自定义View
参考 Android 8.0 源码
简介
通常来说，自定义组件有三种定义方式：
- 从零开始定义自定义组件，组件类继承自View；
- 从已有组件进行扩展，比如继承自ImageView扩展出符合功能需求的组件；
- 将多个已有组件组合成一个新的组件，比如侧边带字母索引的ListView；
自定义组件的基本结构
组件主要由两部分构成：组件类和属性定义；
创建自定义组件类最基本的做法就是继承自类View，其中，有三个构造方法和两个重写的方法很重要；
public class CustomFirstView extends View {
public CustomFirstView(Context context) {
super(context);
}
public CustomFirstView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}
public CustomFirstView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
}
}
我们定义了一个CustomFirst类，该类继承自View，我们为该类定义了三个构造方法并重写了另外两个方法；
- 构造方法：
public CustomFirstView(Context context) {
super(context);
}
public CustomFirstView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}
public CustomFirstView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
这三个构造方法的调用场景不一样。第一个只有一个参数，在代码中创建组件时会调用该构造方法，比如创建一个按钮：
Button button = new Button(context);
第二个方法在layout布局文件中使用时调用，参数attrs表示当前配置中的属性集合，例如在xxx_layout.xml中定义一个按钮，安卓会调用第二个构造方法Inflate出Button对象；
<Button android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="get"
/>
第三个构造方法是不会自动调用的，当我们在Theme中定义了Style属性时，通常会在第三个构造方法中手动调用；
- 绘图方法：
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
}
用于显示组件的外观，最终的显示结果需要通过Canvas绘制出来。在View类中，该方法没有默认的实现。
- 测量方法
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}
这是一个protected方法，意味着该方法主要用于子类的重写和扩展。如果不重写该方法，父类View有自己默认的实现。在Android中，自定义组件的大小都由自身通过onMeasure()方法进行测量。
重写onMeasure()方法
View类对于onMeasure()方法有自己的默认实现。
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(),heightMeasureSpec));
}
在该方法中，调用了setMeasuredDimension()方法实现应用测量后的高度和宽度，这是必须调用的。这样以后，我们可以调用getMeasuredWidth()和getMeasuredHeight()方法来获取宽度和高度值。
在大部分情况下，onMeasure()方法都要重写，用于计算组件的宽度值和高度值。定义组件时，必须指定android:layout_width和android:layout_height属性，属性值有三种情况：match_parent、wrap_content、具体值。match_parent表示组件的大小跟随父容器，所在的容器有多大，组件就有多大；wrap_content表示组件的大小由内容决定，比如TextView组件的大小由文字的多少来决定，ImageView组件的大小由图片的大小来决定；如果是一个具体值，直接指定就可以了，单位是dp。
总体来说，不管是宽度还是高度，都包含了两个信息：模式和大小。模式可能是match_parent、wrap_content、具体值的任意一种，大小则是需要根据不同的模式来进行计算的。其实，match_parent也是一个确定了的具体值。因为match_parent的大小跟随父容器，而容器本身也是一个组件，它会算出自己的大小，所以不需要我们去重复计算了，父容器多大，组件就有多大，View的绘制流程会自动将父容器计算好的大小通过参数传过来的。
模式使用三个不同的常量来区别：
1 . MeasureSpec.EXACTLY:
当组件的尺寸指定为match_parent或具体值时，用该常量代表这种尺寸模式。处于该模式的组件尺寸已经是测量过的值，不需要进行计算。
2 . MeasureSpec.AT_MOST:
当组件的尺寸指定为wrap_content时，用该常量表示，因为尺寸大小和内容有关，所以，我们要根据组件内的内容来测量组件的宽度和高度。比如TextView中的text属性字符串越长，宽度和高度就可能越大。
3 . MeasureSpec.UNSPECIFIED:
未指定尺寸，这种情况不多，一般情况下，父控件为AdapterView时，通过measure方法传入。
获取当前组件的尺寸模式和尺寸大小：
在onMeasure()方法的参数中，参数widthMeasureSpec和heightMeasureSpec看起来只是两个整数，其实每个参数都包含了两个值：模式和尺寸。int类型占用4个字节，每个字节8位，一共32位。参数widthMeasureSpec和heightMeasureSpec的前2位代表模式，后30位则表示大小。
获取widthMeasureSpec和heightMeasureSpec的前2位与后30位，通过位运算符就可以得到。下面以widthMeasureSpec为例：
//获取尺寸模式；
widthMeasureSpec & 0x3 << 30
//获取尺寸大小；
widthMeasureSpec << 2 >> 2;
View类的内部类MeasureSpec类中提供了两个方法来获取模式和大小：
//获取模式;
int mode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
//获取大小;
int size = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
下面举例来说明onMeasure()方法的实现思路：
public class CustomFirstView extends View {
public CustomFirstView(Context context) {
super(context);
}
public CustomFirstView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}
public CustomFirstView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
// super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
int width = measureWidth(widthMeasureSpec);
int height = measureHeight(heightMeasureSpec);
setMeasuredDimension(width, height);
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
}
private int measureWidth(int widthMeasureSpec) {
int mode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
int size = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
