Android面试题（三）——View的事件体系和工作原理

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引言

View在Android的地位堪比四大组件，Android为我们提供了很多的系统控件。但是为了区别一般性，我们往往需要自定义View，这就要求我们对View的事件体系和工作原理有深入的理解，只有这样才能做出完美的自定义控件

面试题

  1. View中onTouch，onTouchEvent和onClick的执行顺序

    onTouch->onTouchEvent->onClick

    1. 当一个View需要处理事件时，如果它设置了OnTouchListener，那么OnTouchListener的onTouch方法会被回调。
    2. 这时事件如何处理还得看onTouch的返回值，如果返回false，则当前View的onTouchEvent方法会被调用；如果返回true，那么onTouchEvent方法将不会被调用。由此可见，给View设置的onTouchListener，其优先级比onTouchEvent要高。
    3. 如果当前方法中设置了onClickListener，那么它的onClick方法会被调用。可以看出，常用的OnClickListener，其优先级别最低。

  2. View的滑动方式

    • 三种方式：
      a. 通过View本身提供的scrollTo/scrollBy方法
      移动的是View的内容，View本身不移动
      mScrollX和mScrollY的变换规律示意.png
      b. 通过动画给View施加平移效果实现滑动
      移动的View的影像，View本身位置不发生改变。Android3.0以下，移动后的View点击事件发生的位置不会改变
      c. 通过改变View的LayoutParams使View重新布局实现滑动
      改变布局参数，代码如下：

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      MarginLayoutParams params = (MarginLayoutParams) mButton.getLayoutParams();
      params.width += 10;
      params.height += 10;
      mButton.requestLayout();
      //获知 mButton.setLayoutParams(params);

    • 三种方法的使用对比

      • scrollTo/scrollBy：操作简单，适合对View内容的滑动；
      • 动画：操作简单，主要适合于没有交互的View和实现复杂的动画效果；
      • 改变布局参数：操作稍微复杂，适用于有交互的View。

  3. View的事件分发机制

    事件的分发机制由三个重要方法来共同完成：dispatchTouchEvent、onInterceptTouchEvent和onTouchEvent

    • 事件分发：public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev)
      用来进行事件的分发。如果事件能够传递给当前View，那么此方法一定会被调用，返回结果受当前View的onTouchEvent和下级View的DispatchTouchEvent方法的影响，表示是否消耗当前事件。
    • 事件拦截：public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent event)
      在上述方法内部调用，用来判断是否拦截某个事件，如果当前View拦截了某个事件，那么在同一个事件序列当中，此方法不会被再次调用，返回结果表示是否拦截当前事件。
    • 事件响应：public boolean onTouchEvent(MotionEvent event)
      在dispatchTouchEvent方法中调用，用来处理点击事件，返回结果表示是否消耗当前事件，如果不消耗，则在同一个事件序列中，当前View无法再次接收到事件。

    • 三者的关系可以总结为如下伪代码：

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      public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
          boolean consume = false;
          if (onInterceptTouchEvent(ev)) {
              consume = onTouchEvent(ev);
          } else {
              consume = child.dispatchTouchEvent(ev);
          }
          
          return consume;
      }

    • 事件传递机制的11个结论：

      1. 同一个事件序列是从手指触摸屏幕的那一刻起，到手指离开屏幕那一刻结束，这个过程中所产生的一系列事件。这个事件序列以down事件开始，中间含有数量不定的move事件，最终以up事件结束。
      2. 一个事件序列只能被一个View拦截且消耗，不过通过事件代理TouchDelegate，可以将onTouchEvent强行传递给其他View处理。
      3. 某个View一旦决定拦截，那么这一事件序列就都只能由它来处理
      4. 某个View一旦开始处理事件，如果不消耗ACTION_DOWN事件（onTouchEvent返回了false），那么事件会重新交给它的父元素处理，即父元素的onTouchEvent会被调用。
      5. 如果View不消耗除ACTION_DOWN以外的事件，那么这个点击事件会消失，此时父元素的onTouchEvent并不会调用，并且当前View可以持续收到后续的事件，最终这些消失的事件会传递到Activity。
      6. ViewGroup默认不拦截任何事件。Android源码中ViewGroup的onInterceptTouchEvent方法默认返回false。
      7. View没有onIntercepteTouchEvent方法，一旦有点击事件传递给它，那么它的onTouchEvent方法就会被调用。
      8. View的onTouchEvent默认都不会消耗事件（返回false），除非它是可点击的（clickable和longClickable有一个为true）。View的longClickable默认都为false，clickable要分情况看，比如Button默认为true，TextView默认为false。
      9. View的enable属性不影响onTouchEvent的默认返回值。哪怕一个View是disable状态，只要它的clickable或者longClickable有一个为true，那么它的onTouchEvent就返回true。
      10. onClick会发生的前提是当前View是可点击的，并且它受到down和up的事件。
      11. 事件传递是由外向内的，即事件总是先传递给父元素，然后再由父元素分发给子View，通过requestDisallowInterceptTouchEvent方法就可以在子元素中干扰父元素的事件分发过程，但ACTION_DOWN事件除外。

  4. View的绘制流程

    1. 三个过程

      • measure：测量View的宽和高
      • layout：确定View在父控件中的放置位置
      • draw：负责将View绘制在屏幕上。

    2. 几个常用回调方法

      • 构造方法
      • onAttachToWindow：在包含View的Activity启动时调用
      • onDetachFromWindow：在包含View的Activity退出或者View被remove时回调
      • onVisibilityChanged：当View的可见状态发生改变时调用

