection = View.FOCUS_FORWARD;    if (mCurItem != newCurrentItem) {      focusDirection = mCurItem < newCurrentItem ? View.FOCUS_RIGHT : View.FOCUS_LEFT;      oldCurInfo = infoForPosition(mCurItem); //获取旧的ItemInfo对象      mCurItem = newCurrentItem;  //更新mCurItem的值,就是在Adapter中的position    }    //省略无关代码    ...    //mOffscreenPageLimit就是setOffscreenPageLimit方法设置的值    final int pageLimit = mOffscreenPageLimit;    //根据下面三行代码可知:mItems的长度就是 2 * pageLimit + 1    //这里声明的startPos和endPos在后面会起作用,大家注意一下    final int startPos = Math.max(0, mCurItem - pageLimit);    final int N = mAdapter.getCount();    final int endPos = Math.min(N-1, mCurItem + pageLimit);    // 遍历mItems列表,找出mCurItem对应的ItemInfo对象,是根据position来判断的    int curIndex = -1;    ItemInfo curItem = null;    for (curIndex = 0; curIndex < mItems.size(); curIndex++) {      final ItemInfo ii = mItems.get(curIndex);      if (ii.position >= mCurItem) {        if (ii.position == mCurItem) curItem = ii;        break;      }    }    // 如果mItems中还未保存该ItemInfo,则创建一个IntemInfo对象    if (curItem == null && N > 0) {      curItem = addNewItem(mCurItem, curIndex);    }    ...

这里要注意的一点是,在新建ItemInfo对象时,我们是调用的addNewItem方法,它的代码如下所示。

ItemInfo addNewItem(int position, int index) {    ItemInfo ii = new ItemInfo(); //新建一个ItemInfo对象    ii.position = position;    ii.object = mAdapter.instantiateItem(this, position);//用Adapter创建一个childView    ii.widthFactor = mAdapter.getPageWidth(position);//默认返回1.0f    if (index < 0 || index >= mItems.size()) { //添加到mItems中      mItems.add(ii);    } else {      mItems.add(index, ii);    }    return ii;  }

不管是从mItems中提取还是新建一个ItemInfo对象,总之我们已经得到了curItem,即当前的IntemInfo对象。

3.3 管理mItems中的其余对象

因为我们的mItems长度是有限的,并且与pageLimit有关,所以很可能出现页面总数大于mItems长度的情况。当显示的页面改变时,我们必须将一些ItemInfo添加进来,将另一些ItemInfo移除。
以保证我们的mItems中的ItemInfo.position是这样的:
[ startPos … mCurItem … endPos ]

其中:
mCurItem = curItem.position
startPos = mCurItem - pagLimit
endPos = mCurItem + pagLimit

具体如何操作,我们来看代码

    if (curItem != null) {      //1.调整curItem左边的对象      float extraWidthLeft = 0.f;      // curIndex是curItem在mItems中的索引      // itemIndex就是curItem左边的ItemInfo的索引      int itemIndex = curIndex - 1;       //获取左边的ItemInfo对象      ItemInfo ii = itemIndex >= 0 ? mItems.get(itemIndex) : null;      final int clientWidth = getClientWidth();      //curItem左边需要的宽度,默认情况下为1.0f      final float leftWidthNeeded = clientWidth <= 0 ? 0 :          2.f - curItem.widthFactor + (float) getPaddingLeft() / (float) clientWidth;      //遍历mItems左半部分,即curIndex左边的对象      //只有在pos < startPos时才能退出循环,否则会一直遍历到pos=0      for (int pos = mCurItem - 1; pos >= 0; pos--) {        // 建议大家先从下面的else if开始看,因为这里的逻辑是准备退出循环了        if (extraWidthLeft >= leftWidthNeeded && pos < startPos) {          //当pos < startPos,说明mItems左边部分已经调整完毕了          //此时的ii代表的是,startPos左边的对象了          if (ii == null) {             break;          }          //如果startPos左边还有对象,需要从mItems中移除          if (pos == ii.position && !ii.scrolling) {            mItems.remove(itemIndex);            mAdapter.destroyItem(this, pos, ii.object);            itemIndex--;            curIndex--;            ii = itemIndex >= 0 ? mItems.get(itemIndex) : null;          }        //如果curIndex左边的ItemInfo对象不为null        } else if (ii != null && pos == ii.position) {          extraWidthLeft += ii.widthFactor; //累加curItem左边需要的宽度          itemIndex--;           //再往curIndex左边移一个位置          ii = itemIndex >= 0 ? mItems.get(itemIndex) : null; //取出ItemInfo对象        //如果curIndex左边的ItemInfo为null        } else {          //新建一个ItemInfo对象,添加到itemIndex的右边          ii = addNewItem(pos, itemIndex + 1);           extraWidthLeft += ii.widthFactor;  //累加左边宽度          curIndex++;  //由于往mItems中插入了一个对象,故curIndex需要加1          ii = itemIndex >= 0 ? mItems.get(itemIndex) : null; //去除ItemInfo        }      }      //2.调整curItem右边的对象,逻辑与上面类似      //代码省略      ...      // 3.计算mItems中的偏移参数      calculatePageOffsets(curItem, curIndex, oldCurInfo);    }

