说说Android桌面(Launcher应用)背后的故事(三)——CellLayout的秘密

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CellLayout的设计主要为了存放大小不一的控件。为了更好的控制item的添加和删除,选择直接继承ViewGroup来实现该控件。

我们长按桌面的时候，有两种情况，一种是我们按的是一个item，还有一种是我们按的是一个空的位置。这里，就有一个问题。

1、我怎么知道当前按下的位置上是空白区域还是item呢？

2、就算我知道了当前的位置坐标，我又如何知道当前的坐标属于哪个单元格呢？

3、如果上面两个问题都解决了，当我选择了某个要添加的item,这个item怎么样才能添加到指定的单元格呢，怎么根据当前item的大小来分配大小合适的空间呢？

为了处理单元格和item占据的空间问题，CellLayout按照如下图示进行布局：

下面就来看看CellLayout中是如何表示上面的CellInfo的：

	public static final class CellInfo implements ContextMenu.ContextMenuInfo{
		public View view; //当前这个item对应的View
		
		public int cellX; //该item水平方向上的起始单元格
		public int cellY;	//该item垂直方向上的起始单元格
		public int cellHSpan; //该item水平方向上占据的单元格数目
		public int cellVSpan; //该item垂直方向上占据的单元格数目
		
		public boolean valid; //是否有效
		
		public int screen; //所在的屏幕
		
		Rect current = new Rect(); //用于递归寻找连续单元格，当前连续区域的大小
		
		final ArrayList<VacantCell> vacantCells = new ArrayList<UorderCellLayout.CellInfo.VacantCell>();
		
		
		public void clear(){
			final ArrayList<VacantCell> list = vacantCells;
			final int count = list.size();
			for(int i=0; i<count; i++){
				list.get(i).release();
			}
			
			list.clear();
		}
		
		public String toString(){
			
			return "cellinfo:[cellX="+cellX+",cellY="+cellY+",cellHSpan="+cellHSpan+",cellVSpan="+cellVSpan+"]";
		}
		/**
		 * 
		 * VacantCell:代表空的cells,由多个cell组成,将其实现为一个cell池,减少对象的创建
		 *
		 */
		static final class VacantCell{
			
			private static final int POOL_SIZE = 100; //池最多缓存100个VacantCell
			private static final Object mLock = new Object(); //用作同步锁
			
			private static VacantCell mRoot;
			private static int count;
			
			private VacantCell mNext;

			//VacantCell的大小信息
			private int cellX;
			private int cellY;
			private int cellHSpan;
			private int cellVSpan;
			
			public static VacantCell acquire(){
				synchronized (mLock) {
					if(mRoot == null){
						return new VacantCell(); //一开始没有的时候,一直新创建再返回
					}
					//如果池存在,则从池中取
					VacantCell info = mRoot;
					mRoot = info.mNext;
					count--; //记得将统计更新
					
					return info;
				}
			}
			
			//release这个对象自身
			public void release(){
				synchronized(mLock){
					if(count < POOL_SIZE){
						count++;
						mNext = mRoot;
						mRoot = this;
					}
				}
			}
		}
	}

}

其用一个CellInfo保存当前位置上的View信息和其位置信息，但是注意到其还定义了一个VancantCell类，这个主代表某个空的“区域”，这个区域可能有多个单元格。同时，其实现为一个链表结构的单元格池，这样主要不用每次都来创建新对象，优化性能。

对CellLayout的大概结构有所了解后，我们就可以接着去寻找开始提到的三个问题的答案了。

一、如何标识当前位置上的信息

为了可以知道某个位置是空还是已经被占用了，CellLayout用一个二维布尔数组boolean[水平单元格数][竖直单元格数]来保存每个单元格的占用信息，被占用的为true，空的为false。

为了判断当前长按事件的位置是否在item上，可以在onInterceptTouchEvent方法中如下判断当前长按事件的位置是否在某个item的位置里。如下：

			final Rect frame = mRect;
			final int x = (int)ev.getX(); 
			final int y = (int)ev.getY();
			
			Log.v(TAG, "MotionEvent.getX,getY:[x,y]=["+x+","+y+"]");
			
			final int count = getChildCount();
			boolean found = false;
			Log.v(TAG, "CellLayout Child count:"+count);
			for(int i=count-1; i>=0; i--){
				final View child = getChildAt(i);
				
				if(child.getVisibility() == VISIBLE || child.getAnimation() != null){
					
					child.getHitRect(frame); //获取child的尺寸信息，相对于CellLayout
					
					Log.v(TAG, "View.getHitRect:"+frame.toString());
					
					if(frame.bottom<=frame.top || frame.right<= frame.left){
						Log.v(TAG, "The rectangle of the view is incorrect");
						continue;
					}
					
					if(frame.contains(x,y)){
						//如果当前事件正好落在该child上
						final LayoutParams lp = (LayoutParams)child.getLayoutParams();
						cellInfo.view = child;
						cellInfo.cellX = lp.cellX;
						cellInfo.cellY = lp.cellY;
						cellInfo.cellHSpan = lp.cellHSpan;
						cellInfo.cellVSpan = lp.cellVSpan;
						cellInfo.valid = true;
						found = true;
						Log.v(TAG, "YES,Found!");
						break;
					}
				}
			}

