自定义View（二）

发表于： 2021-01-20 分类于：客户端技术

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前面的文章介绍了自定义View的需要准备的基础知识，自定义View的属性获取、测量(Measure)过程，Measure过程是为了计算View的大小。本篇文章主要记载一下自定义View过程中的Layout过程，Layout过程用于计算View的位置。另外还有更关键的一步，那就是绘制(Draw)过程，一切都准备好了就需要开始绘制出我们的自定义View，后面会有一个绘制例子，在该示例中绘制了一个圆形且带有进度文字说明的进度条，通过这个示例切实感受一下自定义View的魅力。最后还有一个重点就是自定义View状态的存储与恢复。

Layout过程

前面说了在自定义View的时候，我们需要测量出View的宽和高，在某些情况下，需要多次测量才能确定View最终的宽/高；该情况下，Measure过程后得到的宽和高可能不准确，因此最好是在Layout过程中通过onLayout()方法去获取最终的宽和高。Layout过程用于计算View的位置，即计算View的四个顶点位置：Left、Top、Right、Bottom，还记得View的位置定义吗？ Layout过程也可以根据View的类型分为2种情况：对于单一View，仅仅需要计算本身View的位置即可。对于ViewGroup，除了计算自身View的位置外，还需要确定子View在父容器中的位置，即遍历调用所有子元素的measure()并且各子元素再递归去执行该流程。View树的位置是由包含的每个子视图的位置所决定的，所以如果想要计算整个View树的位置，则需递归计算每个子视图的位置，这与measure过程非常相似。 getWidth()、getHeight()与 getMeasuredWidth()、getMeasuredHeight()获取的宽高有什么区别呢？其实getWidth()、getHeight()是获得View最终的宽和高，而getMeasuredWidth()、getMeasuredHeight()是获得View测量的宽和高。一般情况下二者获取的宽和高是相等的，但是通过重写View的layout()方法强行设置后就会导致二者得到的结果不一致，所以在非人为设置的情况下，View的最终宽高getWidth()、getHeight()与View的测量宽高getMeasuredWidth()、getMeasuredHeight()永远是相等的。

Draw过程

Draw过程就是为了绘制出View视图，借助Paint、Canvas类，可以很轻松的实现绘制很多种图形，同时Draw也分为绘制单个View还是绘制ViewGroup，为了避免不必要的复杂度，示例中都是绘制单个View，所以Draw过程就是学习画笔(Paint)与画布(Canvas)的使用。

// 绘制
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    // 绘制圆
    canvas.drawCircle(getWidth()/2, getHeight()/2, getHeight()/2 - paint.getStrokeWidth()/2, paint);

    // 重新设置画笔宽度
    paint.setStrokeWidth(2);
    
    // 绘制直线
    canvas.drawLine(0, getWidth()/2, getWidth(), getHeight()/2, paint);
    canvas.drawLine(getWidth()/2, 0, getWidth()/2, getHeight(), paint);
    
    // 绘制文本
    paint.setTextSize(72);
    paint.setStyle(Paint.Style.FILL);
    paint.setStrokeWidth(0);
    
    String stringTest = "Tim"
    canvas.drawText(stringTest, 0, stringTest.length(), 0, getHeight(), paint);
}

invalidate()方法用于刷新View，本质是调用View的onDraw()重新绘制。在主线程之外，用postInvalidate()。requestLayout()方法和invalidate()方法恰恰相反，requestLayout()方法只调用measure()和layout()过程，不会调用draw()，不会重新绘制任何视图包括该调用者本身。

canvas.save()与canvas.restore()用于保存/恢复画布的状态，比如我现在为了绘图方便需要将画图旋转90°，但是我又希望只是在这一段绘制过程中才需要旋转画布，于是需要将之前正常的画布存储起来，然后旋转画布90°，用完了再恢复为正常状态：