    3. 两个重要概念

      • ViewRoot：连接WindowManager(外界访问Window的入口)和DecorView（顶级View）的纽带，View的三大流程均是通过ViewRoot来完成的。
      • DecorView：顶级View

    4. View的绘制流程
      View的绘制流程是从ViewRoot的PerformTraversals方法开始的。
      performTraversals的工作流程图.png
      如上图所示：

      • performTraversals会依次调用performMeasure, performLayout, performDraw三个方法，这三个方法分别完成顶层View的measure,layout,draw方法，onMeasure又会调用所有子元素的measure过程，直到完成整个View树的遍历。同理，performLayout, performDraw的传递流程与performMeasure相似。唯一不同在于，performDraw的传递过程在draw方法中通过dispatchDraw实现，但没有本质区别。
      • Measure过程后可以调用getMeasureWidth和getMeasureHeight方法获取View测量后的宽高，与getWidth和getHeight的区别是：getMeasuredHeight()返回的是原始测量高度，与屏幕无关，getHeight()返回的是在屏幕上显示的高度。实际上在当屏幕可以包裹内容的时候，他们的值是相等的，只有当view超出屏幕后，才能看出他们的区别。当超出屏幕后，getMeasuredHeight()等于getHeight()加上屏幕之外没有显示的高度。
      • Layout过程确定View四个顶点的位置和实际的宽高。
      • Draw过程确定View的显示，只有draw方法完成后View的内容才会出现在屏幕上。

  5. MeasureSpec的使用

    measureSpec的作用：很大程度上决定了一个View的尺寸规格
    下面是它的一些常量和方法：

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    private static final int MODE_SHIFT = 30;
    private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;

    /**
     * Measure specification mode: The parent has not imposed any constraint
     * on the child. It can be whatever size it wants.
     */
    public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;

    /**
     * 精确模式，对应LayoutParams中的match_parent和具体数值这两种模式
     */
    public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;

    /**
     * 最大模式，大小不定，但是不能超过窗口的大小
     */
    public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;

    public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
        if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
            return size + mode;
        } else {
            return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
        }
    }

    public static int getMode(int measureSpec) {
        return (measureSpec & MODE_MASK);
    }

    public static int getSize(int measureSpec) {
        return (measureSpec & ~MODE_MASK);
    }

MeasureSpec和LayoutParams的关系
View的MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams决定。
View的masure过程由ViewGroup传递，具体观察ViewGroup的measureChildWithMargins方法
DecorView的MeasureSpec由窗口尺寸和自身的LayoutParams决定。
子元素的MeasureSpec还和View的margin和padding有关。
具体情况如下图：
普通View的MeasureSpec的创建规则.png

  1. 如何让自定义View支持自定义属性

    1. 在values目录下创建自定义属性的XML，比如attrs.xml，format负责定义属性的格式，可以是“color”代表颜色，也可以是reference代表资源id，dimension代表尺寸。

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      <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
      <resources>
          <declare-styleable name="CircleView">
      	<attr name="circle_color" format="color" />
          </declare-styleable>
      </resources>

    2. 在View的构造函数中解析自定义属性的值并做相应处理，解析circle_color这个属性的值：

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      public CircleView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
              super(context, attrs, defStyleAttr);
              TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.CircleView);
              mColor = a.getColor(R.styleable.CircleView_circle_color, Color.RED);
              a.recycle();
              init();
      }

    3. 在布局文件中使用自定义属性，使用前需要在布局文件中添加schemas生命：xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"在这个声明中app是自定义属性的前缀，也可以换成其他名字，不过要与CircleView中的自定义属性一致。

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      <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
              android:layout_width="match_parent"
              android:layout_height="match_parent"
              android:background="#ffffff"
              android:orientation="vertical" >

              <com.ryg.chapter_4.ui.CircleView
              android:id="@+id/circleView1"
              android:layout_width="wrap_content"
              android:layout_height="100dp"
              android:layout_margin="20dp"
              android:background="#000000"
              android:padding="20dp"
              app:circle_color="@color/light_green" />
      </LinearLayout>

  2. 重写View应该注意哪些方面

    自定义View的分类大致可以分为4类：

    1. 继承View重写onDraw方法
    2. 继承ViewGroup派生特殊的Layout
    3. 继承特定的View（比如TextView）

    4. 继承特定的ViewGroup（比如LinearLayout）

    5. 自定义View须知：

      1. 让View支持wrap_content
      2. 如果有必要，让View支持padding
      3. 尽量不要在View中使用Handler，没必要，有post系列方法
      4. View中如果有线程或动画，需要及时停止，参考View#onDetachedFromWindow
      5. View带有滑动嵌套情形时，需要处理好滑动冲突
实用范围 注意事项
继承View重写onDraw方法 不规则效果 重写onDraw方法，需要自己支持wrap_content,处理padding
继承ViewGroup派生特殊的Layou 自定义布局 处理ViewGroup的测量、布局两个过程，子元素的测量和布局
继承特定的View（比如TextView） 扩展已有的View的功能 不需要自己支持wrap_content、padding
继承特定的ViewGroup（比如LinearLayout） 自定义布局 不需要自己处理ViewGroup的测量、布局两个过程

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我的个人博客
Android面试题（二）——IPC机制

知识点

  • View的事件分发机制
  • 滑动冲突解决方案
  • View的测量、布局以及绘制流程
  • View的常见回调方法
  • 自定义View实现的一般步骤

参考资料

《android开发艺术探究》
官方文档Creating a View Class

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