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从源码解析Android中View的容器ViewGroup

2019-12-12 06:41:03
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来源:转载
供稿:网友

 这回我们是深入到ViewGroup内部/,了解ViewGroup的工作,同时会阐述更多有关于View的相关知识。以便为以后能灵活的使用自定义空间打更近一步的基础。希望有志同道合的朋友一起来探讨,深入Android内部,深入理解Android。

一、ViewGroup是什么?
       一个ViewGroup是一个可以包含子View的容器,是布局文件和View容器的基类。在这个类里定义了ViewGroup.LayoutParams类,这个类是布局参数的子类。

       其实ViewGroup也就是View的容器。通过ViewGroup.LayoutParams来指定子View的参数。

ViewGroup作为一个容器,为了制定这个容器应有的标准所以为其指定了接口

public abstract class ViewGroup extends View implements ViewParent, ViewManager 
       这两个接口这里不研究,如果涉及到的话会带一下。ViewGroup有小4000行代码,下面我们一个模块一个模块分析。

二、ViewGroup这个容器
       ViewGroup是一个容器,其采用一个数组来存储这些子View:

// Child views of this ViewGroup  private View[] mChildren; 

       由于是通过一个数组来存储View数据的,所以对于ViewGroup来说其必须实现增、删、查的算法。下面我们就来看看其内部实现。

2.1 添加View的算法

  protected boolean addViewInLayout(View child, int index, LayoutParams params) {      return addViewInLayout(child, index, params, false);    }  protected boolean addViewInLayout(View child, int index, LayoutParams params,        boolean preventRequestLayout) {      child.mParent = null;      addViewInner(child, index, params, preventRequestLayout);      child.mPrivateFlags = (child.mPrivateFlags & ~DIRTY_MASK) | DRAWN;      return true;    }  private void addViewInner(View child, int index, LayoutParams params,        boolean preventRequestLayout) {      ...      addInArray(child, index);      ...    }  private void addInArray(View child, int index) {    ...    } 

       上面四个方法就是添加View的核心算法的封装,它们是层层调用的关系。而我们通常调用的addView就是最终通过上面那个来最终达到添加到ViewGroup中的。

   2.1.1 我们先来分析addViewInner方法:
首先是对子View是否已经包含到一个父容器中,主要的防止添加一个已经有父容器的View,因为添加一个拥有父容器的View时会碰到各种问题。比如记录本身父容器算法的问题、本身被多个父容器包含时更新的处理等等一系列的问题都会出现。

if (child.getParent() != null) {        throw new IllegalStateException("The specified child already has a parent. " +            "You must call removeView() on the child's parent first.");      } 

然后就是对子View布局参数的处理。

调用addInArray来添加View

父View为当前的ViewGroup

焦点的处理。

当前View的AttachInfo信息,这个信息是用来在窗口处理中用的。Android的窗口系统就是用过AttachInfo来判断View的所属窗口的,这个了解下就行。详细信息设计到Android框架层的一些东西。

AttachInfo ai = mAttachInfo;      if (ai != null) {        boolean lastKeepOn = ai.mKeepScreenOn;        ai.mKeepScreenOn = false;        child.dispatchAttachedToWindow(mAttachInfo, (mViewFlags&VISIBILITY_MASK));        if (ai.mKeepScreenOn) {          needGlobalAttributesUpdate(true);        }        ai.mKeepScreenOn = lastKeepOn;      } 

View树改变的监听

if (mOnHierarchyChangeListener != null) {        mOnHierarchyChangeListener.onChildViewAdded(this, child);      } 

子View中的mViewFlags的设置:

if ((child.mViewFlags & DUPLICATE_PARENT_STATE) == DUPLICATE_PARENT_STATE) {        mGroupFlags |= FLAG_NOTIFY_CHILDREN_ON_DRAWABLE_STATE_CHANGE;      } 

2.1.2 addInArray
       这个里面的实现主要是有个知识点,以前也没用过arraycopy,这里具体实现就不多加描述了。

System.arraycopy(children, 0, mChildren, 0, index);  System.arraycopy(children, index, mChildren, index + 1, count - index); 

2.2 移除View
       移除View的几种方式:

(1)移除指定的View。

(2)移除从指定位置的View

(3)移除从指定位置开始的多个View

(4)移除所有的View

       其中具体涉及到的方法就有好多了,不过最终对要删除的子View中所做的无非就是下列的事情:

