Android View — Layout
接續上一篇的 Android View — Measure 測量篇，這次要講的是佈局 (Layout)
前言
一旦所有的 View 都被測量完畢，Android 系統就會開始佈局這些 View。佈局的過程會確定每個 View 的位置，以及它們相對於父視圖和其他 View 的位置。其結果會存儲在每個 View 的 Left、Top、Right 和 Bottom 屬性中。
Layout 最大目的就是確定 ViewGroup 的大小。當 Android 系統在進行佈局時，最終目標是確定每個 View（包括 ViewGroup）的大小和位置，而 ViewGroup 的大小通常由其內部的子 View 和佈局參數所決定。
當 ViewGroup 完成佈局過程後，會根據其內部子 View 的佈局信息，以及自身的佈局參數，計算出自己的最終大小。這個最終大小包括了父視圖所能容納的所有子 View 的大小和間距，以及父視圖自身可能的邊界或填充。這樣，Android 系統就可以準確地知道這個 ViewGroup 在屏幕上的位置和大小，進而進行後續的繪製 (Draw)。
舉例來說
Layout 運作的過程，就像是在擺放一個房間的家具一樣。房間就像是你的屏幕，而家具就是各種不同的 View，比如按鈕、文字框等等。
開始佈局
- 想像你進入了一個完全空無一物的房間。這時候你決定要怎麼擺放這些家具，這就是佈局的過程。
- 在 Android 中，這個過程是由最外層的 ViewGroup 開始的，ViewGroup 會遍歷它的所有子 View，並決定每個子 View 的大小和位置。這個 ViewGroup 可能是一個 LinearLayout、ConstraintLayout 或者其他的自定義 ViewGroup。
測量
- 在你決定好要放哪些家具後，你需要知道每個家具的尺寸，以便安排好空間。這就是測量的過程。
- 在 Android 中，每個 View 都會被要求計算自己的尺寸，這是由
measure()方法完成的。在這個過程中，View 會根據自身的內容和佈局參數計算出自己的建議寬度和高度。
安排位置
- 當你知道每個家具的大小後你就可以把它們擺放到合適的位置上。這就是安排位置的過程。
- 在 Android 中，ViewGroup 會根據子 View 的尺寸和佈局參數來計算每個子 View 的確切位置，然後將它們擺放在父視圖中的合適位置上。
開始排列 ( onLayout )
- 當 Android 系統需要對一個 ViewGroup 進行佈局時，即當其子 View 的大小或位置發生變化時，會調用 ViewGroup 的
onLayout()方法，它會呼叫每個子 View 的layout()方法。 - 在這個方法中，每個子 View 會收到它應該佔用的空間的具體信息，然後根據這些信息來設置自己的位置。
程式面
ViewRootImp
View 的 layout 起始點也是從 ViewRootImpl 開始的，ViewRootImpl 的 performLayout 方法會調用DecorView 的 layout 方法來啟動 layout 流程，傳入的後兩個參數即屏幕的寬高大小。
private void performLayout(WindowManager.LayoutParams lp, int desiredWindowWidth,
int desiredWindowHeight) {
mScrollMayChange = true;
mInLayout = true;
final View host = mView;
if (host == null) {
return;
}
if (DEBUG_ORIENTATION || DEBUG_LAYOUT) {
Log.v(mTag, "Laying out " + host + " to (" +
host.getMeasuredWidth() + ", " + host.getMeasuredHeight() + ")");
}
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "layout");
try {
//開始 layout 流程
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());
···
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
}
mInLayout = false;
}View
layout () 是 View 類中的方法，傳入的四個參數即我們熟知的 left、top、right、bottom，這四個值都是View 相對父容器 ViewGroup 的坐標值。
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對於 DecorView 來說這四個值就分別是 0、0、screenWidth、screenHeight
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
···
boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?
setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);
if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
onLayout(changed, l, t, r, b);
···
}
···
}
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
}setFrame() 方法又會將 left、top、right、bottom 等四個值保存到 View 相應的幾個全局變量上，至此View 的 width 和 height 才真正確定下來，View 的 getWidth() 和 getHeight()方法都是依靠這四個值做減法運算得到的。
此外，這裡也會回調 onSizeChanged() 方法，在自定義 View 時我們往往就通過該方法來得到 View 的準確寬高大小，並在這裡接收寬高大小變化的通知。
protected boolean setFrame(int left, int top, int right, int bottom) {
···
if (mLeft != left || mRight != right || mTop != top || mBottom != bottom) {
changed = true;
···
mLeft = left;
mTop = top;
mRight = right;
mBottom = bottom;
mRenderNode.setLeftTopRightBottom(mLeft, mTop, mRight, mBottom);
mPrivateFlags |= PFLAG_HAS_BOUNDS;
if (sizeChanged) {
sizeChange(newWidth, newHeight, oldWidth, oldHeight);
}
···
}
return changed;
}
private void sizeChange(int newWidth, int newHeight, int oldWidth, int oldHeight) {
onSizeChanged(newWidth, newHeight, oldWidth, oldHeight);
···
}
public final int getWidth() {
return mRight - mLeft;
}
public final int getHeight() {
return mBottom - mTop;
}ViewGroup
layout()方法會調用自身的 onLayout() 方法。onLayout()方法在View 類中是空實現，大部分情況下View 都無需重寫該方法。而ViewGroup 又將其改為了抽象方法，即每個ViewGroup 子類都需要通過實現該方法來管理自己的所有childView 的擺放位置，FrameLayout 和LinearLayout 等容器類就通過實現該方法來實現不同的佈局效果。
還是用 FrameLayout 為例子。此佈局特點就是會將所有的 childView 進行疊加覆蓋顯示，每個 childView 之間並不會形成相互約束，childView 主要是通過 layout_gravity 和 layout_margin 來聲明自己在 FrameLayout 中的位置。FrameLayout 的 padding 也會佔據一部分空間，從而影響childView 的可用空間。
FrameLayout 的 layoutChildren() 方法就需要考慮以上因素，計算得出 childView 相對FrameLayout 的 left、top、right、bottom 等值的大小，然後調用 childView 的 layout() 方法，使得 childView 能夠得到自己的真實寬高。如果 childView 也屬於 ViewGroup 類型的話，就又會層層調用重複以上步驟完成整個視圖樹的 layout 操作。
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
layoutChildren(left, top, right, bottom, false /* no force left gravity */);
}
void layoutChildren(int left, int top, int right, int bottom, boolean forceLeftGravity) {
final int count = getChildCount();
final int parentLeft = getPaddingLeftWithForeground();
final int parentRight = right - left - getPaddingRightWithForeground();
final int parentTop = getPaddingTopWithForeground();
final int parentBottom = bottom - top - getPaddingBottomWithForeground();
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getChildAt(i);
if (child.getVisibility() != GONE) {
final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
final int width = child.getMeasuredWidth();
final int height = child.getMeasuredHeight();
int childLeft;
int childTop;
int gravity = lp.gravity;
if (gravity == -1) {
gravity = DEFAULT_CHILD_GRAVITY;
}
final int layoutDirection = getLayoutDirection();
final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
final int verticalGravity = gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK;
switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
childLeft = parentLeft + (parentRight - parentLeft - width) / 2 +
lp.leftMargin - lp.rightMargin;
break;
case Gravity.RIGHT:
if (!forceLeftGravity) {
childLeft = parentRight - width - lp.rightMargin;
break;
}
case Gravity.LEFT:
default:
childLeft = parentLeft + lp.leftMargin;
}
switch (verticalGravity) {
case Gravity.TOP:
childTop = parentTop + lp.topMargin;
break;
case Gravity.CENTER_VERTICAL:
childTop = parentTop + (parentBottom - parentTop - height) / 2 +
lp.topMargin - lp.bottomMargin;
break;
case Gravity.BOTTOM:
childTop = parentBottom - height - lp.bottomMargin;
break;
default:
childTop = parentTop + lp.topMargin;
}
child.layout(childLeft, childTop, childLeft + width, childTop + height);
}
}
}總結
ViewGroup 負責管理其子 View 的佈局過程。當 ViewGroup 觸發佈局過程時，它會遞歸地調用其每個子 View 的 measure() 方法和 layout() 方法。這些方法的調用順序通常是從子 View 到父視圖的遞歸調用。
測量（Measure）過程中，子 View 會計算自己的建議寬度和高度，然後將這些建議值返回給其父視圖。父視圖會根據這些建議值，以及父視圖的佈局參數（如 layout_width 和 layout_height），來確定子 View 的最終大小。
佈局（Layout）過程中，父視圖會根據子 View 的最終大小和父視圖的佈局參數，計算出每個子 View 在父視圖中的確切位置。這些位置信息將保存在子 View 的 Left、Top、Right 和 Bottom 屬性中。
最終，當所有子 View 的測量和佈局都完成後，父視圖就會得到每個子 View 的最終大小和位置信息，從而進行自身的繪製（Draw）過程。在繪製過程中，父視圖會根據子 View 的大小和位置，以及其他繪製相關的屬性 ( 如背景、邊框、文字等 )，將自己的內容繪製到屏幕上。