上面我们记录了如果落在某个item上，我们记录下当前的位置信息和view信息。那么如果当前长按的是一块空的区域呢？

			if(!found){
				/**
				 * 如果点击的位置是空白区域，则也需要保存当前的位置信息
				 * 点击空白区域的时候,是需要做更多的处理,在外层弹出对话框添加应用，文件夹，快捷方式等,然后在桌面该
				 * 位置处创建图标
				 */
				int cellXY[] = mCellXY;
				pointToCellExact(x,y,cellXY); //得到当前事件所在的单元格
				Log.v(TAG, "Not Found the cellXY is =["+cellXY[0]+","+cellXY[1]+"]");
				//然后保存当前位置信息
				cellInfo.view = null;
				cellInfo.cellX = cellXY[0];
				cellInfo.cellY = cellXY[1];
				cellInfo.cellHSpan = 1;
				cellInfo.cellVSpan = 1;
				
				//这里需要计算哪些单元格被占用了
				final int xCount = mHCells; //TODO:没有考虑横竖屏的情况
				final int yCount = mVCells;
				final boolean[][] occupied = mOccupied;
				findOccupiedCells(xCount, yCount, occupied);
				
				//判断当前位置是否有效,这里不用再判断cellXY是否越界，因为在pointToCellExact已经进行了处理
				cellInfo.valid = !occupied[cellXY[0]][cellXY[1]];
				
				//这里其实我们需要以当前的cellInfo表示的单元格为中心，向四周递归开辟连续的最大空间
				//但是,这里还并不需要，只有当getTag()方法被调用的时候，才说明需要一块区域去放一个View
				//所以,将这个开辟的方法放在getTag()中调用
				//这里标记一下
				mTagFlag = true;
			}
			
			//将位置信息保存在CellLayout的tag中
			setTag(cellInfo);

长按某个区域，我们记录下当前的位置信息，注意，我们是记录下当前事件所在的单元格，然后保存的是该单元格的信息，所以，上面调用了pointToCellExact这个方法来计算当前事件坐标落在哪个单元格内，并且调用了findOccupiedCells方法计算整个CellLayout上所有单元格的被占用情况。关于事件坐标到单元格的对应，计算并不困难，因为我们知道每个单元格的宽度和高度，同时知道当前的事件坐标，那么简单的除法就可以计算得到。

二、我们添加的item如何被添加到CellLayout上面

我们知道，要想绘制每个孩子自然在onLayout中调用每个孩子的layout方法，下面就看看这个方法的实现：

	protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
		int count = getChildCount();
		for(int i=0; i<count; i++){
			View child = getChildAt(i);
			if(child.getVisibility() != GONE){
				LayoutParams lp = (LayoutParams)child.getLayoutParams();
				child.layout(lp.x, lp.y, lp.x+lp.width, lp.y+lp.height);
			}
		}
	}

注意，在该方法中每个孩子的布局，是按照他们自身的LayoutParams对象中保存的信息来布局到具体的位置的。那么接下来，我们就要分析下CellLayout中每个孩子的LayoutParams的结构。CellLayout中有个自定义的LayoutParams类，该类保存了该孩子所在的单元格信息和其真实的坐标位置，其含有一个set方法，在这个方法中计算了孩子的width，height，起始坐标x和y。

		public void set(int cellWidth, int cellHeight, int hStartPadding, int vStartPadding, int widthGap, int heightGap){
			//计算item的宽和高
			//这里计算的时候,注意是width，height是需要排除掉margin的
			this.width = cellHSpan*cellWidth+(cellHSpan-1)*widthGap-leftMargin-rightMargin;
			this.height = cellVSpan*cellHeight + (cellVSpan-1)*heightGap - topMargin - bottomMargin;
			
			Log.v(TAG, "The width and height of the view are:"+this.width+","+this.height);
			//同时计算item的真实坐标
			//除去item的margin和padding，view开始的位置
			this.x = cellX*(cellWidth+widthGap)+leftMargin+hStartPadding;
			this.y = cellY*(cellHeight+heightGap)+topMargin+vStartPadding;
			
