自己定义View Layout过程

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前言

• 自己定义View是Android开发人员必须了解的基础
• 网上有大量关于自己定义View原理的文章。但存在一些问题：内容不全、思路不清晰、无源代码分析、简单问题复杂化等等
• 今天，我将全面总结自己定义View原理中的layout过程，我能保证这是市面上的最全面、最清晰、最易懂的
• 文章较长。建议收藏等充足时间再进行阅读

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文件夹

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1. 知识基础

具体请看我写的另外一篇文章：（1）自己定义View基础 - 最易懂的自己定义View原理系列

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2. 作用

计算View视图的位置。

即计算View的四个顶点位置：Left、Top、Right和Bottom

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3. layout过程具体解释

同measure过程一样，layout过程依据View的类型分为两种情况：
1. 假设View = 单一View，则仅计算本身View的位置；
2. 假设View = VieGroup，除了计算自身View的位置外。还须要确定子View在父容器中的位置。

View树的位置是由包括的每个子视图的位置所决定，所以想计算整个View树的位置，就须要递归去计算每个子视图的位置（与measure过程同理）

接下来，我将具体分析这两种情况下的layout过程。

3.1 单一View的layout过程

• 应用场景
  在没有现成的View。须要自己实现的时候，就使用自己定义View。一般继承自View、SurfaceView等，特点是：不包括子View。

1. 如：制作一个支持载入网络图片的ImageView
2. 特别注意：自己定义View在大多数情况下都有替代方案。利用图片或者组合动画来实现，可是使用后者可能会面临内存耗费过大。制作麻烦更诸多问题。

单一View的layout步骤例如以下图所看到的：

以下我将一个个方法进行具体分析。

3.1.1 layout（）

• 作用：确定View本身的位置。

  
  

  即设置View本身的四个顶点位置

• 源代码分析例如以下：（仅贴出关键代码）

public void layout(int l, int t, int r, int b) {  

    // 当前视图的四个顶点
    int oldL = mLeft;  
    int oldT = mTop;  
    int oldB = mBottom;  
    int oldR = mRight;  

    // setFrame（） / setOpticalFrame（）：确定View的位置
    // 即初始化四个顶点的值，然后推断当前View大小和位置是否发生了变化并返回  （具体请看以下源代码分析）
 boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
            setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);

    //假设视图的大小和位置发生变化，会调用onLayout（）
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {  

        // onLayout（）：确定该View全部的子View在父容器的位置
        // 由于单一View是没有子View的。所以onLayout（）是一个空实现（后面会具体说）
        onLayout(changed, l, t, r, b);  

        // 由于确定位置与具体布局有关。所以onLayout（）在ViewGroup和View均没有实现。
        // 在单一View中，onLayout（）是一个空实现（后面会具体说）
        // 在ViewGroup中，onLayout（）被定义为抽象方法
        // 所以onLayout（）须要ViewGroup的子类去重写实现（后面会具体说）
  ...

}  


/*
* setOpticalFrame（）源代码分析
**/

private boolean setOpticalFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    Insets parentInsets = mParent instanceof View ?
            ((View) mParent).getOpticalInsets() : Insets.NONE;
    Insets childInsets = getOpticalInsets();

// setOpticalFrame（）实际上是调用setFrame（）
    return setFrame(
            left   + parentInsets.left - childInsets.left,
            top    + parentInsets.top  - childInsets.top,
            right  + parentInsets.left + childInsets.right,
            bottom + parentInsets.top  + childInsets.bottom);
}


/*
* setFrame（）源代码分析
**/

protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    ...
// 通过以下赋值语句记录下了视图的位置信息。即确定View的四个顶点
// 即确定了视图的位置
    mLeft = left;
    mTop = top;
    mRight = right;
    mBottom = bottom;

    mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
}

以下。我们继续分析在`layout（）`中调用的`onLayout（）`。

3.2 onLayout（）

• 作用：空实现。

对于单一View来说，由于在layout（）中已经对自身View进行了位置计算，所以单一View的layout（）已经完成了。

• 源代码分析：

// 当这个view和其子view被分配一个大小和位置时，被layout（）调用。 即单个View的情况
// View的onLayout（）为空实现

protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {

// 參数说明
 * @param changed 当前View的大小和位置改变了 
 * @param left 左部位置
 * @param top 顶部位置
 * @param right 右部位置
 * @param bottom 底部位置

}  

至此，单一View的layout过程已经分析完成。

3.1.3 总结

单一View的layout过程解析例如以下：

3.2 ViewGroup的layout过程

• 应用场景
  自己定义ViewGroup通常是利用现有的组件依据特定的布局方式来组成新的组件。大多继承自ViewGroup或各种Layout（含有子View）。

