android 自定义View过程解析
PS:本篇文章大多数翻译自github上一篇英文文章！
总所周知，安卓UI是基于View(屏幕上的单一节点)和ViewGroup(屏幕上节点的集合)，在android中有很多widgets和layouts可以用于创建UI界面，比如最常见的View有Button，TextView等等，而最常见的布局也有RelativeLayout，LinearLayout等。
在一些应用中我们不得不自定义View去满足我们的需求，自定义View可以继承一个View或者已存在的子类去创建我们自己的自定义View，甚至可以用SurfaceView去做更复杂的绘图。
创建一个自定义View的一般步骤是继承View或者其子类，重写一些方法比如onDraw，onMeasure，onLayout，onTouchEvent，然后再activity中使用我们的自定义View。
我们主要是通过以下五个方面创建一个自定义View
1，绘图，通过重写onDraw方法控制View在屏幕上的渲染效果
2，交互，通过重写onTouchEvent方法或者使用手势来控制用户的交互
3，测量，通过重写onMeasure方法来对控件进行测量
4，属性，可以通过xml自定义控件的属性，然后通过TypedArray来进行使用
5，状态的保存，为了避免配置改变时丢失View状态，通过重写onSaveInstanceState，onRestoreInstanceState方法来保存和恢复状态
可能这样说比较笼统，我们通过一个例子来进一步了解，假设我们需要一个View允许用户选择不同的形状，而这个控件只会显示一些简单的形状，比如正方形，圆形，三角形，通过点击图形能够在不同形状之间切换。先看下效果图，不断点击进行切换。
一、定义自定义View的类。
为了创建点击可切换的形状的自定义View，我们继承View，编写构造方法。实现三个构造方法，最终调用三个参数的构造方法。
public class CustomView extends View {
public CustomView(Context context) {
this(context, null);
}
public CustomView(Context context, AttributeSet attrs) {
this(context, attrs, 0);
}
public CustomView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
super(context, attrs, defStyle);
}
}二、把自定义View加入到Layout中。
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical" >
<cn.edu.zafu.view.CustomView
android:id="@+id/customview"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_centerInParent="true"
/>
</RelativeLayout>三、定义自定义属性。
一个良好的自定义控件应该是能通过xml进行控制的，所以我们需要考虑一下我们的自定义View的哪些属性需要被提取到xml中，比如，我们应该可以让用户选择图形的颜色，是否显示图形的名称等。我们可以通过下面的代码在xml中进行配置
<cn.edu.zafu.view.CustomView
xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res/cn.edu.zafu.view"
app:displayShapeName="true"
app:shapeColor="#7f0000" />为了能够使用图形的颜色和图形显示的名字的属性，我们应该新建res/values/attrs.xml文件，在里面定义这些属性
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>
<declare-styleable name="CustomView">
<attr name="shapeColor" format="color" />
<attr name="displayShapeName" format="boolean" />
</declare-styleable>
</resources>注意上述代码，我们为每一个attr节点都写了name属性和format属性，format是属性的数据结构，合法的值包括string, color, dimension, boolean, integer, float, enum等
一旦我们定义了自定义属性，我们就可以在xml文件里进行使用，唯一的区别就是我们自定义属性的命名空间是不同的，我们需要在布局的根节点上或者自定义View上定义命名空间，然后才能使用自定义属性。这里我直接在View上定义命名空间，完全可以把命名空间提取到根布局上。
四、应用自定义属性。
现在我们已经通过xml设定了自定义属性shapeColor和displayShapeName，我们需要在构造方法中提取到这些属性。为了提取属性，我们使用TypedArray类和obtainStyledAttributes方法。
public class CustomView extends View {
private int shapeColor;
private boolean displayShapeName;
public CustomView(Context context) {
this(context, null);
}
public CustomView(Context context, AttributeSet attrs) {
this(context, attrs, 0);
}
public CustomView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
super(context, attrs, defStyle);
setupAttributes(attrs);
}
private void setupAttributes(AttributeSet attrs) {
// 提取自定义属性到TypedArray对象中
TypedArray a = getContext().getTheme().obtainStyledAttributes(attrs,
R.styleable.CustomView, 0, 0);
// 将属性赋值给成员变量
try {
shapeColor = a.getColor(R.styleable.CustomView_shapeColor,