			Log.v(TAG, "The x and y of the view are:"+this.x+","+this.y);
		}

这个时候，也就知道了，每个孩子的宽度和高度，以及如何在布局的时候根据其所在单元格信息，转换为其真实坐标。我们知道，控件的布局需要经过两个阶段，一个是measure，接下来就是layout。measure主要完成控件的测绘工作，计算每个控件绘制需要的空间信息，所以，在onMeasure中，自然可以看到给每个孩子测量大小的时候，就同时为其调用了set方法。如下：

		int count = getChildCount();
		Log.v(TAG, "onMeasure 开始。。。");
		for(int i=0; i<count; i++){
			//对每个子控件进行测量了
			View child = getChildAt(i);
			LayoutParams lp = (LayoutParams)child.getLayoutParams();
			//这里需要将我们计算的结果封装进LayoutParams中,供CellLayout在布局子控件的时候使用
			//这里横竖屏需要不同对待
			//TODO:暂时不考虑
			lp.set(mCellWidth, mCellHeight, mHStartPadding, mVStartPadding, mHCellGap, mVCellGap);
			
			//下面将获取子控件的宽度和高度，并用MeasureSpec编码
			int cWidth = lp.width;
			int cHeight = lp.height;
			int cWidthSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(cWidth, MeasureSpec.EXACTLY);
			int cHeightSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(cHeight, MeasureSpec.EXACTLY);
			child.measure(cWidthSpec, cHeightSpec);
		}

到这里，关于CellLayout上面孩子的绘制工作就介绍完毕了。但是还没有说到，我们长按桌面的时候，怎样将我们选择的item给添加到桌面上来。这个就得再回到Launcher的onLongClick方法中，我们看下：

		if(!(v instanceof UorderCellLayout)){
			v = (View)v.getParent(); //如果当前点击的是item，得到其父控件，即UorderCellLayout
		}
		
		CellInfo cellInfo = (CellInfo)v.getTag(); //这里获取cellInfo信息

		if(cellInfo == null){
			Log.v(TAG, "CellInfo is null");
			return true;
		}
		
		//Log.v(TAG, ""+cellInfo.toString());
		
		if(cellInfo.view == null){
			//说明是空白区域
			//ActivityUtils.alert(getApplication(), "空白区域");
			Log.v(TAG, "onLongClick,cellInfo.valid:"+cellInfo.valid);
			if(cellInfo.valid){
				//如果是有效的区域
				//ActivityUtils.alert(getApplication(), "有效区域");
				addCellInfo = cellInfo;
				showPasswordDialog(REQUEST_CODE_SETUP, null);	
			}
		}else{
			mWorkspace.startDrag(cellInfo);
		}
		return true;

我们看到在onLongClick中有CellInfo cellInfo = (CellInfo)v.getTag(); 这样，我们就知道，在上面onInterceptTouchEvent方法中我们将cellInfo放入tag是为了在CellLayout的getTag方法中，返回cellInfo信息。有了cellInfo信息，我们就可以调用CellLayout.addView方法将我们所选择的控件添加到桌面了。在Workspace类中，调用addInScreen方法设置其单元格信息，然后直接调用CellLayout.addView方法添加到CellLayout。

	public void addInScreen(View child, int screen, int cellX, int cellY, int spanX, int spanY, boolean insertFirst){
		if(screen<0 || screen >= getChildCount()){
			throw new IllegalArgumentException("The screen must be >= 0 and <"+getChildCount());
		}
		final UorderCellLayout group = getCellLayout(screen);
		UorderCellLayout.LayoutParams lp = (UorderCellLayout.LayoutParams)child.getLayoutParams();
		
		//初始化当前需要添加的View在CellLayout中的布局参数
		if(lp == null){
			lp = new UorderCellLayout.LayoutParams(cellX, cellY, spanX, spanY);
		}else{
			lp.cellX = cellX;
			lp.cellY = cellY;
			lp.cellHSpan = spanX;
			lp.cellVSpan = spanY;
		}
		
		Log.v(TAG, "Before add view on the screen");
		group.addView(child, insertFirst?0:-1, lp);
		
		child.setOnLongClickListener(mOnLongClickListener);
		//child的onClickListener在创建出View的时候设置的，在Uorderlauncher中
		
	}

上面，我们看到直接调用了group.addView方法，但是之前我们仅仅设置了child的LayoutParams中单元格信息，至于怎么根据这些信息得到其真实坐标，怎么布局，上面已经介绍了。

至此，CellLayout的大致就介绍完了。但是CellLayout还不至于如此简单。当我们添加的控件不止一个单元格那么大的时候，如何分配其空间，如果空间不够怎么处理等问题都是CellLayout需要考虑的问题。但是，我想有了上面的理解，这个也不是什么难题了...