canvas.save(); //这时候保存的是画布没旋转之前的状态

canvas.rotate(90, px / 2, py / 2); // 画布开始旋转

canvas.drawLine(......); // 收到旋转操作的影响
canvas.drawLine(......); // 收到旋转操作的影响

canvas.restore();  // 还原正常状态

对于translate()方法与rotate()方法，可以将它们理解为是画布平移，画布翻转，但是把它理解为坐标系的平移与翻转则会更加形象。前面的文章中说了，默认绘图坐标零点位于屏幕左上角，那么在调用translate(x, y)方法之后，则将原点(0，0)移动到了(x, y)。之后的所有绘图操作都将以(x, y)为原点执行。同理，rotate()方法也是一样，它将坐标系旋转了一定的角度。大家也许会想，这样的操作有什么用呢？的确，没有这两个方法，同样可以绘图，只要算好坐标，没有什么画不出来的。所以说，这些方法是Android用来帮助我们简化绘图而创建的。

状态的恢复与存储

很多时候我们为获得在视图中自由绘制的能力，需要创建一个继承于View类的定制类，然后重写onTouchEvent方法处理触摸事件，重写onDraw绘制自定义视觉效果，但这里可能会被一个问题困扰，那就是设备旋转导致数据丢失的问题，好在View类为我们提供了onSaveInstanceState和onRestoreInstanceState两个方法，虽然这两个方法和Activity两个方法很相似，但是千万别认为是一样的，因为他们的使用方法完全不同。看看下面这个示例吧：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tim="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <!-- 必须加上Id，方便系统重建 -->
    <cn.tim.custom_view.TestView
        android:id="@+id/tv"
        android:layout_centerInParent="true"
        tim:test_bool="true"
        tim:test_dimension="100dp"
        tim:test_enum="top"
        tim:test_integer="10086"
        android:layout_width="100dp"
        android:layout_height="100dp"/>

</RelativeLayout>

对于自己的自定义View要想保存状态必须加上ID android:id="@+id/xxx"，这样系统才能正确找到需要保存状态的View。

// 为了演示重建后的数据恢复
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
	// 点击此View的时候更新要显示的文字
    stringTest = "Jone";
    invalidate();
    return true;
}

// UI重建后数据的保存
private static final String INSTANCE = "instance";
private static final String KEY_TEXT = "key_text";
@Nullable
@Override
protected Parcelable onSaveInstanceState() {
    Bundle bundle = new Bundle();
    bundle.putString(KEY_TEXT, stringTest);
    bundle.putParcelable(INSTANCE, super.onSaveInstanceState());
    return bundle;
}

@Override
protected void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {
    if(state instanceof Bundle){
        Bundle bundle = (Bundle) state;
        Parcelable parcelable = bundle.getParcelable(INSTANCE);
        super.onRestoreInstanceState(parcelable);
        stringTest = bundle.getString(KEY_TEXT);
        return;
    }
    super.onRestoreInstanceState(state);
}

自定义一个圆形进度条

在attrs.xml声明自定义View需要的属性：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>
    <declare-styleable name="RoundProgressBar">
        <attr name="color" format="color"/>
        <attr name="line_width" format="dimension"/>
        <attr name="radius" format="dimension"/>
        <attr name="android:progress" />
        <attr name="android:textSize" />
    </declare-styleable>
</resources>

编写自定义View类：RoundProgressBar.java

package cn.tim.custom_view;

import android.content.Context;
import android.content.res.TypedArray;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Rect;
import android.graphics.RectF;
import android.os.Bundle;
import android.os.Parcelable;
import android.util.AttributeSet;
import android.util.TypedValue;
import android.view.View;


public class RoundProgressBar extends View {

    private int mRadius;
    private int mColor;
    private int mLineWidth;
    private int mTextSize;
    private int mProgress;

    private Paint mPaint;

    public RoundProgressBar(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);

        TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.RoundProgressBar);

        mRadius = (int) ta.getDimension(R.styleable.RoundProgressBar_radius, dp2px(30));
        mColor = ta.getColor(R.styleable.RoundProgressBar_color, 0xffff0000);
        mLineWidth = (int) ta.getDimension(R.styleable.RoundProgressBar_line_width, dp2px(3));
        mTextSize = (int) ta.getDimension(R.styleable.RoundProgressBar_android_textSize, dp2px(36));
        mProgress = ta.getInt(R.styleable.RoundProgressBar_android_progress, 30);

        ta.recycle();

        initPaint();
    }

    private float dp2px(int dpVal) {
        return TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_DIP, dpVal, getResources().getDisplayMetrics());
    }

    private void initPaint() {
        mPaint = new Paint();
        mPaint.setAntiAlias(true);
        mPaint.setColor(mColor);
    }

    public void setProgress(int progress) {
        mProgress = progress;
        invalidate();
    }

    public int getProgress() {
        return mProgress;
    }

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
        int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);

        int width = 0;
        if (widthMode == MeasureSpec.EXACTLY) {
            width = widthSize;
        } else {
            int needWidth = measureWidth() + getPaddingLeft() + getPaddingRight();
            if (widthMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
                width = Math.min(needWidth, widthSize);
            } else {
                width = needWidth;
            }
        }

        int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
        int heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
        int height = 0;

        if (heightMode == MeasureSpec.EXACTLY) {
            height = heightSize;
        }else {
            int needHeight = measureHeight() + getPaddingTop() + getPaddingBottom();
            if (heightMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
                height = Math.min(needHeight, heightSize);
            } else { //MeasureSpec.UNSPECIFIED
                height = needHeight;
            }
        }
        setMeasuredDimension(width, height);
    }

    private int measureHeight()
    {
        return mRadius * 2;
    }

    private int measureWidth()
    {
        return mRadius * 2;
    }


    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        mPaint.setStrokeWidth(mLineWidth * 1.0f / 4);

        int width = getWidth();
        int height = getHeight();

        mPaint.setStrokeWidth(mLineWidth);
        canvas.save();
        canvas.translate(getPaddingLeft(), getPaddingTop());
        float angle = mProgress * 1.0f / 100 * 360;
        canvas.drawArc(new RectF(0, 0, width - getPaddingLeft() * 2, height - getPaddingLeft() * 2), 0, angle, false, mPaint);
        canvas.restore();

        String text = mProgress + "%";
        mPaint.setStrokeWidth(0);
        mPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
        mPaint.setTextSize(mTextSize);
        int y = getHeight() / 2;
        Rect bound = new Rect();
        mPaint.getTextBounds(text, 0, text.length(), bound);
        int textHeight = bound.height();
        mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
        canvas.drawText(text, 0, text.length(), getWidth() / 2, y + textHeight / 2, mPaint);

        mPaint.setStrokeWidth(0);
    }


    private static final String INSTANCE = "instance";
    private static final String KEY_PROGRESS = "key_progress";

    @Override
    protected Parcelable onSaveInstanceState() {
        Bundle bundle = new Bundle();
        bundle.putInt(KEY_PROGRESS, mProgress);
        bundle.putParcelable(INSTANCE, super.onSaveInstanceState());
        return bundle;
    }

    @Override
    protected void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {
        if (state instanceof Bundle) {
            Bundle bundle = (Bundle) state;
            Parcelable parcelable = bundle.getParcelable(INSTANCE);
            super.onRestoreInstanceState(parcelable);
            mProgress = bundle.getInt(KEY_PROGRESS);
            return;
        }
        super.onRestoreInstanceState(state);
    }
}

在activity_main.xml中使用：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tim="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <cn.tim.custom_view.RoundProgressBar
        android:id="@+id/id_pb"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:padding="10dp"
        android:progress="0"
        android:textSize="18sp"
        tim:color="#ea22e4"
        tim:radius="36dp"
        />

</RelativeLayout>

在MainActivity.java动态更新进度：

package cn.tim.custom_view;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.animation.ObjectAnimator;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        final View view = findViewById(R.id.id_pb);
        view.setOnClickListener((v)-> ObjectAnimator.ofInt(view, "progress", 0, 100).setDuration(3000).start());
    }
}