自定义ViewGroup原来如此简单？手把手带你写一个流式布局！

作者: Kepler_II | 来源:发表于2020-12-28 16:02 被阅读0次

Android开发中，总会遇到这样和那样的需求。虽然官方已经给我们提供了丰富的ViewGroup和View的实现，但是总有没法满足需求的时候。这个时候我们该怎么办呢？首先遇事不决可以先Google一下，看看有无现成的轮子。如果有轮子，那么恭喜，扒来改改就好啦。如果没有轮子，那能咋办，只能自己造轮子咯。其实使用轮子更多时候是追求稳定和节约时间，我们还是需要对轮子的原理有一定的了解的。

流式布局在Android开发中使用的场景应该还是比较多的，比如标签展示、搜索历史记录展示等等。这种样式的布局Android目前是没有原生的ViewGroup的，当然你要找轮子肯定也是很容易找到的，不过今天我还是想以自定义ViewGroup的方式来实现这么一个容器。

什么是ViewGroup

首先我们得弄清楚ViewGroup是什么，还有它的职责。

ViewGroup继承自View，并实现了ViewManager和ViewParent接口。按照官方的定义，ViewGroup是一个特别的View，它可以容纳其他的View，它实现了一系列添加和删除View的方法。同时ViewGroup还定义了LayoutParams，LayoutParams会影响View在ViewGroup的位置和大小相关属性。

ViewGroup也是个抽象类，需要我们重写onLayout方法，当然仅仅重写这么一个方法是不够的。ViewGroup本身只是实现了容纳View的能力，实现一个ViewGroup我们需要完成对自身的测量、对child的测量、child的布局等一系列的操作。

onMeasure

这是自定义View实现的一个非常重要的方法，不管我们是自定义View也好，还是自定义ViewGroup都需要实现它。这个方法来自于View，ViewGroup本身没有去处理这个方法。这个方法会传递两个参数，分别是widthMeasureSpec和heightMeasureSpec。这两个数值其实是个混合的信息，他们包含了具体的宽高数值和宽高的模式。这里需要说一下MeasureSpec。

MeasureSpec

MeasureSpec是View的内部类，他是父容器给孩子传递的布局信息的一个压缩体。上文提到的传递的数值，其实是通过MeasureSpec的makeMeasureSpec方法生成的：

public static class MeasureSpec {
        private static final int MODE_SHIFT = 30;
        private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;

        @IntDef({UNSPECIFIED, EXACTLY, AT_MOST})
        @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
        public @interface MeasureSpecMode {}

        public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
        public static final int EXACTLY     = 1 << MODE_SHIFT;
        public static final int AT_MOST     = 2 << MODE_SHIFT;

        public static int makeMeasureSpec(@IntRange(from = 0, to = (1 << MeasureSpec.MODE_SHIFT) - 1) int size,
                                          @MeasureSpecMode int mode) {
            if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
                return size + mode;
            } else {
                return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
            }
        }
  //...

其实MeasureSpec代表一个32位的int值，高2位表示SpecMode，低30位表示SpecSize，我们可以分别通过getMode和getSize获取对应的信息。表示什么信息算是搞清楚了，那么这些信息又是如何确认的呢？

在ViewGroup中有个getChildMeasureSpec方法，这个方法的实现基本可以解答我们的疑问

public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
    int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
    int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
    int size = Math.max(0, specSize - padding);
    int resultSize = 0;
    int resultMode = 0;
    switch (specMode) {
    // Parent has imposed an exact size on us
    case MeasureSpec.EXACTLY:
        if (childDimension >= 0) {
            resultSize = childDimension;
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
        } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
            // Child wants to be our size. So be it.
            resultSize = size;
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
        } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
            // Child wants to determine its own size. It can't be
            // bigger than us.
            resultSize = size;
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
        }
        break;
    // Parent has imposed a maximum size on us
    case MeasureSpec.AT_MOST:
        if (childDimension >= 0) {
            // Child wants a specific size... so be it
            resultSize = childDimension;
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
        } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
            // Child wants to be our size, but our size is not fixed.
            // Constrain child to not be bigger than us.
            resultSize = size;
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
        } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
            // Child wants to determine its own size. It can't be
            // bigger than us.
            resultSize = size;
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
        }
        break;
    // Parent asked to see how big we want to be
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        if (childDimension >= 0) {
            // Child wants a specific size... let him have it
            resultSize = childDimension;
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
        } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
            // Child wants to be our size... find out how big it should
            // be
            resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
            resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
        } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
            // Child wants to determine its own size.... find out how
            // big it should be
            resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
            resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
        }
        break;
    }
    //noinspection ResourceType
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}

