听FackBook工程师讲*Custom ViewGroups*

Android提供了几个ViewGroups如LinearLayout, RelativeLayout, FrameLayout来固定child Views的位置。在这些普通的ViewGroups中有多种使用选择。
例如:LinearLayout几乎支持HTML Flexbox的所有特性(除了包装)。在view之间你可以选择是否显示分割线(dividers),并且基于最大的child测量所有的children。RelativeLayout是一种限制性的解决方案。这些layouts都已经足够好了,但是当你的UI非常复杂的时候它们还能很好的解决么?

ViewGroup with a ProfilePhoto, Title, Subtitle and Menu button.

上面的这种布局在Facebook app中是非常常见的。有头像、其它的view垂直摆在它的右侧、还有一个可选操作的view在最右边。这个布局可以通过使用LinearLayout嵌套或者一个RelativeLayout这样的普通ViewGroup实现。我们看一下当分别使用这两种布局的情况下在measure时会发生什么。

使用LinearLayout完成布局的示例

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
<LinearLayout
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content">

<ProfilePhoto
android:layout_width="40dp"
android:layout_height="40dp"/>

<LinearLayout
android:layout_width="0dp"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_weight="1"
android:orientation="vertical">

<Title
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"/>

<Subtitle
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"/>

</LinearLayout>

<Menu
android:layout_width="20dp"
android:layout_height="20dp"/>

</LinearLayout>

在Nexus 5设备上measure发生时的情况如下

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
> LinearLayout [horizontal]       [w: 1080  exactly,       h: 1557  exactly    ]
> ProfilePhoto [w: 120 exactly, h: 120 exactly ]
> LinearLayout [vertical] [w: 0 unspecified, h: 0 unspecified]
> Title [w: 0 unspecified, h: 0 unspecified]
> Subtitle [w: 0 unspecified, h: 0 unspecified]
> Title [w: 222 exactly, h: 57 exactly ]
> Subtitle [w: 222 exactly, h: 57 exactly ]
> Menu [w: 60 exactly, h: 60 exactly ]
> LinearLayout [vertical] [w: 900 exactly, h: 1557 at_most ]
> Title [w: 900 exactly, h: 1557 at_most ]
> Subtitle [w: 900 exactly, h: 1500 at_most ]

ProfilePhoto和Menu只被测量了一次,因为它们有明确的宽高值。垂直的LinearLayout被测量了两次。第一次的时候,父LinearLayout要求以UNSPECIFIED spec的方式来测量。导致了垂直的LinearLayout也以这种方式测量它的子view.此时它在它们返回值的基础上以EXACTLY spec的方式测量它的子view,但是它还没有结束。一旦在测量ProfilePhoto和Menu之后,父布局知道可用于垂直的LinearLayout的尺寸大小。以AT_MOST height对Title 和 Subtitle测量之后导致了第二次传值。显然,每一个TextView (Title and Subtitle)被测量3次。第二次传值创建或者废弃Layouts,这些操作是昂贵的。如果想ViewGroup发挥更好的性能,首要的工作就是免去对TextViews的测量传值工作。

使用RelativeLayout效果会不会好一些?

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
<RelativeLayout
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content">

<ProfilePhoto
android:layout_width="40dp"
android:layout_height="40dp"
android:layout_alignParentTop="true"
android:layout_alignParentLeft="true"/>

<Menu
android:layout_width="20dp"
android:layout_height="20dp"
android:layout_alignParentTop="true"
android:layout_alignParentRight="true"/>

<Title
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_toRightOf="@id/profile_photo"
android:layout_toLeftOf="@id/menu"/>

<Subtitle
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/title"
android:layout_toRightOf="@id/profile_photo"
android:layout_toLeftOf="@id/menu"/>

</RelativeLayout>

测量情况如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
> RelativeLayout                  [w: 1080  exactly,   h: 1557  exactly]
> Menu [w: 60 exactly, h: 1557 at_most]
> ProfilePhoto [w: 120 exactly, h: 1557 at_most]
> Title [w: 900 exactly, h: 1557 at_most]
> Subtitle [w: 900 exactly, h: 1557 at_most]
> Title [w: 900 exactly, h: 1557 at_most]
> Subtitle [w: 900 exactly, h: 1500 at_most]
> Menu [w: 60 exactly, h: 60 exactly]
> ProfilePhoto [w: 120 exactly, h: 120 exactly]

正如先前提到的,RelativeLayout是通过solving constraints(分解约束。译者认为就是一层一层的测量)进行测量,上面的布局中ProfilePhoto和Menu没有依赖其它的参照物(siblings),因此它们先被测量(with an AT_MOST height).这时Title(2个约束)和Subtitle(3个约束)才会被测量。此时所有view明确了自己想要的尺寸大小。RelativeLayout使用这些信息第二次传值给Title, Subtitle, Menu和ProfilePhoto。再重复一遍,每个view被测量了两次,因此这种方案稍佳。如果你和上面的LinearLayout例子相比较一下,最后用于测量所有leaf Views所使用的MeasureSpec是相同的-因此最后的输出结果是一样的。