  如：底部导航条中的条目，一般都是上图标(ImageView)、下文字(TextView)。那么这两个就能够用自己定义ViewGroup组合成为一个Veiw，提供两个属性分别用来设置文字和图片。使用起来会更加方便。
  

• 原理（步骤）

步骤1： ViewGroup调用layout（）计算自身的位置；
步骤2： ViewGroup调用onLayout（）遍历子View并调用子View layout（）确定自身子View的位置。

步骤2相似于单一View的layout过程

这样自上而下、一层层地传递下去，直到完成整个View树的layout（）过程

• ViewGroup的layout过程
  例如以下图所看到的：

这里须要注意的是：
ViewGroup和View相同拥有layout（）和onLayout()，二者是不一样的。

• 一開始计算ViewGroup位置时。调用的是ViewGroup的layout（）和onLayout()；
• 当開始遍历子View计算子View位置时，调用的是子View的layout（）和onLayout()。
  

相似于单一View的layout过程
以下我将一个个方法进行具体分析。

3.2.1 layout（）

• 作用：确定ViewGroup本身的位置。
  

  这里是ViewGroup的layout（）

• 源代码分析例如以下：（仅贴出关键代码）

// 与单一View的layout（）源代码是一致的。

public void layout(int l, int t, int r, int b) {  

    // 当前视图的四个顶点
    int oldL = mLeft;  
    int oldT = mTop;  
    int oldB = mBottom;  
    int oldR = mRight;  

    // setFrame（） / setOpticalFrame（）：确定View的位置
    // 即初始化四个顶点的值，然后推断当前View大小和位置是否发生了变化并返回  （具体请看以下源代码分析）
 boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?

            setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);

    //假设视图的大小和位置发生变化，会调用onLayout（）
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {  

        // onLayout（）：确定该ViewGroup全部子View在父容器的位置
        // 由于单一View是没有子View的。所以onLayout（）是一个空实现（后面会具体说）
        onLayout(changed, l, t, r, b);  

        // 由于确定位置与具体布局有关。所以onLayout（）在ViewGroup没有实现。（被定义为抽象方法）
        // 所以onLayout（）须要ViewGroup的子类去重写实现（后面会具体说）
  ...

}  


/*
* setOpticalFrame（）源代码分析
**/

private boolean setOpticalFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    Insets parentInsets = mParent instanceof View ?
            ((View) mParent).getOpticalInsets() : Insets.NONE;
    Insets childInsets = getOpticalInsets();

// setOpticalFrame（）实际上是调用setFrame（）
    return setFrame(
            left   + parentInsets.left - childInsets.left,
            top    + parentInsets.top  - childInsets.top,
            right  + parentInsets.left + childInsets.right,
            bottom + parentInsets.top  + childInsets.bottom);
}


/*
* setFrame（）源代码分析
**/

protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
    ...
// 通过以下赋值语句记录下了视图的位置信息，即确定View的四个顶点
// 即确定了视图的位置
    mLeft = left;
    mTop = top;
    mRight = right;
    mBottom = bottom;

    mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
}

以下，我们继续分析在`layout（）`中调用的`onLayout（）`。

3.2.2 onLayout（）

• 作用：计算该ViewGroup包括全部的子View在父容器的位置（）

  1. 定义为抽象方法。须要重写
  2. 原因：由于子View的确定位置与具体布局有关，所以onLayout（）在ViewGroup没有实现。

• 源代码分析：

// 当中，ViewGroup的抽象方法onLayout（）也被override标注，所以也是重写的方法
// 重写的是其父类view中的onLayout（），即单一View中的onLayout()  （为空实现）

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

// 參数说明
 * @param changed 当前View的大小和位置改变了 
 * @param left 父View的左部位置
 * @param top 父View的顶部位置
 * @param right 父View的右部位置
 * @param bottom 父View的底部位置

• 不管是系统提供的LinearLayout还是我们自己定义的View视图，都须要继承自ViewGroup类
• 假如须要确定该ViewGroup包括全部子View在父容器的位置。则须要重写onLayout方法（由于onLayout（）在ViewGroup中被定义为抽象方法）

所以在自己定义ViewGroup时必须重写onLayout（）。！

！！

！

依据上面说的原理描写叙述，在ViewGroup调用layout（）计算完自身的位置后。是须要ViewGroup调用onLayout（）遍历子View并调用子View layout（）确定自身子View的位置。

所以。重写ViewGroup的onLayout（）的本质是：遍历子View并调用子View的layout（）确定子View的位置。复写的套路例如以下：

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

  // 參数说明
 * @param changed 当前View的大小和位置改变了 
 * @param l   即left。父View的左部位置
 * @param t   即top，父View的顶部位置
 * @param r   即right，父View的右部位置
 * @param b  即bottom，父View的底部位置

        // 循环全部子View
        for (int i=0; i<getChildCount(); i++) {
            View child = getChildAt(i);   

            // 计算当前子View的四个位置值
            // 计算的逻辑须要自己实现，也是自己定义View的关键
            ...