代码长度还是有点长，但是逻辑并不复杂。spec参数为ViewGroup的相关信息，padding则为ViewGroup的leftPadding+rightPadding+childLeftMargin+childRightMargin+usedWidth，childDimension为child的LayoutParams中指定的宽高信息。

child的具体的MeasureSpec会受到父容器的影响，也和自身的布局信息有关，具体如下：

如果child的LayoutParams指定了固定的宽高，如100dp，则最终onMeasure被传递的size就是指定的宽高，mode则是MeasureSpec.EXACTLY
如果child的宽高信息为MATCH_PARENT，这时候传递的size通常为父容器的宽高，mode则会和父容器的mode保持一致。
如果child的宽高信息为WRAP_CONTENT，这时候传递的size也一样是父容器的宽高，如果父容器的mode是MeasureSpec.UNSPECIFIED，则传递的mode是MeasureSpec.UNSPECIFIED，否则为MeasureSpec.AT_MOST。

这个specMode，简单的来说EXACTLY就代表宽高信息是比较确认的，AT_MOST则是会告诉你一个最大宽度，实际宽度由你自己确认，UNSPECIFIED也是会告诉你一个父容器宽度，你也可以设置为任意高度。

onMeasure方法里应该做什么

上面说了一堆关于MeasureSpec的，现在再来说一下onMeasure方法里应该做什么。

如果是自定义View，我们需要根据父容器传递的MeasureSpec来确认自身的宽高。如果是MeasureMode是EXACTLY，则这个View的宽高就是传递过来的size，如果是AT_MOST和UNSPECIFIED，则需要我们自行处理了。在我们计算得到了一个想要的宽高信息后，需要调用setMeasuredDimension的方法来保存信息。

如果是自定义ViewGroup，那我们需要做的事情可能就要多一点了，首先我们也还是一样，需要确认ViewGroup自身的宽高信息，如果都是EXACTLY拿很好办，直接设置对应的size即可。如果想要支持WRAP_CONTENT，这时候可能就会比较麻烦一点了。首先我们得想好一点，这个ViewGroup是如何为child布局的。这很重要，因为不同的布局方式，child的排布不同，都会影响实际占用的空间。

还是以LinearLayout举例吧，LinearLayout支持横向排列和纵向排列，他们需要执行的测量逻辑都是不一样的。如果是纵向排列，则需要遍历child，测量child，并累加他们的高度和margin，最后还要加上自身高度，这样累加出来的数值就是WRAP_CONTENT下，自身应该占用的高度。如果是横向排列，则需要遍历和累加child，并累加他们的宽度和margin等，原理都是差不多的。

总结一下，onMeasure方法需要ViewGroup结合父容器传递的MeasureSpec，测量child，配合child的排布方式，确认自身的宽高。

onLayout

onLayout方法传递了5个参数，changed表示自身的位置或大小是否发生了改变，剩下的分别为left,top,right,bottom，决定了他在父容器的位置。这是一个相对坐标，起点并不是屏幕的左上角。

那在这个方法里我们应该做什么呢？如果是自定义View的时候，我们可以不用管这个方法。因为View本身没有容纳child的能力，如果是ViewGroup，这时候我们就需要为child执行布局操作了。我们需要遍历child，执行它们的layout方法。通过调用layout方法，我们可以传递left，top，right，bottom，确定child在ViewGroup中的位置。同样的，这也是一个相对坐标，是依赖于父容器的。

