Android 记一次解决问题的过程

之前我写过一篇文章,介绍我在GitHub开源的滑动控件 ConsecutiveScroller 是如何实现布局吸顶功能的。有兴趣的朋友可以去看一下:Android滑动布局ConsecutiveScrollerLayout实现布局吸顶功能。

文章介绍了ConsecutiveScrollerLayout是如何通过计算布局的滑动距离,给吸顶view设置y轴偏移量,让它悬停在顶部。不过当view悬停在顶部时,它会与后面的view重叠而被覆盖。

这是由于Android布局的显示层级,两个view重叠时,后添加的会将先添加的覆盖。而我们希望的是当吸顶view与其他view重叠时,吸顶view能显示在最上层,覆盖后面的view。

当时我的解决方法是给吸顶view设置translationZ,让它的显示图层高于其他的view,这样它就不会被其他view覆盖了。这样做的确很好的解决了view重叠显示的问题,不过美中不足的是,translationZ是Android 5.0才支持的方法,5.0以下的手机无法使用这个方法设置view的显示图层高度。这使得ConsecutiveScrollerLayout的吸顶功能只能在Android 5.0以上的手机才能使用,这大大的限制了它的适用范围。

如果我们的项目是支持5.0以下的,那么我们不可能让吸顶的功能只在5.0以上的手机有效,而不管5.0以下的手机。所以我需要找到一种方法,让5.0以下的手机也能正常使用吸顶的功能。

分析问题

5.0以下不能使用吸顶,是因为setTranslationZ()方法是5.0方法是5.0以后有的,那么Android是否提供了向下兼容的方法呢?于是我找到了ViewCompat.setTranslationZ()方法。

    public static void setTranslationZ(@NonNull View view, float translationZ) {
        if (VERSION.SDK_INT >= 21) {
            view.setTranslationZ(translationZ);
        }
    }

真是让人失望,它只是判断了以下版本,让5.0以下不至于报错,其实它什么都没做。既然连Android本身都没有对5.0以下做处理,显然让view的Z轴向下兼容是不大可能的。

回归问题本身,我们希望吸顶view显示在界面的最上层,不被其他view所覆盖。Android界面上显示的所有内容都是绘制在一张画布(Canvas)上面的,同一个区域,如果被绘制多次,先绘制的内容会被后绘制的内容覆盖。而view的绘制顺序是先添加的先绘制,后添加的后绘制,所以当view重叠时,后面的view会覆盖前面的view。只要保证吸顶的view在其他view之后绘制,吸顶view就会显示在其他view之上,不会被其他view覆盖。

那么有没有方法能保证吸顶view最后绘制?

最简单直接的方法当然是让吸顶view最后添加,但问题是view的添加顺序不仅会影响绘制顺序,同样也会影响view的排列和显示位置。而我们想要的是改变view的绘制顺序,不改变view的显示位置。所以这种方法显然也是不行的。有什么方法可以在不改变view的添加顺序的情况下,改变它的绘制顺序呢?我们知道布局在measure、layout和draw的过程中,都会遍历它的子view,分发测量、布局、绘制的流程。如果我们在布局draw之前修改子view的顺序,draw之后恢复,那么是否就保证了只改变view的绘制顺序。

解决方案 1.0

ViewGroup的子view保存在mChildren数组中。

private View[] mChildren;

由于它是private的,要获取和修改它,需要通过反射来执行。

// 获取mChildren
private View[] getChildren() {
    try {
        Class aClass = Class.forName("android.view.ViewGroup");
        Field field = aClass.getDeclaredField("mChildren");
        field.setAccessible(true); 
        Object resultValue = field.get(this);
        return (View[]) resultValue;
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}
// 设置mChildren
private void setChildren(View[] children) {
    try {
        Class aClass = Class.forName("android.view.ViewGroup");
        Field field = aClass.getDeclaredField("mChildren");
        field.setAccessible(true); // 私有属性必须设置访问权限
        field.set(this, children);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

绘制前,修改view的排序,绘制后恢复。

// 临时变量,保存mChildren原数组
private View[] tempViews = null;

