Wie Android Aufrufe generiert

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Jetpack Compose ist das empfohlene UI-Toolkit für Android. Informationen zu Compose-Phasen

Das Android-Framework fordert ein Activity auf, sein Layout zu zeichnen, wenn das Activity im Fokus ist. Das Android-Framework übernimmt das Zeichnen, aber das Activity muss den Stammknoten der Layouthierarchie bereitstellen.

Das Android-Framework zeichnet den Stammknoten des Layouts und misst und zeichnet den Layoutbaum. Dabei wird der Baum durchlaufen und jede View gerendert, die sich mit dem ungültigen Bereich überschneidet. Jedes ViewGroup ist dafür verantwortlich, mithilfe der Methode draw() anzufordern, dass alle seine untergeordneten Elemente gezeichnet werden. Jedes View ist für das Zeichnen seiner selbst verantwortlich. Da der Baum vorsortiert wird, werden die übergeordneten Elemente vor ihren untergeordneten Elementen – also hinter ihnen – gezeichnet. Geschwister werden in der Reihenfolge gezeichnet, in der sie im Baum erscheinen.

Das Android-Framework zeichnet das Layout in zwei Schritten: einem Messdurchlauf und einem Layoutdurchlauf. Das Framework führt den Messdurchlauf in measure(int, int) aus und durchläuft den View-Baum von oben nach unten. Bei jeder View werden Dimensionsspezifikationen während der Rekursion in den Baum geschoben. Am Ende des Messdurchgangs speichert jede View ihre Messwerte. Das Framework führt den zweiten Durchlauf in layout(int, int, int, int) aus und befindet sich ebenfalls in der Top-down-Phase. Während dieses Passes ist jedes übergeordnete Element dafür verantwortlich, alle untergeordneten Elemente anhand der im Mess-Pass berechneten Größen zu positionieren.

Die beiden Durchgänge des Layoutprozesses werden in den folgenden Abschnitten ausführlicher beschrieben.

Messdurchlauf starten

Wenn die Methode measure() eines View-Objekts zurückgegeben wird, legen Sie die Werte getMeasuredWidth() und getMeasuredHeight() sowie die Werte für alle untergeordneten Elemente des View-Objekts fest. Die Werte für die gemessene Breite und Höhe eines View-Objekts müssen den Einschränkungen der übergeordneten Elemente des View-Objekts entsprechen. Dadurch wird sichergestellt, dass am Ende der Messung alle Eltern alle Messungen ihrer Kinder akzeptieren.

Ein übergeordnetes View-Element kann measure() für seine untergeordneten Elemente mehrmals aufrufen. So kann das Elternteil die Kinder beispielsweise einmal mit nicht angegebenen Abmessungen messen, um ihre bevorzugten Größen zu ermitteln. Wenn die Summe der uneingeschränkten Größen der untergeordneten Elemente zu groß oder zu klein ist, kann das übergeordnete Element measure() noch einmal mit Werten aufrufen, die die Größen der untergeordneten Elemente einschränken.

Der Messausweis verwendet zwei Klassen, um Dimensionen zu kommunizieren. Über die ViewGroup.LayoutParams-Klasse geben View-Objekte ihre bevorzugten Größen und Positionen an. Die Basisklasse ViewGroup.LayoutParams beschreibt die bevorzugte Breite und Höhe des View. Für jede Dimension kann Folgendes angegeben werden:

  • Eine exakte Dimension.
  • MATCH_PARENT. Das bedeutet, dass die bevorzugte Größe für das View die Größe des übergeordneten Elements abzüglich des Abstands ist.
  • WRAP_CONTENT, was bedeutet, dass die bevorzugte Größe für View gerade groß genug ist, um den Inhalt und den Abstand zu einschließen.

Es gibt Unterklassen von ViewGroup.LayoutParams für verschiedene Unterklassen von ViewGroup. Beispielsweise hat RelativeLayout eine eigene Unterklasse von ViewGroup.LayoutParams, mit der sich untergeordnete View-Objekte horizontal und vertikal zentrieren lassen.