Color.BLACK);
displayShapeName = a.getBoolean(
R.styleable.CustomView_displayShapeName, false);
} finally {
// TypedArray对象是共享的必须被重复利用。
a.recycle();
}
}
}五、增加属性的getter和setter方法
public boolean isDisplayingShapeName() {
return displayShapeName;
}
public void setDisplayingShapeName(boolean state) {
this.displayShapeName = state;
invalidate();//重绘
requestLayout();
}
public int getShapeColor() {
return shapeColor;
}
public void setShapeColor(int color) {
this.shapeColor = color;
invalidate();
requestLayout();
}注意以上代码，当View的属性发生改变时我们需要进行重绘和重新布局，为了保证正常进行，请确保调用了invalidate和requestLayout方法。
六、绘制图形
接下来，让我们开始真正使用自定义属性（颜色，是否显示图形名）进行图形的绘制。所有的View的绘制发生在onDraw方法里，我们使用其参数Canvas将图形绘制到View上，现在我们绘制一个正方形。
public class CustomView extends View {
private int shapeWidth = 100;
private int shapeHeight = 100;
private int textXOffset = 0;
private int textYOffset = 30;
private Paint paintShape;
private int currentShapeIndex = 0;
public CustomView(Context context) {
this(context, null);
}
public CustomView(Context context, AttributeSet attrs) {
this(context, attrs, 0);
}
public CustomView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
super(context, attrs, defStyle);
setupAttributes(attrs);
setupPaint();
}
private void setupPaint() {
paintShape = new Paint();
paintShape.setStyle(Style.FILL);
paintShape.setColor(shapeColor);
paintShape.setTextSize(30);
}
}以上代码会绘制我们定义的颜色的图形，如果显示图形名，其图形名也会被显示，效果图就跟上面的gif图片里的正方形一样。
七、计算尺寸
为了按照用户定义的宽度高度进行绘制，我们需要重写onMeasure方法进行View的测量，该方法决定了View的宽度和高度。我们定义的View的宽度和高度由我们的形状和形状名字共同决定。我们先看下onMeasure的代码。
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
// 简单定义文本边距
int textPadding = 10;
int contentWidth = shapeWidth;
// 使用测量模式获得宽度
int minw = contentWidth + getPaddingLeft() + getPaddingRight();
int w = resolveSizeAndState(minw, widthMeasureSpec, 0);
// 同宽度
int minh = shapeHeight + getPaddingBottom() + getPaddingTop();
//如果现实图形名，则加上文字高度
if (displayShapeName) {
minh += textYOffset + textPadding;
}
int h = resolveSizeAndState(minh, heightMeasureSpec, 0);
// 测量完成后必须调用setMeasuredDimension方法
// 之后可以通过getMeasuredWidth 和 getMeasuredHeight 方法取出高度和宽度
setMeasuredDimension(w, h);
}注意以上计算要将View的内边距计算进去然后再计算整个宽度高度，并且最后必须调用setMeasuredDimension方法设置宽度和高度，resolveSizeAndState() 方法将返回一个合适的尺寸，只要将测量模式和我们计算的宽度高度传进去即可。该方法在API11开始出现，低于该版本将无法使用该方法，这里我抽取android的源码供参考。
/**
* Utility to reconcile a desired size and state, with constraints imposed
* by a MeasureSpec. Will take the desired size, unless a different size
* is imposed by the constraints. The returned value is a compound integer,
* with the resolved size in the {@link #MEASURED_SIZE_MASK} bits and
* optionally the bit {@link #MEASURED_STATE_TOO_SMALL} set if the resulting
* size is smaller than the size the view wants to be.
*
* @param size How big the view wants to be
* @param measureSpec Constraints imposed by the parent
* @return Size information bit mask as defined by
* {@link #MEASURED_SIZE_MASK} and {@link #MEASURED_STATE_TOO_SMALL}.