int width = 0;
switch (mode) {
case MeasureSpec.EXACTLY:
//宽度为match_parent或者具体值时，直接将size作为组件的宽度；
width = size;
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
//宽度为wrap_content，宽度需要计算。也就是在这里要根据具体的业务实现来设置宽度值；
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
break;
}
return width;
}
private int measureHeight(int heightMeasureSpec) {
int mode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
int size = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
int height = 0;
switch (mode) {
case MeasureSpec.EXACTLY:
//高度为match_parent或者具体值时，直接将size作为组件的高度；
height = size;
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
//高度为wrap_content，高度值需要计算。也就是在这里要根据具体的业务实现来设置高度值；
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
break;
}
return height;
}
}
组件属性
在上面的例子中，我们把要显示的文本定义为了常量，在实际中，这是不可取的，我们应该可以随意定义文本信息，这就需要我们来设置组件的属性了。
自定义属性基础
安卓系统定义的属性在源码/framework/base/core/res/res/values/attrs.xml文件中。
自定义属性主要有以下几个步骤：
1 . 在res/values/attrs.xml文件中为指定组件定义decalre-styleable标记，并将所有的属性都定义在该标记中；
2 . 在layout文件中使用自定义属性；
3 . 在组件类的构造方法中读取属性值；
在res/values目录下，创建attrs.xml文件，内容大概如下：
<declare-styleable name="CustomFirstView">
<attr name="" format=""/>
</declare-styleable>
组件的属性都应该定义在declare-styleable标记中，该标记的name属性值一般来说都是组件类的名称（上面代码中是CustomFirstView），也可以取别的名字，但是一般我们会取组件名。组件的属性都定义在declare-styleable标记内，成为declare-styleable标记的子标记，每个属性由两部分组成--属性名和属性类型。属性通过attr来标识，属性名为name，属性类型为format。属性类型有如下所示：
| 属性类型 | 解释 |
|---|
1 . string:字符串
<declare-styleable name="TextView">
<attr name="text" format="string" localization="suggested" />
<attr name="hint" format="string" />
</declare-styleable>
android:text="hello world"
2 . boolean:布尔值
<declare-styleable name="TextView">
<attr name="singleLine" format="boolean" />
</declare-styleable>
android:singleLine="true"
3 . color:颜色
<declare-styleable name="View">
<attr name="background" format="reference|color" />
</declare-styleable>
android:background="#123456"
android:background="@color/colorPrimary"
4 . dimension：尺寸，可以带单位，比如长度通常为dp，字体大小通常为sp；
<declare-styleable name="ViewGroup_Layout">
<attr name="layout_width" format="dimension">
<enum name="fill_parent" value="-1" />
<enum name="match_parent" value="-1" />
<enum name="wrap_content" value="-2" />
</attr>
</declare-styleable>
<declare-styleable name="ViewGroup_MarginLayout">
<attr name="layout_marginLeft" format="dimension" />
</declare-styleable>
android:layout_width="match_parent"
android:layout_width="20dp"
android:layout_marginLeft="30dp"
5 . enum：枚举值，需要在attr标记中使用
<declare-styleable name="Theme">
<attr name="orientation">
<enum name="horizontal" value="0" />
<enum name="vertical" value="1" />
</attr>
</declare-styleable>
android:orientation="vertical"
6 . flag：标识位，常见的gravity属性就是该类型。flag类型的属性也有一个子标记
<declare-styleable name="Theme">
<attr name="gravity">
<flag name="top" value="0x30" />
<flag name="bottom" value="0x50" />
<flag name="left" value="0x03" />
<flag name="right" value="0x05" />
<flag name="center_vertical" value="0x10" />
<flag name="fill_vertical" value="0x70" />
<flag name="center_horizontal" value="0x01" />
<flag name="fill_horizontal" value="0x07" />
<flag name="center" value="0x11" />
<flag name="fill" value="0x77" />
<flag name="clip_vertical" value="0x80" />
<flag name="clip_horizontal" value="0x08" />
<flag name="start" value="0x00800003" />
<flag name="end" value="0x00800005" />
</attr>
</declare-styleable>
android:gravity="center"
7.float：浮点数
<declare-styleable name="View">
<attr name="alpha" format="float" />
</declare-styleable>
android:alpha="0.3"
8 . fraction：百分数，在动画资源
<declare-styleable name="RotateDrawable">
<attr name="pivotX" format="float|fraction" />