如果拥有焦点则清楚焦点

将要删除的View从当前的window中解除关系。

设置View树改变的事件监听,我们可以通过监听OnHierarchyChangeListener事件来进行一些相应的处理。

从父容器的子容器数组中删除。

       具体的内容这里就不一一贴出来了,大家回头看看源码就哦了。

2.3 查询
       这个就简单了,就是直接从数组中取出就可以了:

public View getChildAt(int index) {    try {      return mChildren[index];    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {      return null;    }  } 

       分析到这儿,其实我们已经相当于分析了ViewGroup四分之一的代码了,呵呵。

三、onFinishInflate
       我们一般使用View的流程是在onCreate中使用setContentView来设置要显示Layout文件或直接创建一个View,在当设置了ContentView之后系统会对这个View进行解析,然后回调当前视图View中的onFinishInflate方法。只有解析了这个View我们才能在这个View容器中获取到拥有Id的组件,同样因为系统解析完View之后才会调用onFinishInflate方法,所以我们自定义组件时可以onFinishInflate方法中获取指定子View的引用。

四、测量组件
       在ViewGroup中提供了测量子组件的三个方法。

1、measureChild(View, int, int),为子组件添加Padding   

  protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,        int parentHeightMeasureSpec) {      final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();         final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,          mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);      final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,          mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);         child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);    } 

2、measureChildren(int, int)根据指定的高和宽来测量所有子View中显示参数非GONE的组件。   

  protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {      final int size = mChildrenCount;      final View[] children = mChildren;      for (int i = 0; i < size; ++i) {        final View child = children[i];        if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {          measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);        }      }    } 

3、measureChildWithMargins(View, int, int, int, int)测量指定的子组件,为子组件添加Padding和Margin。   

  protected void measureChildWithMargins(View child,        int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,        int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {      final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();         final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,          mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin              + widthUsed, lp.width);      final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,          mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin              + heightUsed, lp.height);         child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);    } 

       上面三个方法都是为子组件设置了布局参数。最终调用的方法是子组件的measure方法。在View中我们知道这个调用实际上就是设置了子组件的布局参数并且调用onMeasure方法,最终设置了View测量后的高度和宽度。

五、onLayout
       这个函数是一个抽象函数,要求实现ViewGroup的函数必须实现这个函数,这也就是ViewGroup是一个抽象函数的原因。因为各种组件实现的布局方式不一样,而onLayout是必须被重载的函数。

@Override protected abstract void onLayout(boolean changed,      int l, int t, int r, int b); 

 
来看View中layout方法:   

public final void layout(int l, int t, int r, int b) {    boolean changed = setFrame(l, t, r, b);    if (changed || (mPrivateFlags & LAYOUT_REQUIRED) == LAYOUT_REQUIRED) {      if (ViewDebug.TRACE_HIERARCHY) {        ViewDebug.trace(this, ViewDebug.HierarchyTraceType.ON_LAYOUT);      }       onLayout(changed, l, t, r, b);      mPrivateFlags &= ~LAYOUT_REQUIRED;    }    mPrivateFlags &= ~FORCE_LAYOUT;  } 

       在这个方法中调用了setFrame方法,这个方法是用来设置View中的上下左右边距用的

  protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {      boolean changed = false;      //.......      if (mLeft != left || mRight != right || mTop != top || mBottom != bottom) {        changed = true;            // Remember our drawn bit        int drawn = mPrivateFlags & DRAWN;            // Invalidate our old position        invalidate();                int oldWidth = mRight - mLeft;        int oldHeight = mBottom - mTop;            mLeft = left;        mTop = top;        mRight = right;        mBottom = bottom;            mPrivateFlags |= HAS_BOUNDS;            int newWidth = right - left;        int newHeight = bottom - top;            if (newWidth != oldWidth || newHeight != oldHeight) {          onSizeChanged(newWidth, newHeight, oldWidth, oldHeight);        }            if ((mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE) {          // If we are visible, force the DRAWN bit to on so that          // this invalidate will go through (at least to our parent).          // This is because someone may have invalidated this view          // before this call to setFrame came in, therby clearing          // the DRAWN bit.          mPrivateFlags |= DRAWN;          invalidate();        }            // Reset drawn bit to original value (invalidate turns it off)        mPrivateFlags |= drawn;            mBackgroundSizeChanged = true;      }      return changed;    }  