怎么样才能免去对子view的测量传值呢?自定义一个ViewGroup是不是会有帮助?让我们分析一下这个布局。Title 和 Subtitle 总是在ProfilePhoto的左侧在Menu按钮的右侧。如果我们手工解决这个问题,需要计算出ProfilePhoto和Menu按钮的尺寸,并且使用剩下的尺寸再来计算Title 和 Subtitle。这时对每个view只进行一次测量传值。我们叫这种布局为ProfilePhotoLayout。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
public class ProfilePhotoLayout extends ViewGroup {

private ProfilePhoto mProfilePhoto;
private Menu mMenu;
private Title mTitle;
private Subtitle mSubtitle;

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
// 1. Setup initial constraints.
int widthConstraints = getPaddingLeft() + getPaddingRight();
int heightContraints = getPaddingTop() + getPaddingBottom();
int width = 0;
int height = 0;

// 2. Measure the ProfilePhoto
measureChildWithMargins(
mProfilePhoto,
widthMeasureSpec,
widthConstraints,
heightMeasureSpec,
heightConstraints);

// 3. Update the contraints.
widthConstraints += mProfilePhoto.getMeasuredWidth();
width += mProfilePhoto.getMeasuredWidth();
height = Math.max(mProfilePhoto.getMeasuredHeight(), height);

// 4. Measure the Menu.
measureChildWithMargins(
mMenu,
widthMeasureSpec,
widthConstraints,
heightMeasureSpec,
heightConstraints);

// 5. Update the constraints.
widthConstraints += mMenu.getMeasuredWidth();
width += mMenu.getMeasuredWidth();
height = Math.max(mMenu.getMeasuredHeight(), height);

// 6. Prepare the vertical MeasureSpec.
int verticalWidthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(
MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec) - widthConstraints,
MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec));

int verticalHeightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(
MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec) - heightConstraints,
MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec));

// 7. Measure the Title.
measureChildWithMargins(
mTitle,
verticalWidthMeasureSpec,
0,
verticalHeightMeasureSpec,
0);

// 8. Measure the Subtitle.
measureChildWithMargins(
mSubtitle,
verticalWidthMeasureSpec,
0,
verticalHeightMeasureSpec,
mTitle.getMeasuredHeight());

// 9. Update the sizes.
width += Math.max(mTitle.getMeasuredWidth(), mSubtitle.getMeasuredWidth());
height = Math.max(mTitle.getMeasuredHeight() + mSubtitle.getMeasuredHeight(), height);

// 10. Set the dimension for this ViewGroup.
setMeasuredDimension(
resolveSize(width, widthMeasureSpec),
resolveSize(height, heightMeasureSpec));
}

@Override
protected void measureChildWithMargins(
View child,
int parentWidthMeasureSpec,
int widthUsed,
int parentHeightMeasureSpec,
int heightUsed)
{

MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();

int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(
parentWidthMeasureSpec,
widthUsed + lp.leftMargin + lp.rightMargin,
lp.width);

int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(
parentHeightMeasureSpec,
heightUsed + lp.topMargin + lp.bottomMargin,
lp.height);

child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
}

我们来分析一下代码。我们从已知的约束条件开始 — 所有边的内边距,另外还需要考虑的约束是使用固定值的控件的高和宽。Android提供了一个帮助方法-measureChildWithMargins()用于测量ViewGroup内的子view.然而它总是添加padding作为约束条件的一部分。因此我们复写这个方法自己来管理这些约束条件。从测量ProfilePhoto开始,测量完成后更新一下constraints。对menu按钮的测量亦是如此。
现在还剩下Title和Subtitle的宽度没有测量。Android还提供了另外一个帮助方法-makeMeasureSpec(),用于构造MeasureSpec,传入相应的size和mode返回一个MeasureSpec。接下来我们传入Title 和 Subtitle可用的width 和 height及相应的MeasureSpecs来测量Title 和 Subtitle。最后更新一下ViewGroup的尺寸。在这一步可以明确每个view都只被测量一次。

1
2
3
4
5
> ProfilePhotoLayout              [w: 1080  exactly,   h: 1557  exactly]
> ProfilePhoto [w: 120 exactly, h: 120 exactly]
> Menu [w: 60 exactly, h: 60 exactly]
> Title [w: 900 exactly, h: 1557 at_most]
> Subtitle [w: 900 exactly, h: 1500 at_most]

性能上是不是提升了?Facebook app中你看见的大多数布局都使用了这种布局,并且经证明确实提高了性能。我把没有提到的onLayout()方法留给读者作为练习。

你喜欢解决这种Android UI 工程问题么? Facebook在这方面缺少专业的人才。

点击申请