<attr name="pivotY" format="float|fraction" />
</declare-styleable>
android:pivotX="30%"
android:pivotY="50%"
9 . integer：整数
<declare-styleable name="GridView">
<attr name="numColumns" format="integer" min="0">
</declare-styleable>
android:numColumns="4"
9 . reference：引用，引用另一个资源，比如android:paddingRight="@dimen/activity_margin"就是引用了一个尺寸资源；
<declare-styleable name="RelativeLayout_Layout">
<attr name="layout_toLeftOf" format="reference" />
</declare-styleable>
android:layout_toLeftOf="@id/time_tv"
自定义属性使用
我们在attrs.xml文件中定义我们要用的属性，如下：
<declare-styleable name="CustomFirstView">
<attr name="text" format="string"/>
</declare-styleable>
定义好我们需要的属性的名称和类型后，属性就可以在layout文件中使用了。这里需要注意的是：首先要在layout文件中定义好属性的命名空间（xmlns）。默认情况下，xml文件中的根元素的命名空间如下：
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
默认的命名空间是"android"，是由上面这一行代码决定的。对于自定义属性来说，必须定义为其他的命名空间，且有一定的要求：
xmlns:kang="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
在上面这一行代码中，其中kang是自定义的命名空间，也可以使用其他值来代替。后面的http://schemas.android.com/apk/res-auto是固定的，有了这个命名空间以后，使用前面在attrs.xml定义的text属性，就应该这样用:
kang:text="hello world"
目前，我们使用Android Studio，一般在layout文件中生成根元素的时候，就会自动生成xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"这一句代码，我们就可以直接使用app这个命名空间了，也就不需要再自定义命名空间了。
xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
接下来，我们需要在CustomFirstView中读取app:text属性。组件运行后，所有属性都将保存在AttributeSet集合中并通过构造方法传入，我们通过TypedArray可以读取出指定的属性值。
private String customText;
public CustomFirstView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
//读取属性值;
TypedArray typedArray = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.CustomFirstView);
customText = typedArray.getString(R.styleable.CustomFirstView_customText);
typedArray.recycle();
}
TypedArray typedArray = context.obtainStyleAttributes(attrs,R.style.CustomFirstView)中参数R.style.CustomFirstView是我们在attrs.xml文件中
到此，整个CustomFirstView类的代码如下：
public class CustomFirstView extends View {
private String customText;
private Paint mPaint;
public CustomFirstView(Context context) {
super(context);
}
public CustomFirstView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initView();
TypedArray typedArray = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.CustomFirstView);
customText = typedArray.getString(R.styleable.CustomFirstView_customText);
typedArray.recycle();
}
private void initView() {
mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
mPaint.setTextSize(100);
mPaint.setColor(Color.RED);
}
public CustomFirstView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
// super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
Rect rect = getTextRect();
int textWidth = rect.width();
int textHeight = rect.height();
int width = measureWidth(widthMeasureSpec,textWidth);
int height = measureHeight(heightMeasureSpec,textHeight);
setMeasuredDimension(width, height);
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
//将文字放在正中间;
Rect textRect = getTextRect();
int viewWidth = getMeasuredWidth();
int viewHeight =getMeasuredHeight();
Paint.FontMetrics fontMetrics = mPaint.getFontMetrics();
int x = (viewWidth - textRect.width()) / 2;
int y = (int) (viewHeight / 2 + (fontMetrics.descent - fontMetrics.ascent) / 2 - fontMetrics.descent);
canvas.drawText(customText,x,y,mPaint);
}
private int measureWidth(int widthMeasureSpec,int textWidth) {
int mode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
int size = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
int width = 0;
switch (mode) {
case MeasureSpec.EXACTLY:
//宽度为match_parent或者具体值时，直接将size作为组件的宽度；
width = size;
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
//宽度为wrap_content，宽度需要计算。也就是在这里要根据具体的业务实现来设置宽度值；
width = textWidth;