MeasureSpec-Objekte werden verwendet, um Anforderungen in der Baumstruktur von der übergeordneten in die untergeordnete zu verschieben. Ein MeasureSpec kann sich in einem von drei Modi befinden:

  • UNSPECIFIED: Damit wird für das übergeordnete Element die Zieldimension eines untergeordneten View-Elements festgelegt. Beispiel: Ein LinearLayout ruft measure() auf sein Kind mit der Höhe UNSPECIFIED und einer Breite von EXACTLY 240 auf, um herauszufinden, wie hoch das Kind View bei einer Breite von 240 Pixeln sein soll.
  • EXACTLY: Das übergeordnete Element legt damit eine genaue Größe für das untergeordnete Element fest. Das untergeordnete Element muss diese Größe verwenden und dafür sorgen, dass alle untergeordneten Elemente in diese Größe passen.
  • AT MOST: Das übergeordnete Element verwendet dies, um eine maximale Größe für das untergeordnete Element festzulegen. Das untergeordnete Element muss garantieren, dass es und alle Nachfolgerelemente in diese Größe passen.

Layoutübergabe initiieren

Um ein Layout zu starten, drücken Sie requestLayout(). Diese Methode wird in der Regel von einem View auf sich selbst aufgerufen, wenn es der Ansicht ist, dass es nicht mehr in seine Grenzen passt.

Benutzerdefinierte Analyse- und Layoutlogik implementieren

Wenn Sie eine benutzerdefinierte Analyse- oder Layoutlogik implementieren möchten, überschreiben Sie die Methoden, in denen die Logik implementiert ist: onMeasure(int, int) und onLayout(boolean, int, int, int, int). Diese Methoden werden von measure(int, int) bzw. layout(int, int, int, int) aufgerufen. Versuche nicht, die Methoden measure(int, int) oder layout(int, int) zu überschreiben. Beide Methoden sind final und können daher nicht überschrieben werden.

Das folgende Beispiel zeigt, wie das in der Klasse SplitLayout aus der Beispiel-App WindowManager funktioniert. Wenn die SplitLayout zwei oder mehr untergeordnete Ansichten hat und das Display ein Scharnier hat, werden die beiden untergeordneten Ansichten auf beiden Seiten des Scharniers positioniert. Im folgenden Beispiel wird ein Anwendungsfall für das Überschreiben der Messung und des Layouts gezeigt. Für die Produktion sollten Sie jedoch SlidingPaneLayout verwenden, wenn Sie dieses Verhalten wünschen.

Kotlin

/**
 * An example of split-layout for two views, separated by a display
 * feature that goes across the window. When both start and end views are
 * added, it checks whether there are display features that separate the area
 * in two—such as a fold or hinge—and places them side-by-side or
 * top-bottom.
 */
class SplitLayout : FrameLayout {
   private var windowLayoutInfo: WindowLayoutInfo? = null
   private var startViewId = 0
   private var endViewId = 0

   private var lastWidthMeasureSpec: Int = 0
   private var lastHeightMeasureSpec: Int = 0

   ...

   fun updateWindowLayout(windowLayoutInfo: WindowLayoutInfo) {
      this.windowLayoutInfo = windowLayoutInfo
      requestLayout()
   }

   override fun onLayout(changed: Boolean, left: Int, top: Int, right: Int, bottom: Int) {
      val startView = findStartView()
      val endView = findEndView()
      val splitPositions = splitViewPositions(startView, endView)

      if (startView != null && endView != null && splitPositions != null) {
            val startPosition = splitPositions[0]
            val startWidthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(startPosition.width(), EXACTLY)
            val startHeightSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(startPosition.height(), EXACTLY)
            startView.measure(startWidthSpec, startHeightSpec)
            startView.layout(
               startPosition.left, startPosition.top, startPosition.right,
               startPosition.bottom
            )

            val endPosition = splitPositions[1]
            val endWidthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(endPosition.width(), EXACTLY)
            val endHeightSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(endPosition.height(), EXACTLY)
            endView.measure(endWidthSpec, endHeightSpec)
            endView.layout(
               endPosition.left, endPosition.top, endPosition.right,
               endPosition.bottom
            )
      } else {
            super.onLayout(changed, left, top, right, bottom)
      }
   }