@Override
public void draw(Canvas canvas) {
   // 兼容5.0以下吸顶功能
   if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP
           && !getStickyChildren().isEmpty()) {
       tempViews = getChildren();
       if (tempViews != null) {
         // 修改mChildren
           setChildren(sortViews(tempViews.length));
       }
    }

    super.draw(canvas);

   // 兼容5.0以下吸顶功能
   if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP
           && !getStickyChildren().isEmpty() && tempViews != null) {
     // 恢复mChildren
       setChildren(tempViews);
   }
}

// 返回排序后的children数组
private View[] sortViews(int size) {
    View[] views = new View[size];
    int index = 0;
    int count = getChildCount();
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        View child = getChildAt(i);
        // 普通view
        if (!isStickyChild(child)) {
            views[index] = child;
            index++;
        }
    }

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        View child = getChildAt(i);
        // 吸顶view
        if (isStickyChild(child)) {
            views[index] = child;
            index++;
        }
    }
    return views;
}

修改好,运行测试一下,当view吸顶时,能正常显示在最上层,不会被下面的view覆盖了,好像问题已经完美解决了。可是当我点击界面上的控件时,新的问题出现了,我点击的view和响应的view不是同一个,事件的传递乱了。因为我们把view的绘制顺序改变了,所以我们实际看到的、操作的view,跟系统判断的可能不是同一个view了。显然这种解决方法引发了新的问题,是不可取的。

分析源码

既然通过修改mChildren的方法行不通,只能另寻方案。我尝试跟踪view的绘制源码,期待能有一些新思路。ViewGroup绘制子view的源码调用路径是:draw()-->dispatchDraw()。ViewGroup中的dispatchDraw()方法是绘制子view的关键代码,通过阅读源码,我发现了几句关键代码。

    @Override
    protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {

    // step 1:获取预定义的排序列表
        final ArrayList<View> preorderedList = usingRenderNodeProperties
                ? null : buildOrderedChildList();

    // step 2:判断是否需要自定义排序
        final boolean customOrder = preorderedList == null && isChildrenDrawingOrderEnabled();

        for (int i = 0; i < childrenCount; i++) {
      // step 3:根据绘制顺序获取view下标
            final int childIndex = getAndVerifyPreorderedIndex(childrenCount, i, customOrder);
      // step 4:根据下标获取子view
            final View child = getAndVerifyPreorderedView(preorderedList, children, childIndex);
            if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE || child.getAnimation() != null) {
        // step 5:绘制子view
                more |= drawChild(canvas, child, drawingTime);
            }
        }
    }

第一步:获取预定义的排序列表。如果开启了硬件加速usingRenderNodeProperties为true,preorderedList为null。否则执行buildOrderedChildList()方法,这个方法大部分情况下也直接返回null,所以preorderedList一般都是null的。buildOrderedChildList()方法只有在没有设置硬件加速,并且子view设置了Z轴高度的情况下才不会返回null。我们知道,Android 4.0后,默认都是开启硬件加速的,而5.0前,是不支持view的Z轴的,所以只有在5.0后关闭硬件加速,并且设置了子view的Z轴,buildOrderedChildList()方法才不会返回null,这个方法就是处理这种情况的,而且它对view的排序处理跟我们下面分析的逻辑基本一样,所以这个方法我们可以忽略不看。

第二步:判断是否需要自定义排序。既然preorderedList为null,那么是否需要自定义排序的判断就是isChildrenDrawingOrderEnabled()方法,这个方法默认为false,只有设置为true,自定义的排序才生效,这是我们需要关注的第一个方法。

第三步:根据绘制顺序获取view下标。直接看代码:

    private int getAndVerifyPreorderedIndex(int childrenCount, int i, boolean customOrder) {
        final int childIndex;
        if (customOrder) {
          // 如果自定义排序,根据顺序获取view下标
            final int childIndex1 = getChildDrawingOrder(childrenCount, i);
            if (childIndex1 >= childrenCount) {
                throw new IndexOutOfBoundsException("getChildDrawingOrder() "
                        + "returned invalid index " + childIndex1
                        + " (child count is " + childrenCount + ")");
            }
            childIndex = childIndex1;
        } else {
          // 不是自定义排序,下标和顺序一致
            childIndex = i;
        }
        return childIndex;
    }