            // 对计算后的位置值进行赋值
            int mLeft  = Left
            int mTop  = Top
            int mRight = Right
            int mBottom = Bottom

            // 调用子view的layout()并传递计算过的參数
            // 从而计算出子View的位置
            child.layout(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
        }
    }
}

在复写的onLayout（）会调用子View的`layout（）`和`onLayout（）`，这两个过程相似于单一View的layout过程中的`layout（）`和`onLayout（）`。这里不作过多描写叙述

具体请看上面的单一View的layout过程

3.2.3 总结

对于ViewGroup的layout过程，例如以下：

至此。ViewGroup的layout过程已经解说完成。

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4. 实例解说

为了让大家更好地理解ViewGroup的layout过程（特别是复写onLayout（）），接下来。我将用两个实例来加深对ViewGroup layout过程的理解。

• 实例1：系统提供的LinearLayout（ViewGroup的子类）
• 实例2：自己定义View（继承了ViewGroup类）

4.1 实例解析1（LinearLayout）

4.1.1 原理：

1. 计算出LinearLayout在父布局的位置
2. 计算出LinearLayout中子View在容器中的位置。

4.1.2 具体流程

4.1.2 源代码分析

在上述流程中，对于LinearLayout的layout（）的实现与上面所说是一样的。这里不作过多阐述。直接进入LinearLayout复写的onLayout（）代码分析：

// 复写的逻辑和LinearLayout measure过程的`onMeasure()`相似
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {

// 先查看自身方向属性
// 不同的方向处理方式不同
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        layoutVertical(l, t, r, b);
    } else {
        layoutHorizontal(l, t, r, b);
    }
}

• 由于垂直 / 水平方向相似，所以此处仅分析垂直方向（Vertical）的处理过程
• 源代码分析例如以下：（凝视很清晰）

void layoutVertical(int left, int top, int right, int bottom) {


    // 子View的数量
    final int count = getVirtualChildCount();

    // 遍历子View
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        final View child = getVirtualChildAt(i);
        if (child == null) {
            childTop += measureNullChild(i);
        } else if (child.getVisibility() != GONE) {

            // 子View的測量宽 / 高值
            final int childWidth = child.getMeasuredWidth();
            final int childHeight = child.getMeasuredHeight();

            // 递归调用子View的setChildFrame()：对子View的位置信息进行測量计算
            // 实际上是调用了子View的layout()。请看以下源代码分析
            setChildFrame(child, childLeft, childTop + getLocationOffset(child),
                    childWidth, childHeight);

            // childTop逐渐增大，即后面的子元素会被放置在靠下的位置
            // 这符合垂直方向的LinearLayout的特性
            childTop += childHeight + lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child);

            i += getChildrenSkipCount(child, i);
        }
    }
}


/*
*setChildFrame()代码分析
**/

private void setChildFrame( View child, int left, int top, int width, int height){

// setChildFrame（）仅仅仅仅是调用了子View的layout（）而已
    child.layout(left, top, left ++ width, top + height);

    }

// 在layout（）又通过调用setFrame（）确定View的四个顶点
// 即确定了子View的位置
// 如此不断循环确定全部子View的位置，终于确定ViewGroup的位置

在setFrame()实际上是调用了子View的layout（）从而实现子View的位置计算，和上面相似，这里就不作过多描写叙述。

4.2 实例解析2：自己定义View

• 上面讲的样例是系统提供的、已经封装好的ViewGroup - LinearLayout
• 可是。一般来说我们使用的都是自己定义View；
• 接下来。我用一个简单的样例讲下自己定义View的layout（）过程

4.2.1 实例视图说明

实例的视图是一个ViewGroup（灰色视图），包括一个黄色的子View，例如以下图：

4.2.2 原理

1. 计算出ViewGroup在父布局的位置
2. 计算出ViewGroup中子View在容器中的位置。

4.2.3 具体计算逻辑

• 具体计算逻辑是指计算子View的位置，即计算四顶点位置 = 计算Left、Top、Right和Bottom。
• 主要是写在复写的onLayout（）
• 计算公式例如以下：

• Left = (r - width) / 2
• Top = (b - height) / 2
  

  r = Left + width + Left(由于左右间距一样)
  b = Top + height + Top（由于上下间距一样）

• Right = width + Left;
• Bottom = height + Top;

4.2.3 代码分析

由于其余方法同上，这里不作过多描写叙述，所以这里仅仅分析复写的`onLayout（）`

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

  // 參数说明
 * @param changed 当前View的大小和位置改变了 
 * @param l   即left。父View的左部位置
 * @param t   即top，父View的顶部位置
 * @param r   即right，父View的右部位置
 * @param b  即bottom，父View的底部位置