事实上，onLayout方法是在自身的layout方法被调用后调用的。Android整体的布局体系自上而下一层层的调用，传递布局信息，最终确认了各个View在屏幕上的位置。

onDraw

通常来说，自定义ViewGroup并不需要重写这个方法。这个方法用来做一些绘制操作，如果是自定义View，那我们则需要重写这个方法，实现一些绘制逻辑。

Padding和Margin

这两个概念还是要说一下，理解一下它们的作用和实现原理。

Padding是相对于自身而言的，它影响了自身的绘制和child的布局，是View自身的属性。如果需要让这个属性生效，在绘制和布局时候，我们需要基于这个属性的数值做一定的偏移，在测量的时候，我们也需要考虑它的数值，为最终测量结果添加上。
Margin是相对于父容器而言的，它影响了View在ViewGroup中的布局，它通常是由LayoutParams所定义的。有这个属性的时候，我们在测量时候需要考虑到它，并且累加上，在布局的时候，需要根据响应的属性，进行一定的偏移。

实现一个流式布局

道理都理清楚了，写代码就会简单很多了。流式布局大概的效果就是添加的VIew按一行或者一列有序排列，如果一行或者一列放不下了，则换到下一行排列。下面就简单实现一个流式布局来加深一下理解。

首先需要定义一个类，继承自ViewGroup：

public class FlowLayout extends ViewGroup {
    public FlowLayout(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public FlowLayout(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
    }

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
      //todo 实现测量逻辑
    }

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
            //todo 实现child的布局逻辑
    }
}

因为我们需要支持margin属性，所以我们还需要这样一个LayoutParams。ViewGroup中已经定义了这样一个MarginLayoutParams，我们创建一个内部类，继承此类实现：

public static class LayoutParams extends ViewGroup.MarginLayoutParams {
    public LayoutParams(Context c, AttributeSet attrs) {
        super(c, attrs);
    }

    public LayoutParams(int width, int height) {
        super(width, height);
    }

    public LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams source) {
        super(source);
    }
}

LayoutParams中还可以自己去定义一些个性化的布局参数，这里就简单处理了。同时我们还得注意以下几个方法：

/**
 * 直接调用 {@link #addView(View view)}的时候 用来生成默认的LayoutParams
 *
 * @return
 */
@Override
protected LayoutParams generateDefaultLayoutParams() {
    return new LayoutParams(-2, -2);
}

/**
 * {@link #addView(View child, ViewGroup.LayoutParams params)}时候，用来检查布局参数是否正确
 *
 * @param p
 * @return
 */
@Override
protected boolean checkLayoutParams(ViewGroup.LayoutParams p) {
    return p instanceof LayoutParams;
}

/**
 * 如果{@link #checkLayoutParams(ViewGroup.LayoutParams p)}返回false，会调用此方法生成LayoutParams
 *
 * @param p
 * @return
 */
@Override
protected LayoutParams generateLayoutParams(ViewGroup.LayoutParams p) {
    if (p == null) {
        return generateDefaultLayoutParams();
    }
    return new LayoutParams(p);
}