在这个方法里,如果不排序,返回的下标和顺序一样,所以默认绘制顺序就是view的添加顺序。如果需要排序,通过getChildDrawingOrder获取需要绘制的view的下标,绘制顺序由这个方法的返回值决定。

protected int getChildDrawingOrder(int childCount, int drawingPosition) {
    return drawingPosition;
}

可以看到,这个方法的返回值依然是顺序本身,所以它的默认绘制顺序也view的添加顺序。但是这个方法是protected,也就是说我们可以覆写这个方法,返回我们想要的index,改变view的绘制顺序。这是我们需要关注的第二个方法。

第四步:根据下标,调用getAndVerifyPreorderedView或者需要绘制的子view。

   private static View getAndVerifyPreorderedView(ArrayList<View> preorderedList, View[] children,
            int childIndex) {
        final View child;
        if (preorderedList != null) {
            child = preorderedList.get(childIndex);
            if (child == null) {
                throw new RuntimeException("Invalid preorderedList contained null child at index "
                        + childIndex);
            }
        } else {
            child = children[childIndex];
        }
        return child;
    }

这个方法很简单,就是根据下标或者view,如果有预定义排序,就从preorderedList中获取,否则就从children数组获取,children数组就是保存子view的数组,按添加顺序排列。

第五步:drawChild,就是调用child的draw方法绘制子view。

最终实现

现在我们知道,想要改变ViewGroup的子view绘制顺序,只有开启自定义排序,并且覆写getChildDrawingOrder方法就可以了。

在自定义ViewGroup的构造方法中调用:

// 开启自定义排序
setChildrenDrawingOrderEnabled(true);

预先处理view的排序

// 保存预先处理的排序
private final List<View> mViews = new ArrayList<>();

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {

  //忽略其他的代码 

   // 排序
    sortViews();
}

private void sortViews() {
    List<View> list = new ArrayList<>();
    int count = getChildCount();
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        View child = getChildAt(i);
      // 添加非吸顶view
        if (!isStickyChild(child)) {
            list.add(child);
        }
    }

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        View child = getChildAt(i);
      // 添加吸顶view
        if (isStickyChild(child)) {
            list.add(child);
        }
    }
    mViews.clear();
    mViews.addAll(list);
}

这里要说明一下,因为getChildDrawingOrder方法是根据绘制的顺序drawingPosition返回需要绘制的子view下标,所以我们需要提前知道最终绘制的顺序,才能根据drawingPosition找到相应的index,所以需要提前对view排序好。而把排序的时机选择在onLayout,是因为在我的需求里,子view的添加、移除、和setLayoutParams都有可能改变排序,而这些操作恰好都会重新调用父布局的onLayout方法。最后排序的方式是先添加非吸顶view,后添加吸顶view,这样保证了吸顶view在最后绘制,view重叠时也就不会被其他view覆盖了。

最后覆写getChildDrawingOrder

@Override
protected int getChildDrawingOrder(int childCount, int drawingPosition) {
    if (mViews.size() > drawingPosition) {
      // 根据drawingPosition找到子view,返回子view在ViewGroup中的index
        return indexOfChild(mViews.get(drawingPosition));
    }
    return super.getChildDrawingOrder(childCount, drawingPosition);
}

至此,我们的功能就实现好了。

写在最后

这篇文章的重点就一个getChildDrawingOrder方法,但是如果我只是想告诉大家有这么一个方法,那么完全没有必要写这篇文章。我写这篇文章的主要目的是记录这个问题的解决过程,中间会踩坑,也会有意外收获。网上有朋友吐槽,面试时面试官会问:“你遇到过哪些难题,最后时怎么解决的”。很多人都不知道怎么回答,因为所有已经被解决的问题都不是问题,而没有被解决的问题你是不会提起的。就拿我的这个问题来说,如果我早知道有这么个方法,这还是问题吗?我们往往在解决问题后就忽略了问题的解决过程,甚至是问题本身,决定原来这个问题如此简单。却不知,这个过程对我们才是最有意义和收获的。

最后说一句:从源码中寻找答案,永远是解决问题的最有效方法。


https://mp.weixin.qq.com/s/jY3qmLgW0iWa8HYAjjpJyw

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