我们可以看到如果新的高度和宽度改变之后会调用重新设置View的四个参数:   
(1)protected int mLeft;    
(2)protected int mRight;    
(3)protected int mTop;    
(4)protected int mBottom;   
这四个参数指定了View将要布局的位置。而绘制的时候是通过这四个参数来绘制,所以我们在View中调用layout方法可以实现指定子View中布局。 

六、ViewGroup的绘制。
       ViewGroup的绘制实际上是调用的dispatchDraw,绘制时需要考虑动画问题,而动画的实现实际上就通过dispatchDraw来实现的。

       我们不用理会太多的细节,直接看其绘制子组件调用的是drawChild方法,这个里面具体的东西就多了,涉及到动画效果的处理,如果有机会的话再写,我们只要知道这个方法的功能就行。

这里有个demo贴出其中的代码大家可以测试下。

public ViewGroup01(Context context)  {    super(context);    Button mButton = new Button(context);    mButton.setText("测试");    addView(mButton);  }    @Override protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b)  {    View v = getChildAt(0);    if(v != null)      {      v.layout(120, 120, 250, 250);      }  }  @Override protected void dispatchDraw(Canvas canvas)  {    super.dispatchDraw(canvas);    View v = getChildAt(0);    if(v != null)      {      drawChild(canvas, v, getDrawingTime());      }  } 

效果图片:

201645154246537.png (327×439)

七、ViewGroup的事件分发机制
我们用手指去触摸Android手机屏幕,就会产生一个触摸事件,但是这个触摸事件在底层是怎么分发的呢?这个我还真不知道,这里涉及到操作硬件(手机屏幕)方面的知识,也就是Linux内核方面的知识,我也没有了解过这方面的东西,所以我们可能就往上层来分析分析,我们知道Android中负责与用户交互,与用户操作紧密相关的四大组件之一是Activity, 所以我们有理由相信Activity中存在分发事件的方法,这个方法就是dispatchTouchEvent(),我们先看其源码吧

public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {      //如果是按下状态就调用onUserInteraction()方法,onUserInteraction()方法     //是个空的方法, 我们直接跳过这里看下面的实现     if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {       onUserInteraction();     }          if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) {       return true;     }          //getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)返回false,这个事件就交给Activity     //来处理, Activity的onTouchEvent()方法直接返回了false     return onTouchEvent(ev);   } 

这个方法中我们还是比较关心getWindow()的superDispatchTouchEvent()方法,getWindow()返回当前Activity的顶层窗口Window对象,我们直接看Window API的superDispatchTouchEvent()方法

/**    * Used by custom windows, such as Dialog, to pass the touch screen event    * further down the view hierarchy. Application developers should    * not need to implement or call this.    *    */   public abstract boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event); 

这个是个抽象方法,所以我们直接找到其子类来看看superDispatchTouchEvent()方法的具体逻辑实现,Window的唯一子类是PhoneWindow,我们就看看PhoneWindow的superDispatchTouchEvent()方法

public boolean superDispatchTouchEvent(KeyEvent event) {     return mDecor.superDispatcTouchEvent(event);   } 

里面直接调用DecorView类的superDispatchTouchEvent()方法,或许很多人不了解DecorView这个类,DecorView是PhoneWindow的一个final的内部类并且继承FrameLayout的,也是Window界面的最顶层的View对象,这是什么意思呢?别着急,我们接着往下看
 
我们先新建一个项目,取名AndroidTouchEvent,然后直接用模拟器运行项目, MainActivity的布局文件为

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"   xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"   android:layout_width="match_parent"   android:layout_height="match_parent"   tools:context=".MainActivity" >    <TextView     android:layout_width="wrap_content"     android:layout_height="wrap_content"     android:layout_centerHorizontal="true"     android:layout_centerVertical="true"     android:text="@string/hello_world" />  </RelativeLayout> 

 
利用hierarchyviewer工具来查看下MainActivity的View的层次结构,如下图

201645154444322.png (1160×275)

