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

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：
[java] view plaincopy
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：
[java] view plaincopy
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？
[java] view plaincopy
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：
[java] view plaincopy
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。
[java] view plaincopy
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：
[java] view plaincopy
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：
[java] view plaincopy
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。
[java] view plaincopy
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...