*/
public static int resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState) {
int result = size;
int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
switch (specMode) {
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
result = size;
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
if (specSize < size) {
result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;
} else {
result = size;
}
break;
case MeasureSpec.EXACTLY:
result = specSize;
break;
}
return result | (childMeasuredState&MEASURED_STATE_MASK);
}该方法里设计到了两处位运算，暂时还没搞懂这两处位运算有什么作用，如果有清除的还请帮忙解释下作用。
八、在不同图形之间进行切换
现在我们已经绘制了正方形，但是我们想让view在我们点击它的时候切换图形，现在我们给它加入事件，我们重写onTouchEvent方法即可
private String[] shapeValues = { "square", "circle", "triangle" };
private int currentShapeIndex = 0;
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
boolean result = super.onTouchEvent(event);
if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
currentShapeIndex ++;
if (currentShapeIndex > (shapeValues.length - 1)) {
currentShapeIndex = 0;
}
postInvalidate();
return true;
}
return result;
}现在无论什么时候点击view，都会选中对应的形状，当postInvalidate 方法被调用后就会进行重绘，现在我们更新onDraw代码，绘制不同的图形。
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
String shapeSelected = shapeValues[currentShapeIndex];
if (shapeSelected.equals("square")) {
canvas.drawRect(0, 0, shapeWidth, shapeHeight, paintShape);
textXOffset = 0;
} else if (shapeSelected.equals("circle")) {
canvas.drawCircle(shapeWidth / 2, shapeHeight / 2, shapeWidth / 2, paintShape);
textXOffset = 12;
} else if (shapeSelected.equals("triangle")) {
canvas.drawPath(getTrianglePath(), paintShape);
textXOffset = 0;
}
if (displayShapeName) {
canvas.drawText(shapeSelected, 0 + textXOffset, shapeHeight + textYOffset, paintShape);
}
}
protected Path getTrianglePath() {
Point p1 = new Point(0, shapeHeight), p2 = null, p3 = null;
p2 = new Point(p1.x + shapeWidth, p1.y);
p3 = new Point(p1.x + (shapeWidth / 2), p1.y - shapeHeight);
Path path = new Path();
path.moveTo(p1.x, p1.y);
path.lineTo(p2.x, p2.y);
path.lineTo(p3.x, p3.y);
return path;
}现在我们点击view，每点击一次图形就会进行切换，其效果图就跟最初贴的gif图片一样。
九、完善控件
增加getter方法获得图形名
public String getSelectedShape() {
return shapeValues[currentShapeIndex];
}现在在activity中，我们就可以通过getSelectedShape可以获取到图形名了。
十、状态的保存
当配置改变时，比如手机屏幕发生旋转，我们必须保存一些数据供从容保证view的状态不会发生改变。我们通过重写onSaveInstanceState和onRestoreInstanceState方法来保存和恢复数据。比如，在我们的view中，我们需啊哟保存的数据是当前是什么图形，可以通过保存数组的下标currentShapeIndex来实现。
@Override
public Parcelable onSaveInstanceState() {
// 新建一个Bundle
Bundle bundle = new Bundle();
// 保存view基本的状态，调用父类方法即可
bundle.putParcelable("instanceState", super.onSaveInstanceState());
// 保存我们自己的数据
bundle.putInt("currentShapeIndex", this.currentShapeIndex);
// 当然还可以继续保存其他数据
// 返回bundle对象
return bundle;
}
@Override
public void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {
// 判断该对象是否是我们保存的
if (state instanceof Bundle) {
Bundle bundle = (Bundle) state;
// 把我们自己的数据恢复
this.currentShapeIndex = bundle.getInt("currentShapeIndex");
// 可以继续恢复之前的其他数据
// 恢复view的基本状态
state = bundle.getParcelable("instanceState");
}
// 如果不是我们保存的对象，则直接调用父类的方法进行恢复
super.onRestoreInstanceState(state);
}一旦我们定义这些保存和恢复的方法,我们就能够在配置发生改变时保存我们必要的数据。
好了，整个流程就大致这样，可能很多语句都会读上去不通，但是还是可以凑合看的，整个文章翻译后自己做过部分整理。希望可以给android刚入门的新手带来一些帮助，同时呢，大神勿喷。
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