我们看到最顶层就是PhoneWindow$DecorView,接着DecorView下面有一个LinearLayout, LinearLayout下面有两个FrameLayout
上面那个FrameLayout是用来显示标题栏的,这个Demo中是一个TextView,当然我们还可以定制我们的标题栏,利用getWindow().setFeatureInt(Window.FEATURE_CUSTOM_TITLE,R.layout.XXX); xxx就是我们自定义标题栏的布局XML文件
下面的FrameLayout是用来装载ContentView的,也就是我们在Activity中利用setContentView()方法设置的View,现在我们知道了,原来我们利用setContentView()设置Activity的View的外面还嵌套了这么多的东西
我们来理清下思路,Activity的最顶层窗体是PhoneWindow,而PhoneWindow的最顶层View是DecorView,接下来我们就看DecorView类的superDispatchTouchEvent()方法

public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {       return super.dispatchTouchEvent(event);     } 

在里面调用了父类FrameLayout的dispatchTouchEvent()方法,而FrameLayout中并没有dispatchTouchEvent()方法,所以我们直接看ViewGroup的dispatchTouchEvent()方法

/**   * {@inheritDoc}   */   @Override   public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {     final int action = ev.getAction();     final float xf = ev.getX();     final float yf = ev.getY();     final float scrolledXFloat = xf + mScrollX;     final float scrolledYFloat = yf + mScrollY;     final Rect frame = mTempRect;      //这个值默认是false, 然后我们可以通过requestDisallowInterceptTouchEvent(boolean disallowIntercept)方法     //来改变disallowIntercept的值     boolean disallowIntercept = (mGroupFlags & FLAG_DISALLOW_INTERCEPT) != 0;      //这里是ACTION_DOWN的处理逻辑     if (action == MotionEvent.ACTION_DOWN) {     //清除mMotionTarget, 每次ACTION_DOWN都很设置mMotionTarget为null       if (mMotionTarget != null) {         mMotionTarget = null;       }        //disallowIntercept默认是false, 就看ViewGroup的onInterceptTouchEvent()方法       if (disallowIntercept || !onInterceptTouchEvent(ev)) {         ev.setAction(MotionEvent.ACTION_DOWN);         final int scrolledXInt = (int) scrolledXFloat;         final int scrolledYInt = (int) scrolledYFloat;         final View[] children = mChildren;         final int count = mChildrenCount;         //遍历其子View         for (int i = count - 1; i >= 0; i--) {           final View child = children[i];                      //如果该子View是VISIBLE或者该子View正在执行动画, 表示该View才           //可以接受到Touch事件           if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE               || child.getAnimation() != null) {           //获取子View的位置范围             child.getHitRect(frame);                          //如Touch到屏幕上的点在该子View上面             if (frame.contains(scrolledXInt, scrolledYInt)) {               // offset the event to the view's coordinate system               final float xc = scrolledXFloat - child.mLeft;               final float yc = scrolledYFloat - child.mTop;               ev.setLocation(xc, yc);               child.mPrivateFlags &= ~CANCEL_NEXT_UP_EVENT;                              //调用该子View的dispatchTouchEvent()方法               if (child.dispatchTouchEvent(ev)) {                 // 如果child.dispatchTouchEvent(ev)返回true表示               //该事件被消费了,设置mMotionTarget为该子View                 mMotionTarget = child;                 //直接返回true                 return true;               }               // The event didn't get handled, try the next view.               // Don't reset the event's location, it's not               // necessary here.             }           }         }       }     }      //判断是否为ACTION_UP或者ACTION_CANCEL     boolean isUpOrCancel = (action == MotionEvent.ACTION_UP) ||         (action == MotionEvent.ACTION_CANCEL);      if (isUpOrCancel) {       //如果是ACTION_UP或者ACTION_CANCEL, 将disallowIntercept设置为默认的false     //假如我们调用了requestDisallowInterceptTouchEvent()方法来设置disallowIntercept为true     //当我们抬起手指或者取消Touch事件的时候要将disallowIntercept重置为false     //所以说上面的disallowIntercept默认在我们每次ACTION_DOWN的时候都是false       mGroupFlags &= ~FLAG_DISALLOW_INTERCEPT;     }      // The event wasn't an ACTION_DOWN, dispatch it to our target if     // we have one.     final View target = mMotionTarget;     //mMotionTarget为null意味着没有找到消费Touch事件的View, 所以我们需要调用ViewGroup父类的     //dispatchTouchEvent()方法,也就是View的dispatchTouchEvent()方法     if (target == null) {       // We don't have a target, this means we're handling the       // event as a regular view.       ev.setLocation(xf, yf);       if ((mPrivateFlags & CANCEL_NEXT_UP_EVENT) != 0) {         ev.setAction(MotionEvent.ACTION_CANCEL);         mPrivateFlags &= ~CANCEL_NEXT_UP_EVENT;       }       return super.dispatchTouchEvent(ev);     }      //这个if里面的代码ACTION_DOWN不会执行,只有ACTION_MOVE     //ACTION_UP才会走到这里, 假如在ACTION_MOVE或者ACTION_UP拦截的     //Touch事件, 将ACTION_CANCEL派发给target,然后直接返回true     //表示消费了此Touch事件     if (!disallowIntercept && onInterceptTouchEvent(ev)) {       final float xc = scrolledXFloat - (float) target.mLeft;       final float yc = scrolledYFloat - (float) target.mTop;       mPrivateFlags &= ~CANCEL_NEXT_UP_EVENT;       ev.setAction(MotionEvent.ACTION_CANCEL);       ev.setLocation(xc, yc);              if (!target.dispatchTouchEvent(ev)) {       }       // clear the target       mMotionTarget = null;       // Don't dispatch this event to our own view, because we already       // saw it when intercepting; we just want to give the following       // event to the normal onTouchEvent().       return true;     }      if (isUpOrCancel) {       mMotionTarget = null;     }      // finally offset the event to the target's coordinate system and     // dispatch the event.     final float xc = scrolledXFloat - (float) target.mLeft;     final float yc = scrolledYFloat - (float) target.mTop;     ev.setLocation(xc, yc);      if ((target.mPrivateFlags & CANCEL_NEXT_UP_EVENT) != 0) {       ev.setAction(MotionEvent.ACTION_CANCEL);       target.mPrivateFlags &= ~CANCEL_NEXT_UP_EVENT;       mMotionTarget = null;     }      //如果没有拦截ACTION_MOVE, ACTION_DOWN的话,直接将Touch事件派发给target     return target.dispatchTouchEvent(ev);   } 