代码主要是一些逻辑,需要大家静下心来读,也不知道讲清除了没有。(发现要把代码翻译成文字真是累,一句代码要用一大段文字来说明)
对于calculatePageOffsets方法,就不贴源码分析了,主要说一下它做了哪些事情吧

根据oldItem.position与curItem.position的大小关系,来确定curItem的offset值
再分别对curItem的左边和右边的Item写入offset值
mPageMargin是页面之间的间隔, marginOffset = mPageMargin / childWidth
每个页面的offset = mAdapter.getPageWidth(pos) + marginOffset
参照上面的四点提示,大家去读源码应该也没啥难度的,关键是都是一些逻辑处理很难文字化说明。

3.4 一些收尾工作

    // 将ItemInfo的内容更新到childView的LayoutParams中    final int childCount = getChildCount();    for (int i = 0; i < childCount; i++) {      final View child = getChildAt(i);      final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();      lp.childIndex = i;      if (!lp.isDecor && lp.widthFactor == 0.f) {        final ItemInfo ii = infoForChild(child);        if (ii != null) {          lp.widthFactor = ii.widthFactor;          lp.position = ii.position;        }      }    }    //根据lp.position的大小对所有childView进行排序,另外DecorView是排在其他child之前的    sortChildDrawingOrder();

OK,populate方法分析到此就结束了。

4. onLayout

布局也是先布局Decor,再布局Adapter创建的childView,直接上源码吧。

  @Override  protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {    final int count = getChildCount();    int width = r - l;    int height = b - t;    //1.布局Decor,根据lp.isDecor来筛选DecorView    //代码略    ...    final int childWidth = width - paddingLeft - paddingRight;    for (int i = 0; i < count; i++) {      final View child = getChildAt(i);      if (child.getVisibility() != GONE) {        final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();        ItemInfo ii;        //此处将DecorView过滤掉,并且根据view从mItems中查找ItemInfo对象        //如果ViewPager布局中添加了未实现Decor接口的控件,将不会被布局        //因为无法从mItems中查找到ItemInfo对象        if (!lp.isDecor && (ii = infoForChild(child)) != null) {          //计算当前page的左边界偏移值,此处的offset会随着页面增加而增加          int loff = (int) (childWidth * ii.offset);          int childLeft = paddingLeft + loff;          int childTop = paddingTop;          if (lp.needsMeasure) {//如果需要重新测量,则重新测量之            lp.needsMeasure = false;            final int widthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(                (int) (childWidth * lp.widthFactor),                MeasureSpec.EXACTLY);            final int heightSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(                (int) (height - paddingTop - paddingBottom),                MeasureSpec.EXACTLY);            child.measure(widthSpec, heightSpec);          }          //child调用自己的layout方法来布局自己          child.layout(childLeft, childTop,              childLeft + child.getMeasuredWidth(),              childTop + child.getMeasuredHeight());        }      }    }    mTopPageBounds = paddingTop;    mBottomPageBounds = height - paddingBottom;    mDecorChildCount = decorCount;    //如果是首次布局,则会调用scrollToItem方法    if (mFirstLayout) {      scrollToItem(mCurItem, false, 0, false);    }    mFirstLayout = false;  }

布局这一块的代码相对来说要简单一些,就是根据offset偏移量来计算出left,right, top, bottom值,然后直接调用View.layout方法进行布局。
但是,这里需要插一句,在用ViewPager实现轮播控件时,有一种方法是将Adapter.getCount返回Integer.MAX_VALUE,已达到伪循环播放的目的。从上面的代码可以看到,此时这个offset值会不断的变大,那么

int loff = (int) (childWidth * ii.offset);

这个loff很可能会超出int的最大值边界。
所以,以后大家实现轮播控件时,还是不要采用这种方法了。

然后,回过头来再说下scrollToItem方法
注意上面调用scrollToItem时,最后一个参数传递的是false,而这个参数就是决定是否调用onPageSelected回调函数的。
看代码:

  private void scrollToItem(int item, boolean smoothScroll, int velocity,      boolean dispatchSelected) {    final ItemInfo curInfo = infoForPosition(item);    int destX = 0;    if (curInfo != null) {      final int width = getClientWidth();      destX = (int) (width * Math.max(mFirstOffset,          Math.min(curInfo.offset, mLastOffset)));    }    if (smoothScroll) {      smoothScrollTo(destX, 0, velocity);      if (dispatchSelected) {        dispatchOnPageSelected(item);      }    } else {      if (dispatchSelected) { //是否需要分发OnPageSelected回调        dispatchOnPageSelected(item);      }      completeScroll(false);      scrollTo(destX, 0);      pageScrolled(destX);    }  }

也就是说,第一次布局ViewPager时虽然会显示一个页面,却不会调用onPageSelected方法。

onLayout的分析也到此结束了,至于onDraw方法ViewPager并没有做什么,只是编写了绘制Page之间间隔的代码,就不做分析了。

当然,ViewPager的代码还不止这些,此文分析的仅仅是它的骨架,还有许多其他处理如onInterceptTouchEvent方法,pageScrolled方法等等,这些就留给读者自己去分析吧。

理解了这篇文章之后,对ViewPager的工作原理也有一定程度的了解了,相信再去读那些代码难度不会很大。
至于篇头提到的三个问题,相信各位也已经有了答案。

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