Android View框架的layout机制

概述

Android中View框架的工作机制中，主要有三个过程：

1、View树的测量（measure） Android View框架的measure机制

2、View树的布局（layout）Android View框架的layout机制

3、View树的绘制（draw）Android View框架的draw机制

View框架的工作流程为：测量每个View大小（measure）-->把每个View放置到相应的位置（layout）-->绘制每个View（draw）。

         本文主要讲述三大流程中的layout过程。不清楚measure过程的，可以参考这篇文章 Android View框架的measure机制。

带着问题来思考整个layout过程。

1、系统为什么要有layout过程？

View框架在经过第一步的measure过程后，成功计算了每一个View的尺寸。但是要成功的把View绘制到屏幕上，只有View的尺寸还不行，还需要准确的知道该View应该被绘制到什么位置。除此之外，对一个ViewGroup而言，还需要根据自己特定的layout规则，来正确的计算出子View的绘制位置，已达到正确的layout目的。这也就是layout过程的职责。

该位置是View相对于父布局坐标系的相对位置，而不是以屏幕坐标系为准的绝对位置。这样更容易保持树型结构的递归性和内部自治性。而View的位置，可以无限大，超出当前ViewGroup的可视范围，这也是通过改变View位置而实现滑动效果的原理。

2、layout过程都干了点什么事？

由于View是以树结构进行存储，所以典型的数据操作就是递归操作，所以，View框架中，采用了内部自治的layout过程。

每个叶子节点根据父节点传递过来的位置信息，设置自己的位置数据，每个非叶子节点，除了负责根据父节点传递过来的位置信息，设置自己的位置数据外（如果有父节点的话），还需要根据自己内部的layout规则（比如垂直排布等），计算出每一个子节点的位置信息，然后向子节点传递layout过程。

对于ViewGroup，除了根据自己的parent传递的位置信息，来设置自己的位置之外，还需要根据自己的layout规则，为每一个子View计算出准确的位置（相对于子View的父布局的位置）。

对于View，根据自己的parent传递的位置信息，来设置自己的位置。

View对象的位置信息，在内部是以4个成员变量的保存的，分别是mLeft、mRight、mTop、mBottom。他们的含义如图所示。

源代码分析

在View的源代码中，提取到了下面一些关于layout过程的信息。

我们知道，整棵View树的根节点是DecorView，它是一个FrameLayout，所以它是一个ViewGroup，所以整棵View树的测量是从一个ViewGroup对象的layout方法开始的。

View：

1、layout

/**

分配一个位置信息到一个View上面，每个parent会调用children的layout方法来设置children的位置。最好不要覆写该方法，有children的viewGroup，应该覆写onLayout方法

*/

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

源代码：
这里不给出，如果有兴趣，自行查阅SDK。

伪代码：

public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    if (根据一些flag，发现需要进一步measure) {
        onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);
    }
 //暂存旧的位置信息
 int oldL = mLeft;
    int oldT = mTop;
    int oldB = mBottom;
    int oldR = mRight;
    //设置新的位置信息
    mLeft = l;
    mTop = t;
    mBottom = b;
    mRight = r;

    if (layout改变了 || 需要layout) {
        onLayout(changed, l, t, r, b);

  //回调layoutChange事件
        for (遍历监听对象) {
            listener.onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);
        }
    }

    标记为已经执行过layout;
} 

2、onLayout

/** 根据布局规则，计算每一个子View的位置，View类默认是空实现。 所以这里没有源代码*/
protected void
onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom);

ViewGroup：

ViewGroup中，只需要覆写onLayout方法，来计算出每一个子View的位置，并且把layout流程传递给子View。

源代码：

ViewGroup没有实现，具体可以参考LinearLayout和RelativeLayout的onLayout方法。虽然各个具体实现都很复杂，但是基本流程是一样的，可以参考下面的伪代码。

伪代码：

protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    for (遍历子View) {
        /**
        根据如下数据计算。
            1、自己当前布局规则。比如垂直排放或者水平排放。
            2、子View的测量尺寸。
            3、子View在所有子View中的位置。比如位置索引，第一个或者第二个等。
        */
        计算每一个子View的位置信息; 

        child.layout(上面计算出来的位置信息);
    }
}

结论

一般来说，自定义View，如果该View不包含子View，类似于TextView这种的，是不需要覆写onLayout方法的。而含有子View的，比如LinearLayout这种，就需要根据自己的布局规则，来计算每一个子View的位置。

动手操作

下面我们自己写一个自定义的ViewGroup，让它内部的每一个子View都垂直排布，并且让每一个子View的左边界都距离上一个子View的左边界一定的距离，大概看起来如下图所示：

实际运行效果如下：

代码如下：

public class VerticalOffsetLayout extends ViewGroup {

    private static final int OFFSET = 100;

    public VerticalOffsetLayout(Context context) {
        super(context);
    }

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

    public VerticalOffsetLayout(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
    }

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

        int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
        int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
        int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
        int heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);

        int width = 0;
        int height = 0;

        int childCount = getChildCount();
        for (int i = 0; i < childCount; i++) {
            View child = getChildAt(i);
            ViewGroup.LayoutParams lp = child.getLayoutParams();
            int childWidthSpec = getChildMeasureSpec(widthMeasureSpec, 0, lp.width);
            int childHeightSpec = getChildMeasureSpec(heightMeasureSpec, 0, lp.height);
            child.measure(childWidthSpec, childHeightSpec);
        }

        switch (widthMode) {
            case MeasureSpec.EXACTLY:
                width = widthSize;
                break;
            case MeasureSpec.AT_MOST:
            case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
                for (int i = 0; i < childCount; i++) {
                    View child = getChildAt(i);
                    int widthAddOffset = i * OFFSET + child.getMeasuredWidth();
                    width = Math.max(width, widthAddOffset);
                }
                break;
            default:
                break;

        }

        switch (heightMode) {
            case MeasureSpec.EXACTLY:
                height = heightSize;
                break;
            case MeasureSpec.AT_MOST:
            case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
                for (int i = 0; i < childCount; i++) {
                    View child = getChildAt(i);
                    height = height + child.getMeasuredHeight();
                }
                break;
            default:
                break;

        }

        setMeasuredDimension(width, height);
    }

    @Override
    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
        int left = 0;
        int right = 0;
        int top = 0;
        int bottom = 0;

        int childCount = getChildCount();

        for (int i = 0; i < childCount; i++) {
            View child = getChildAt(i);
            left = i * OFFSET;
            right = left + child.getMeasuredWidth();
            bottom = top + child.getMeasuredHeight();

            child.layout(left, top, right, bottom);

            top += child.getMeasuredHeight();
        }
    }
}