这个方法相对来说还是蛮长,不过所有的逻辑都写在一起,看起来比较方便,接下来我们就具体来分析一下

我们点击屏幕上面的TextView来看看Touch是如何分发的,先看看ACTION_DOWN
在DecorView这一层会直接调用ViewGroup的dispatchTouchEvent(), 先看18行,每次ACTION_DOWN都会将mMotionTarget设置为null, mMotionTarget是什么?我们先不管,继续看代码,走到25行,  disallowIntercept默认为false,我们再看ViewGroup的onInterceptTouchEvent()方法

public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {    return false;  } 

直接返回false, 继续往下看,循环遍历DecorView里面的Child,从上面的MainActivity的层次结构图我们可以看出,DecorView里面只有一个Child那就是LinearLayout, 第43行判断Touch的位置在不在LinnearLayout上面,这是毫无疑问的,所以直接跳到51行, 调用LinearLayout的dispatchTouchEvent()方法,LinearLayout也没有dispatchTouchEvent()这个方法,所以也是调用ViewGroup的dispatchTouchEvent()方法,所以这个方法卡在51行没有继续下去,而是去先执行LinearLayout的dispatchTouchEvent()
LinearLayout调用dispatchTouchEvent()的逻辑跟DecorView是一样的,所以也是遍历LinearLayout的两个FrameLayout,判断Touch的是哪个FrameLayout,很明显是下面那个,调用下面那个FrameLayout的dispatchTouchEvent(),  所以LinearLayout的dispatchTouchEvent()卡在51也没继续下去
继续调用FrameLayout的dispatchTouchEvent()方法,和上面一样的逻辑,下面的FrameLayout也只有一个Child,就是RelativeLayout,FrameLayout的dispatchTouchEvent()继续卡在51行,先执行RelativeLayout的dispatchTouchEvent()方法
执行RelativeLayout的dispatchTouchEvent()方法逻辑还是一样的,循环遍历 RelativeLayout里面的孩子,里面只有一个TextView, 所以这里就调用TextView的dispatchTouchEvent(), TextView并没有dispatchTouchEvent()这个方法,于是找TextView的父类View,在看View的dispatchTouchEvent()的方法之前,我们先理清下上面这些ViewGroup执行dispatchTouchEvent()的思路,我画了一张图帮大家理清下(这里没有画出onInterceptTouchEvent()方法)

201645154529404.png (226×489)

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