Android 视图框架系列1/3——View视图框架

时间：2022-06-16 12:10:21

        前言

        公认的，游戏开发比内容性APP开发要复杂和困难，除了应用状态的保存和还原、数据存储交互、游戏逻辑复杂性等等，更主要的就是视图界面的显示和处理的复杂性——在Android系统提供的控件中，几乎找不到合适的组件，都要自己动手去自定义。其实不管光是游戏开发，平时我们在开发中要实现一个比较美观或炫酷的效果，都是需要自己动手实现的。之前写过几篇关于自定控件的文章——Android自定义控件开发系列，虽然效果不错，但是从学习和提高的角度来看，有点舍本逐末了：在学习中我们的重点是掌握原理，了解机制，而不是看最终效果怎么样；至于学习是否有成果，就是看学完之后能不能根据需要实现心中的效果。所以今天，我就来返回头来从最初的起跑线开始补上之前基本功的缺失——借游戏开发来说说Android View和SurfaceView视图框架（下文“游戏开发”包含自定义控件的意义）。

        *注* 本文和解下来的Android 视图框架系列2/3——SurfaceView视图框架、Android 视图框架系列3/3——View和SurfaceView之间的抉择是一个模块，有对比才有特点和区别。

        Android游戏开发中常用的3种视图是 View、SurfaceView、GLSurfaceView，它们的继承关系如下：

        Android 视图框架系列1/3——View视图框架

        不过还是建议看Android自定义控件开发系列(零)——基础原理篇中那个唯一的大图！

  • View：Android中一个超类，是所有视图类组件的父类，用于显示视图，内置画布，提供图形绘制、触屏回调、按键回调等事件；
  • SurfaceView：基于View进行拓展，擅长于不断自主变换外观的控件，适合2D游戏开发；
  • GLSurfaceView：基于SurfaceView再次拓展，支持硬件加速，专用于3D游戏开发（在此不予讨论，主要是我也不会）。

        View

        本篇主要说说View视图框架：         View 是 Android 开发中最基础也是最本质的视图基类，在开发中要想实现自定义的控件，大多都是直接继承自View，因为那些可以继承View的子类（甚至是子类的子类）的控件其实都是修修改改，只是接触到自定义控件的皮毛而已。具体还是看Android自定义控件开发系列(零)——基础原理篇吧，不必再重复了。         不管是游戏开发还是内容性 APP 开发，继承 View 主要还是重写 onDraw(Canvas canvas)、onTouchEvent(MotionEvent event)、onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) 方法。看不少游戏开发入门的书，在讲 View 这块时总是在 onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) 上做文章，其实现在这个方法现在也就只用来重写 Home、BACK 键的响应了，什么方向键字母键，手机上根本没有（除非你在电脑上用模拟器），重点还是在绘图和触屏事件的响应。

        基础的

        onDraw(Canvas canvas) 方法入参canvas由 Android 系统框架提供，绘图时直接拿来用就好（这就是所谓的内置画布），有人说有画布为什么不提供 Paint 呢？在 Android 中，绘图 API 都置于 Canvas 类的方法中，系统在提供这个画布时其实做了很多我们看不到的复杂工作（具体我也不了解），并创建一个 Bitmap 内存区域用来保存你画出的内容，而 Paint 只是 drawXxx()各自图形时的一个参数而已，其所能做的也只是设置Paint自身的一些属性，比如 Color、抗锯齿抖动、字体大小……等，可以随时用随时 new 。举个不慎恰当的例子，就像我们这些猿，让我们去哪工作都可以，首先你得给我一个工作平台——相当于画布，我们工作用什么呢？我的能力和心胸中的知识就是我们的画笔，什么时候用、怎么用，到我用的时候再拿出来整理思路去实现——就是设置我们的画笔（神笔马良啊）Android 视图框架系列1/3——View视图框架         onTouchEvent(MotionEvent event)、onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) 、onKeyUp(int keyCode, KeyEvent event) ……就是上边所说的提供图形绘制、触屏回调、按键回调等事件。

        从图像到动画的升级

        Android 视图框架系列1/3——View视图框架         画布就像一张纸，在你各种画的时候系统只给了你一张纸，Oh ，Shit ! 我做上边这个动画需要那么厚一摞纸，怎么办，难道不能用 View ？Too Young Too Simple，谷哥哥的大神们怎么会想不到这个问题！Android 系统给我们提供了神器—— invalidate() 方法。        invalidate() 是 Android 系统提供给我们的“一键重绘”的方法。通过不断调用这个方法，就可以不断把纸上的内容擦干净重画，擦干净重画。想象一下：还是一张纸，但是你画和擦的速度是以毫秒ms为单位的，当你还在回味上一张图的时候下一张图已经画好在你眼前了，你接下来的反应是继续品味这一张图，然而下一张图又画好在你眼前……就像上图中下边一张纸消失的时候你还没有看到，它又画好了跑到上边翻下来了，是不是就实现了这样类似的动画了呢？我们只要开一个子线程不断计算要画的内容和画的位置，然后把计算结果让 invalidate()  告诉 onDraw(Canvas cnavas)即可，是吗？         然而，并不是这样！invalidate() 这个方法是不能在子线程（非 UI 线程）中使用的，否则会报错。要怎么做呢？给个例子代码吧 
public class MyView extends View implements Runnable{
/**
 * 两个构造函数，先不用看
 */
public MyView(Context context) {
this(context, null);
}
public MyView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.ic_launcher); //根据需要改变的绘制内容
paint = new Paint();
new Thread(this).start();    //运行子线程
}

/**
 * 从这里开始看
 */
private int startX = 0, startY = 0;    //绘制起点的X、Y坐标
private Bitmap bitmap;    //要绘制的内容
private Paint paint;

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
paint.setColor(Color.BLACK);
canvas.drawBitmap(bitmap, startY, startY, paint);
}

@Override
public void run() {
int i = 0;
while (i < 100) {
bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.ic_launcher); //根据需要改变的绘制内容
startX += 10;    //根据需要变
startY += 10;
//invalidate();    //报错，错误看截图

handler.sendEmptyMessage(0x001);    //给主线程发消息，让主线程来完成invalidate()方法的调用

i++;
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

Handler handler = new Handler(){
public void handleMessage(Message msg) {
if(msg.what == 0x001){
invalidate();    //在主线程的Handler调用，通知onDraw()重绘
}
};
};
}
        简单解释一下：开子线程要完成绘制内容和位置的计算，计算完后就要通知 onDraw() 方法进行重绘了，但是由于 invalidate() 方法不能在子线程中调用（否则报下图错误），所以我们通过给 UI 线程的 Handler 发消息，让 UI 线程调用 invalidate() 方法。         Android 视图框架系列1/3——View视图框架         Oh ! Shit ! 这么麻烦？费劲死了！有没有简单方法呢？恭喜你，谷哥哥也有同样的想法，所以Android还提供了一个在子线程中可以直接调用的通知重绘的方法 postInvalidate()，有次方法，不必再通过 UI 线程了，子线程中计算完结果后直接调用 postInvalidate() 即可，是不是简单多了？         其实 invalidate()、 postInvalidate() 这两种方法并没有什么本质上的区别，区别只在于应用环境不一样罢了，功能上和效率上是没有什么区别的，因地制宜合理利用就好。         加上前边提及的一些回调和按钮、触屏的事件响应，View 视图框架模型基本上就完成了。接下来看下一篇Android 视图框架系列2/3——SurfaceView视图框架，看看他们有哪些不一样。

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