        // 循环全部子View
        // 事实上就仅仅有一个
        for (int i=0; i<getChildCount(); i++) {
            View child = getChildAt(i);

            // 取出当前子View宽 / 高
            int width = child.getMeasuredWidth();
            int height = child.getMeasuredHeight();

            // 计算当前子View的mLeft和mTop值
            int mLeft = (r - width) / 2;
            int mTop = (b - height) / 2;

            // 调用子view的layout()并传递计算过的參数
            // 从而计算出子View的位置
            child.layout(mLeft, mTop, mLeft + width, mTop + height);
        }
    }
}

布局文件例如以下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<scut.carson_ho.layout_demo.Demo_ViewGroup xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:background="#eee998"
    tools:context="scut.carson_ho.layout_demo.MainActivity">

    <Button
        android:text="ChildView"
        android:layout_width="200dip"
        android:layout_height="200dip"
        android:background="#333444"
        android:id="@+id/ChildView" />
</scut.carson_ho.layout_demo.Demo_ViewGroup >

效果图

好了，你是不是发现。粘了我的代码可是画不出来？。（例如以下图）

由于我还没说draw流程啊哈哈哈！

draw流程是负责将View绘制出来的。

layout（）过程说到这里讲完了。接下来我将继续将自己定义View的最后一个流程draw流程，有兴趣就继续关注我啦啦！！

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5. 细节问题

问：getWidth() （ getHeight()）与 getMeasuredWidth() （getMeasuredHeight()）获取的宽 （高）有什么差别？

答：

首先明白定义：

• getWidth() （ getHeight()）：View终于的宽 / 高
• getMeasuredWidth() （getMeasuredHeight()）：View的測量的宽 / 高：

先分别看下各自的源代码：

// View的測量的宽 / 高：
public final int getMeasuredWidth() {  
    return mMeasuredWidth & MEASURED_SIZE_MASK;  
    // measure过程中返回的mMeasuredWidth
}  

public final int getMeasuredHeight() {  
    return mMeasuredHeight & MEASURED_SIZE_MASK;  
    // measure过程中返回的mMeasuredHeight
}  


// View终于的宽 / 高
public final int getWidth() {  
    return mRight - mLeft;  
// View终于的宽 = 子View的右边界 - 子view的左边界。
}  

public final int getHeight() {  
    return mBottom - mTop;  
// View终于的高 = 子View的下边界 - 子view的上边界。

}  

二者的差别具体例如以下：

上面标红：普通情况下。二者获取的宽 / 高是相等的。那么。“非一般”情况是什么？

答：人为设置。

通过重写View的layout（）强行设置，
@Override
public void layout( int l , int t, int r , int b){

// 改变传入的顶点位置參数
 super.layout(l。t，r+100。b+100)
// 如此一来。在不论什么情况下。getWidth() （ getHeight()）获得的宽 / 高总是比getMeasuredWidth() （getMeasuredHeight()）获取的宽 （高）大100px
// View的终于宽 / 高总是比測量宽 / 高大100px
}

尽管这种人为设置没有实际意义，可是证明了View的终于宽 / 高和測量宽 / 高大100px是能够不一样。

特别注意

网上流传这么一个原因描写叙述：

• 实际上在当屏幕能够包裹内容的时候。他们的值是相等的。
• 仅仅有当view超出屏幕后，才干看出他们的差别：getMeasuredWidth()是实际View的大小，与屏幕无关，而getHeight的大小此时则是屏幕的大小。当超出屏幕后getMeasuredWidth()等于getWidth()加上屏幕之外没有显示的大小

这个结论是错的！具体请这个博客

结论

getWidth() （ getHeight()）获得的宽 / 高与getMeasuredWidth() （getMeasuredHeight()）获取的宽 （高）在非人为设置的情况下，永远是相等的。

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6. 总结

• 对于ViewGroup的layout过程
  

  1. ViewGroup调用layout（）计算自身的位置
  2. ViewGroup调用onLayout（）遍历子View并调用子View layout（）确定自身子View的位置
     

  此步骤就是复写onLayout（）的逻辑

• 如此不断循环确定全部子View的位置，直到全部确定即layout过程完成

• 对于View的layout过程
  调用layout（）计算自身的位置就可以。

• 一个图总结自己定义View - Layout过程，例如以下图：

• 接下来能够開始看自己定义View的原理了：
  自己定义View基础 - 最易懂的自己定义View原理系列（1）
  自己定义View Measure过程 - 最易懂的自己定义View原理系列（2）
  自己定义View Layout过程 - 最易懂的自己定义View原理系列（3）
  自己定义View Draw过程- 最易懂的自己定义View原理系列（4）

• 接下来我将继续对自己定义View的应用进行解说。有兴趣的能够继续关注Carson_Ho的安卓开发笔记

• 简书id：Carson_Ho
  

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