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Android自定义控件 | 源码里有宝藏之自动换行控件

回想一下在作文本上写作的场景,当从左到右写满一行后,会切换到下一行的开头继续写。如果把“作文本”比作容器控件,把“字”比作子控件。Android 原生控件中没有能“自动换行”的容器控件,若不断向LinearLayout中添加View,它们会沿着一个方向不断堆叠,即使实际绘制位置已经超出屏幕。

在 GitHub 上找到了一些实现自动换行功能的容器控件,但使用过程中发现略“重”,而且大部分都把“子控件选中状态”和“自动换行”耦合在一起。使得切换选中方式变得困难。“多控件间的选中模式”和“自动换行的容器控件”是两个相互独立的概念,分开实现这两个功能会使得代码可以更加灵活地组合。“多控件间的选中模式”在之前的再也不要和产品经理吵架了——Android自定义控件之单选按钮中有详细的介绍。

本文试着从零开始手写一个带自动换行功能的容器控件。

这是 Android 自定义控件系列文章的第四篇,系列文章目录如下:

  1. Android自定义控件 | View绘制原理(画多大?)
  2. Android自定义控件 | View绘制原理(画在哪?)
  3. Android自定义控件 | View绘制原理(画什么?)
  4. Android自定义控件 | 源码里有宝藏之自动换行控件
  5. Android自定义控件 | 小红点的三种实现(上)
  6. Android自定义控件 | 小红点的三种实现(下)
  7. Anndroid自定义控件 | 小红点的三种实现(终结)

业务场景

自动换行容器控件的典型应用场景是:“动态多选按钮”,即多选按钮的个数和内容是动态变化的,这样就不能把它们写死在布局文件中,而需要动态地调用addView()添加到容器控件中。 效果如下:

自动换行容器控件

点击一下 button 就会调用addView()向容器控件中添加一个 TextView 。

背景知识

如果了解“View绘制原理”中的测量和布局的过程,就能轻而易举地自定义自动换行容器控件。这两个过程的详细介绍可以分别点击View绘制原理——画多大?View绘制原理——画在哪?

简单回顾一下这一系列文章的结论:

  • View 绘制包含三个步骤,依次是测量、布局、绘制。它们分别解决了三个问题:画多大?,画在哪?,画什么?

  • “画多大?”是为了计算出控件本身的宽高占用多少像素。对于容器控件来说就是“以不同方式排列的子控件的总宽高是多少像素。”

  • “画在哪?”是为了计算出控件相对于屏幕左上角的相对位置。对于容器控件来说就是“如何安排每个子控件相对于自己左上角的相对位置”。(当每个控件相对于父控件都有确定的位置时,只要遍历完 View 树,屏幕上所有控件的具体位置都得以确定)

  • 容器控件用于组织若干子控件,所以它的主要工作是敦促所有子控件测量并布局自己,它自己并不需要绘制图案,所以自定义容器控件时不需要关心“画什么?”

重写 onMeasure()

经过上面的分析,自定义自动换行容器控件只需要继承ViewGroup并重写onMeasure()onLayout()

class LineFeedLayout @JvmOverloads constructor(context: Context, attrs: AttributeSet? = null, defStyleAttr: Int = 0) : ViewGroup(context, attrs, defStyleAttr) {

    override fun onMeasure(widthMeasureSpec: Int, heightMeasureSpec: Int) {}

    override fun onLayout(changed: Boolean, l: Int, t: Int, r: Int, b: Int) {}
}
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本文将使用 Kotlin 作为开发语音,Kotlin 可读性超高,相信即使没有学习过它也能看懂。关于 Kotlin 的语法细节和各种实战可以点击这里

对于容器控件来说,onMeasure()需要做两件事情:

  1. 敦促所有子控件自己测量自己以确定自身尺寸 。
  2. 计算出容器控件的尺寸。

好在ViewGroup中提供了一个方法来帮助我们完成所有子控件的测量:

public abstract class ViewGroup extends View {

    protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        final int size = mChildrenCount;
        final View[] children = mChildren;
        //'遍历所有子控件并触发它们自己测量自己'
        for (int i = 0; i < size; ++i) {
            final View child = children[i];
            if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
                measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            }
        }
    }
        
    protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec, int parentHeightMeasureSpec) {
        final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();
        final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec, mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
        final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec, mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);
        //'将父控件的约束和子控件的诉求相结合形成宽高两个MeasureSpec,并传递给孩子以指导它测量自己'
        child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }
}
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只有当所有子控件尺寸都确定了,才能知道父控件的尺寸,就好比只有知道了全班每个人的体重,才能知道全班的总体重。所以onMeasure()中应该首先调用measureChildren()

class LineFeedLayout @JvmOverloads constructor(context: Context, attrs: AttributeSet? = null, defStyleAttr: Int = 0) : ViewGroup(context, attrs, defStyleAttr) {

    override fun onMeasure(widthMeasureSpec: Int, heightMeasureSpec: Int) {
        measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)
    }

    override fun onLayout(changed: Boolean, l: Int, t: Int, r: Int, b: Int) {}
}
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自动换行的容器控件的宽度应该是手动指定的(没有固定宽度何来换行?)。而高度应该将所有控件高度相累加。所以在onMeasure()中需遍历所有的孩子并累加他们的高度:

class LineFeedLayout @JvmOverloads constructor(context: Context, attrs: AttributeSet? = null, defStyleAttr: Int = 0) : ViewGroup(context, attrs, defStyleAttr) {