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
break;
}
return width;
}
private int measureHeight(int heightMeasureSpec,int textHeight) {
int mode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
int size = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
int height = 0;
switch (mode) {
case MeasureSpec.EXACTLY:
//高度为match_parent或者具体值时，直接将size作为组件的高度；
height = size;
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
//高度为wrap_content，高度值需要计算。也就是在这里要根据具体的业务实现来设置高度值；
height = textHeight;
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
break;
}
return height;
}
private Rect getTextRect() {
//根绝Paint设置跌绘制参数计算文字所占的宽度;
Rect rect = new Rect();
//文字所占的区域保存在rect中；
mPaint.getTextBounds(customText, 0, customText.length(), rect);
return rect;
}
}
读取来自style和theme中的属性
组件的属性可以在4个地方定义，如下：
1 . 组件；
2 . 组件的style属性；
3 . theme；
4 . theme的style属性；
我们通过一个案例来进行学习和讲解。比如我们有一个自定义组件类AttrView，继承自View类。AttrView类有四个属性：attr1、attr2、attr3、attr4。另外，定义了一个属性myStyle，该属性定义在declare-styleable标记之外，类型为reference，用于theme的style属性。这些属性在res/values/attrs.xml文件中，如下：
<resources>
<declare-styleable name=AttrView>
<attr name="attr1" format="string"></attr>
<attr name="attr2" format="string"></attr>
<attr name="attr3" format="string"></attr>
<attr name="attr4" format="string"></attr>
</declare-styleable>
</resources>
我们将这4个属性应用在不同的场合，分别为组件、组件的style属性、ttheme、theme的style属性。
我们使用的layout文件:
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
android:orientation="vertical"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent">
<com.example.kang.AttrView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
app:attr1="attr1"
style="@style/viewStyle"
/>
</LinearLayout>
app:attr1="attr1"使用了属性attr1，style="@style/viewStyle"使用了属性attr2，其中@style/viewStyle定义在res/values/style.xml文件中，当然，该文件还定义了整个App工程的主题（theme），该文件如下：
<resources>
<style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">
<item name="attr3">attr3</item>
<item name="myStyle">@style/myDefaultStyle</item>
</style>
<style name="myDefaultStyle">
<item name="attr4"></item>
</style>
<style name="viewStyle">
<item name="attr2">attr2</item>
</style>
</resources>
在工程的主题（theme）AppTheme中，使用了属性attr3，同时使用了style属性myStyle，该style属性又引用了@style/myDefaultStyle，myDefaultStyle中使用了属性attr4.总结起来，attr1是组件的直接属性，attr2是组件的style属性引用的属性，attr3是工程主题（theme）属性，attr4时工程主题（theme）的style属性。现在，我们在AttrView类的构造方法中读取这4个属性值：
public AttrView(Context context,AttributeSet attrs){
this(context,attr,R.attr.myStyle);
}
public AttrView(Context context,AttributeSet attrs,int defStyleAttr){
super(context,attrs,defStyleAttr);
TypedArray typedArray = context.obtainStyledAttributes(attrs,R.styleable.AttrView,defStyleAttr,R.style.myDefaultStyle);
String attr1 = typedArray.getString(R.styleable.AttrView_attr1);
String attr2 = typedArray.getString(R.styleable.AttrView_attr2);
String attr3 = typedArray.getString(R.styleable.AttrView_attr3);
String attr4 = typedArray.getString(R.styleable.AttrView_attr4);
}
我们在AttrView（Context context,AttributeSet attrs）构造方法中，调用了AttrView(Context context,AttributeSet attrs,int defStyleAttr)构造方法，我们调用了重载方法obtainStyledAttributes（），该方法的原型为：
public final TypedArray obtainStyledAttributes(AttributeSet set, @StyleableRes int[] attrs, @AttrRes int defStyleAttr,@StyleRes int defStyleRes) {
}
在该方法中，参数如下：
1 . set:属性值的集合；
2 . attrs:我们要获取的属性的资源ID的一个数组，我们定义了attr1、attr2、attr3、attr4，这4个属性自动生成的索引会存储到R.styleable.AttrView数组中，该数组就是attrs参数；
3 . defStyleAttr:当前Theme中style属性，如果组件和组件的style属性都没有为View指定属性时，将从Theme的Style中查找相应的属性值；
4 . defStyleRes:指向一个Style的资源ID，但是仅在defStyleAttr为0或defStyleAttr不为0但Theme中没有为defStyleAttr属性赋值时起作用；
我们读取attr属性的优先级的流程图，如下：
重写onDraw()方法
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