注释我都写了，主要是用来用户addView时候的默认布局信息生成和检测，如果没处理好，可能会引起崩溃啥的。

接下来是测量方法：

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    Log.d(TAG, "onMeasure");
    int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
    int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
    int heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
    if (widthMode == MeasureSpec.EXACTLY) {
        //横向宽度固定
        int lineMaxHeight = 0;//当前行最高的行高
        int currentLeft = getPaddingLeft();//当前child的起点left
        int currentTop = getPaddingTop();//当前child的起点top
        //去除paddingLeft 和 paddingRight即为可用宽度
        int availableWidth = widthSize - getPaddingLeft() - getPaddingRight();
        for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {
            View child = getChildAt(i);
            if (child.getVisibility() == GONE) {//gone的child 不处理
                continue;
            }
            //测量child
            measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
            int decoratedWidth = getDecoratedWidth(child);
            int decoratedHeight = getDecoratedHeight(child);
            if (currentLeft + decoratedWidth > availableWidth) {
                //宽度超了 换行
                currentLeft = decoratedWidth + getPaddingLeft();
                currentTop += lineMaxHeight;//高度加上之前的最大高度
                lineMaxHeight = decoratedHeight;
            } else {
                //如果不需要换行 只记录当前的最大高度。
                currentLeft += decoratedWidth;
                lineMaxHeight = Math.max(lineMaxHeight, decoratedHeight);
            }
            if (i == getChildCount() - 1) {
                //最后一个元素了 我们需要累加高度
                currentTop += lineMaxHeight;
            }
        }
        //保存宽高信息
        setMeasuredDimension(widthSize, currentTop + getPaddingBottom());
    } else if (heightMode == MeasureSpec.EXACTLY) {
        //todo 实现纵向固定的流式布局

    } else {
        //todo 实现宽高都固定的流式布局

    }
}

测量逻辑并不复杂，首先判断ViewGroup的宽高模式，这里实现了宽度固定的流式布局的处理逻辑。我们需要遍历所有的child，并调用测量方法确定他们的宽高。同时要注意的是child如果不可见则需要跳过。因为宽度是固定的，所以我们需要计算出自身的高度。getDecoratedWidth获取的是child自身的宽度与自身的左右的margin的和。遍历过程中依此排列child，如果一行排不下了，则执行换行逻辑，并累加高度，最后得出高度，保存。

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    Log.d(TAG, "onLayout l :" + l + " t :" + t + " r :" + r + " b :" + b);
    int lineMaxHeight = 0;
    int currentLeft = getPaddingLeft();//当前child的起点left
    int currentTop = getPaddingTop();//当前child的起点top
    int availableWidth = r - getPaddingLeft() - getPaddingRight();
    for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {
        View child = getChildAt(i);
        if (child.getVisibility() == GONE) {//gone的child 不处理
            continue;
        }
        int decoratedWidth = getDecoratedWidth(child);
        int decoratedHeight = getDecoratedHeight(child);
        LayoutParams layoutParams = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
        int childLeft, childTop;
        if (currentLeft + decoratedWidth > availableWidth) {
            //宽度超了 换行
            currentLeft = decoratedWidth + getPaddingLeft();
            currentTop += lineMaxHeight;//高度加上之前的最大高度
            lineMaxHeight = decoratedHeight;
            childLeft = getPaddingLeft() + +layoutParams.leftMargin;
            childTop = currentTop + layoutParams.topMargin;
        } else {
            //如果不需要换行 只记录当前的最大高度。
            childLeft = currentLeft + layoutParams.leftMargin;
            childTop = currentTop + layoutParams.topMargin;
            currentLeft += decoratedWidth;
            lineMaxHeight = Math.max(lineMaxHeight, decoratedHeight);
        }
        child.layout(childLeft, childTop,
                childLeft + child.getMeasuredWidth(), childTop + child.getMeasuredHeight());
    }
}

onLayout方法里我也只是实现了宽度固定下的逻辑。逻辑和测量时候的思路一样，在测量的时候我们已经为每个child确认了自身的宽高，在这里我们就只需要调用layout方法为每个child执行布局逻辑即可。

最后上运行效果，因为是demo所以样式比较随意，不要在意这些细节(#^.#)

image-20201227182155002

自定义ViewGroup大致的流程就是这样了，如果还有什么困惑还不解可以留言，我会用心解答。

本文在开源项目：https://github.com/Android-Alvin/Android-LearningNotes 中已收录，里面包含不同方向的自学编程路线、面试题集合/面经、及系列技术文章等，资源持续更新中...

自定义ViewGroup原来如此简单？手把手带你写一个流式布局！

什么是ViewGroup

onMeasure

MeasureSpec

onMeasure方法里应该做什么

onLayout

onDraw

Padding和Margin

实现一个流式布局

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