   /**
   * Gets the position of the split for this view.
   * @return A rect that defines of split, or {@code null} if there is no split.
   */
   private fun splitViewPositions(startView: View?, endView: View?): Array? {
      if (windowLayoutInfo == null || startView == null || endView == null) {
            return null
      }

      // Calculate the area for view's content with padding.
      val paddedWidth = width - paddingLeft - paddingRight
      val paddedHeight = height - paddingTop - paddingBottom

      windowLayoutInfo?.displayFeatures
            ?.firstOrNull { feature -> isValidFoldFeature(feature) }
            ?.let { feature ->
               getFeaturePositionInViewRect(feature, this)?.let {
                  if (feature.bounds.left == 0) { // Horizontal layout.
                        val topRect = Rect(
                           paddingLeft, paddingTop,
                           paddingLeft + paddedWidth, it.top
                        )
                        val bottomRect = Rect(
                           paddingLeft, it.bottom,
                           paddingLeft + paddedWidth, paddingTop + paddedHeight
                        )

                        if (measureAndCheckMinSize(topRect, startView) &&
                           measureAndCheckMinSize(bottomRect, endView)
                        ) {
                           return arrayOf(topRect, bottomRect)
                        }
                  } else if (feature.bounds.top == 0) { // Vertical layout.
                        val leftRect = Rect(
                           paddingLeft, paddingTop,
                           it.left, paddingTop + paddedHeight
                        )
                        val rightRect = Rect(
                           it.right, paddingTop,
                           paddingLeft + paddedWidth, paddingTop + paddedHeight
                        )

                        if (measureAndCheckMinSize(leftRect, startView) &&
                           measureAndCheckMinSize(rightRect, endView)
                        ) {
                           return arrayOf(leftRect, rightRect)
                        }
                  }
               }
            }

      // You previously tried to fit the children and measure them. Since they
      // don't fit, measure again to update the stored values.
      measure(lastWidthMeasureSpec, lastHeightMeasureSpec)
      return null
   }

   override fun onMeasure(widthMeasureSpec: Int, heightMeasureSpec: Int) {
      super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)
      lastWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec
      lastHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec
   }

   /**
   * Measures a child view and sees if it fits in the provided rect.
   * This method calls [View.measure] on the child view, which updates its
   * stored values for measured width and height. If the view ends up with
   * different values, measure again.
   */
   private fun measureAndCheckMinSize(rect: Rect, childView: View): Boolean {
      val widthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rect.width(), AT_MOST)
      val heightSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rect.height(), AT_MOST)
      childView.measure(widthSpec, heightSpec)
      return childView.measuredWidthAndState and MEASURED_STATE_TOO_SMALL == 0 &&
               childView.measuredHeightAndState and MEASURED_STATE_TOO_SMALL == 0
   }

   private fun isValidFoldFeature(displayFeature: DisplayFeature) =
      (displayFeature as? FoldingFeature)?.let { feature ->
            getFeaturePositionInViewRect(feature, this) != null
      } ?: false
}

Java

/**
* An example of split-layout for two views, separated by a display feature
* that goes across the window. When both start and end views are added, it checks
* whether there are display features that separate the area in two—such as
* fold or hinge—and places them side-by-side or top-bottom.
*/
public class SplitLayout extends FrameLayout {
   @Nullable
   private WindowLayoutInfo windowLayoutInfo = null;
   private int startViewId = 0;
   private int endViewId = 0;

   private int lastWidthMeasureSpec = 0;
   private int lastHeightMeasureSpec = 0;

   ...

   void updateWindowLayout(WindowLayoutInfo windowLayoutInfo) {
      this.windowLayoutInfo = windowLayoutInfo;
      requestLayout();
   }

   @Override
   protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
      @Nullable
      View startView = findStartView();
      @Nullable
      View endView = findEndView();
      @Nullable
      List splitPositions = splitViewPositions(startView, endView);

      if (startView != null && endView != null && splitPositions != null) {
            Rect startPosition = splitPositions.get(0);
            int startWidthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(startPosition.width(), EXACTLY);
            int startHeightSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(startPosition.height(), EXACTLY);
            startView.measure(startWidthSpec, startHeightSpec);
            startView.layout(
                  startPosition.left,
                  startPosition.top,
                  startPosition.right,
                  startPosition.bottom
            );