    override fun onMeasure(widthMeasureSpec: Int, heightMeasureSpec: Int) {
        measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)
        //'获取容器控件的宽度(即布局文件中指定的宽度)'
        val width = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec)
        //'定义容器控件的初始高度为0'
        var height = 0
        //'容器控件当前行剩下的空间'
        var remainWidth = width
        //'遍历所有子控件并用自动换行的方式累加其高度'
        (0 until childCount).map { getChildAt(it) }.forEach { child ->
            val lp = child.layoutParams as LinearLayout.LayoutParams
            //'当前行已满,在新的一行放置子控件'
            if (isNewLine(lp, child, remainWidth)) {
                remainWidth = width - child.measuredWidth
                //'容器控件新增一行的高度'
                height += (lp.topMargin + lp.bottomMargin + child.measuredHeight)
            } 
            //'当前行未满,在当前行右侧放置子控件'
            else {
                //'消耗当前行剩余宽度'
                remainWidth -= child.measuredWidth
                if (height == 0) height = (lp.topMargin + lp.bottomMargin + child.measuredHeight)
            }
            //将子控件的左右边距也考虑在内
            remainWidth -= (lp.leftMargin + lp.rightMargin)
        }
        //'控件测量的终点,即容器控件的宽高已确定'
        setMeasuredDimension(width, height)
    }

    //'判断是否需要新起一行:如果子控件宽度加上左右边距大于当前行剩余宽度,则需新起一行'
    private fun isNewLine(lp: LinearLayout.LayoutParams, child: View, remainWidth: Int) = lp.leftMargin + child.measuredWidth + lp.rightMargin > remainWidt
}
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整个测量算法的目的是确定容器控件的宽度和高度,关键是要维护好当前行剩余空间remainWidth的值。测量过程的终点是View.setMeasuredDimension()的调用,它表示着容器控件尺寸已经有确定值。

重写 onLayout()

在确定了容器控件及其所有子控件的尺寸后,下一步就是确定所有子控件的位置:

class LineFeedLayout @JvmOverloads constructor(context: Context, attrs: AttributeSet? = null, defStyleAttr: Int = 0) : ViewGroup(context, attrs, defStyleAttr) {

    override fun onLayout(changed: Boolean, l: Int, t: Int, r: Int, b: Int) {
        //'当前横坐标(相对于容器控件左边界的距离)'
        var left = 0
        //'当前纵坐标(相对于容器控件上边界的距离)'
        var top = 0
        //'上一行底部的纵坐标(相对于容器控件上边界的距离)'
        var lastBottom = 0
        //'遍历所有子控件以确定它们相对于容器控件的位置'
        (0 until childCount).map { getChildAt(it) }.forEach { child ->
            val lp = child.layoutParams as LinearLayout.LayoutParams
            //'新起一行'
            if (isNewLine(lp, child, r - l - left)) {
                left = -lp.leftMargin
                //'更新当前纵坐标'
                top = lastBottom
                //'上一行底部纵坐标置0,表示需要重新被赋值'
                lastBottom = 0
            }
            //'子控件左边界'
            val childLeft = left + lp.leftMargin
            //'子控件上边界'
            val childTop = top + lp.topMargin
            //'确定子控件上下左右边界相对于父控件左上角的距离'
            child.layout(childLeft, childTop, childLeft + child.measuredWidth, childTop + child.measuredHeight)
            //'更新上一行底部纵坐标'
            if (lastBottom == 0) lastBottom = child.bottom + lp.bottomMargin
            left += child.measuredWidth + lp.leftMargin + lp.rightMargin
        }
    }

    //'判断当前子控件是否应该放置在新一行'
    private fun isNewLine(left: Int, lp: LinearLayout.LayoutParams, child: View, parentWidth: Int) = 
        left + lp.leftMargin + child.measuredWidth + lp.rightMargin > parentWidth

}
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子控件的位置使用它上下左右四个点相对于父控件左上角的距离来描述。所以确定所有子控件位置的算法关键是维护好当前插入位置的横纵坐标,每个子控件的位置都是在当前插入位置上加上自己的宽高来确定的。

容器控件调用child.layout()触发子控件定位自己,子控件最终会调用setFrame()以最终确定自己相对于父控件的位置。

public class View {
    public void layout(int l, int t, int r, int b) {
        ...
        //'调用setFrame()'
        boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
        ...
    }
    
    protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
            ...
            //'为上下左右赋值'
            mLeft = left;
            mTop = top;
            mRight = right;
            mBottom = bottom;
            ...
    }
}
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现在就可以像这样来使用LineFeedLayout了:

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private var index = 0

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        //'当点击按钮是动态添加TextView到自动换行容器控件中'
        btnAdd.setOnClickListener {
            //'构建TextView'
            TextView(this).apply {
                text = ”Tag ${index}“
                textSize = 20f
                setBackgroundColor(Color.parseColor(”#888888“))
                gravity = Gravity.CENTER
                setPadding(8, 3, 8, 3)
                setTextColor(Color.parseColor(”#FFFFFF“))
                layoutParams = LinearLayout.LayoutParams(
                    LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                    LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT
                ).apply {
                    rightMargin = 15
                    bottomMargin = 40
                }
            //'将TextView动态添加到容器控件container中'
            }.also { container?.addView(it) }
            index++
        }
    }
}
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如果希望子控件之间存在多选、单选、菜单选,这类互斥选中关系,可以将 demo 中的 TextView 替换成 自定义控件Selector,关于该控件的介绍详见再也不要和产品经理吵架了——Android自定义控件之单选按钮

Talk is cheap, show me the code

完整代码可以点击这里

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