            Rect endPosition = splitPositions.get(1);
            int endWidthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(endPosition.width(), EXACTLY);
            int endHeightSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(endPosition.height(), EXACTLY);
            startView.measure(endWidthSpec, endHeightSpec);
            startView.layout(
                  endPosition.left,
                  endPosition.top,
                  endPosition.right,
                  endPosition.bottom
            );
      } else {
            super.onLayout(changed, left, top, right, bottom);
      }
   }

   /**
   * Gets the position of the split for this view.
   * @return A rect that defines of split, or {@code null} if there is no split.
   */
   @Nullable
   private List splitViewPositions(@Nullable View startView, @Nullable View endView) {
      if (windowLayoutInfo == null || startView == null || endView == null) {
            return null;
      }

      int paddedWidth = getWidth() - getPaddingLeft() - getPaddingRight();
      int paddedHeight = getHeight() - getPaddingTop() - getPaddingBottom();

      List displayFeatures = windowLayoutInfo.getDisplayFeatures();

      @Nullable
      DisplayFeature feature = displayFeatures
               .stream()
               .filter(item ->
                  isValidFoldFeature(item)
               )
               .findFirst()
               .orElse(null);

      if (feature != null) {
            Rect position = SampleToolsKt.getFeaturePositionInViewRect(feature, this, true);
            Rect featureBounds = feature.getBounds();
            if (featureBounds.left == 0) { // Horizontal layout.
               Rect topRect = new Rect(
                        getPaddingLeft(),
                        getPaddingTop(),
                        getPaddingLeft() + paddedWidth,
                        position.top
               );
               Rect bottomRect = new Rect(
                        getPaddingLeft(),
                        position.bottom,
                        getPaddingLeft() + paddedWidth,
                        getPaddingTop() + paddedHeight
               );
               if (measureAndCheckMinSize(topRect, startView) &&
                        measureAndCheckMinSize(bottomRect, endView)) {
                  ArrayList rects = new ArrayList();
                  rects.add(topRect);
                  rects.add(bottomRect);
                  return rects;
               }
            } else if (featureBounds.top == 0) { // Vertical layout.
               Rect leftRect = new Rect(
                        getPaddingLeft(),
                        getPaddingTop(),
                        position.left,
                        getPaddingTop() + paddedHeight
               );
               Rect rightRect = new Rect(
                        position.right,
                        getPaddingTop(),
                        getPaddingLeft() + paddedWidth,
                        getPaddingTop() + paddedHeight
               );
               if (measureAndCheckMinSize(leftRect, startView) &&
                        measureAndCheckMinSize(rightRect, endView)) {
                  ArrayList rects = new ArrayList();
                  rects.add(leftRect);
                  rects.add(rightRect);
                  return rects;
               }
            }
      }

      // You previously tried to fit the children and measure them. Since
      // they don't fit, measure again to update the stored values.
      measure(lastWidthMeasureSpec, lastHeightMeasureSpec);
      return null;
   }

   @Override
   protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
      super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
      lastWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;
      lastHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;
   }

   /**
   * Measures a child view and sees if it fits in the provided rect.
   * This method calls [View.measure] on the child view, which updates
   * its stored values for measured width and height. If the view ends up with
   * different values, measure again.
   */
   private boolean measureAndCheckMinSize(Rect rect, View childView) {
      int widthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rect.width(), AT_MOST);
      int heightSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rect.height(), AT_MOST);
      childView.measure(widthSpec, heightSpec);
      return (childView.getMeasuredWidthAndState() & MEASURED_STATE_TOO_SMALL) == 0 &&
               (childView.getMeasuredHeightAndState() & MEASURED_STATE_TOO_SMALL) == 0;
   }

   private boolean isValidFoldFeature(DisplayFeature displayFeature) {
      if (displayFeature instanceof FoldingFeature) {
            return SampleToolsKt.getFeaturePositionInViewRect(displayFeature, this, true) != null;
      } else {
            return false;
      }
   }
}