本節書摘來自異步社群《android開發進階：從小工到專家》一書中的第2章，第2.1節重要的view控件，作者 何紅輝，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視
第2章 創造出豐富多彩的ui—view與動畫
android開發進階：從小工到專家
在第一章中，我們說到android的使用者界面構成，實際上就是activity由一個搭載着視圖樹的window構成。作為與使用者直接互動的元素，ui控件變得尤為重要。本章将介紹部分常用且重要的控件、自定義控件、動畫等内容，使我們進一步認識view，進入更豐富多彩的視圖世界。
2.1 重要的view控件
通常來說使用者界面都是由activity組成，activity中關聯了一個phonewindow建立，在這個視窗下則管理了一顆視圖樹。這顆視圖樹的頂級視圖就是一個viewgroup類型的decorview，decorview下就是各個視圖控件。這樣一來就組成了android豐富多彩的ui元素。如圖2-1所示。
本章我們并不會從textview、button等最基本控件談起，正如我們前文所說的，會介紹部分重要的ui控件以及它們的基本原理，本章的重點是掌握自定義view以及動畫。通過了解重要控件的基本原理以及自定義view，使我們能夠深入了解view系統，并且能夠有能力建立出自己所需的view。
2.1.1 listview與gridview
對于用android開發來說，最重要的控件應該非listview莫屬。它以清單的形式展示具體内容，并且能夠根據資料的長度自适應顯示。如圖2-2和圖2-3所示。
清單資料的顯示需要4個元素，分别為：
（1）用來展示清單的listview；
（2）用來把資料映射到listview上的adapter；
（3）需要展示的資料集；
（4）資料展示的view模闆。
首先自然是listview控件，但是該控件隻負責加載、管理視圖（每項資料稱為item view），至于有多少項資料、每一項資料是如何顯示的它并不關心。而這一切都是交給adapter類實作，通過adapter模式，使用者隻需覆寫特定的幾個函數就可以将listview的每項資料建構出來。需要實作的adapter函數為：
（1）getcount()函數——擷取資料的個數；
（2）getitem（int）函數——擷取position位置的資料；
（3）getitemid（int）函數——擷取position位置的資料id，一般直接傳回position即可；
（4）getview（int, view,viewgroup）函數——擷取position位置上的item view視圖。
因為adapter中含有要顯示的資料集合，資料集合中的元素個數也就是要展示的item view的個數，通過adapter的getcount()函數傳回；而每個資料的擷取則通過adapter的getitem(int)函數實作，根據索引直接通路集合中的元素即可；每個item view則是通過getview函數實作，在這個函數中使用者必須建構item view，然後将該position位置上資料綁定到item view上。這樣一來，資料就和視圖結合在一起了。
當listview加載時會根據資料的個數來建立item view，然後根據該view的索引從資料集合中擷取資料，調用getview擷取具體的視圖，并且與資料綁定。但是，并不是有多少資料項就會産生多少item view，android采用了視圖複用的形式來避免建立過多的item view，這樣能夠非常有效地提升性能和降低記憶體占用率。具體的設計如圖2-4所示。
在處理資料量較大時，listview會建構鋪滿螢幕所需的item view個數，當螢幕向下滾動時，第一項資料将會滾出螢幕的可見範圍之内，并且進入listview的一個recycler中，recycler會将該視圖緩存，如圖2-4中的item 1。而此時第8項也需要加載，listview首先會從recycler中擷取視圖，如果視圖存在，那麼使用者可以直接使用該緩存視圖，或者重新建立新的視圖。當然，這些步驟都是在adapter中完成的，一個典型的getview函數大緻如下：
getview函數的position就表示該視圖是第幾項資料，convertview就表示緩存的item view，parent表示該item view的父視圖，對于listview來說這個parent就代表listview本身。這裡最重要的就是convertview參數，如果有緩存那麼該參數不為空，此時直接複用該視圖；否則需要重新建立一個新的視圖，最後綁定資料并且将該item view傳回。
我們說到listview隻會展示有限數量的item view，例如8個item view就能夠鋪滿螢幕，那麼即使資料項有1000個，通過複用機制item view可以隻産生8個，這樣既節約記憶體又能很大程度上提高運作效率。複用item view機制也是優化listview等集合元件最重要的手段。
那麼當某個資料源發生變化之後如何更新listview呢？
我們知道listview運用了adapter模式，但是，在adapter類中卻還運用了觀察者模式，adapter内部有一個可觀察者類，listview則作為它的其中一個觀察者。在将adapter設定給listview時，listview會被注冊到這個觀察者對象中。代碼如下：
從以上程式中我們看到，設定adapter時建立了一個adapterdatasetobserver對象，然後注冊到madapter中。剛才不是說listview是觀察者嗎？這會兒怎麼成了adapterdatasetobserver對象？我們先放下這個疑問，繼續往下看。
首先看我們常用的adapter基類-baseadapter，部分代碼如下：
從以上程式中可以看到，注冊觀察者實際上是調用了datasetobservable對應的函數。datasetobservable擁有一個觀察者集合，當可觀察者發生變更時，就會通知觀察者做出相應的處理。代碼如下：
當adapter的資料源發生變化時，我們會調用adapter的notifydatasetchanged函數，在該函數中又會調用datasetobservable對象的notifychanged函數通知所有觀察者資料發生了變化，使觀察者進行相應的操作。代碼如下：
對于listview來說，這個觀察者就是adapterdatasetobserver對象，該類聲明在adapterview類中，也是listview中的一個父類。adapterdatasetobserver的代碼如下：
從以上程式中可以看到，在adapterdatasetobserver的onchanged函數中會調用viewgroup的requestlayout()函數進行重新政策、布局、繪制整個listview的item view，執行完這個過程之後listview的元素就發生了變化，是以，此時會根據新的資料來加載item view。
現在我們回到上面提到的問題，也就是listview并不是觀察者，而adapterdatasetobserver對象才是觀察者的問題。在adapterdata setobserver的onchanged函數中，實際上調用的卻是adapterview或者viewgroup類中的屬性或者函數完成功能，是以，adapterdataset observer隻是在外層做了一下包裝，真正核心的功能應該是listview，确切地說應該是adapterview。listview就是通過adapter模式、觀察者模式、item view複用機制實作了高效的清單顯示。
與listview 相似，gridview 同樣繼承自 abslistview，而abslistview 又是 adapterview 的子類。gridview是以同樣內建了abslistview的adapter模式、觀察者模式、item view複用機制等特性，它與listview不同的就是布局方式。listview以清單形式展示，而gridview與它的名字一樣則是通過網格布局形式展示。如圖2-5所示。
本是同根生使得listview和gridview擁有了很好的相容性，同一個adapter可以設定給listview或者gridview，不需要半點修改。當然也可以同時設定給這兩個視圖，這樣一來，兩個視圖都作為該adapter的觀察者，資料會同時顯示到這兩個視圖上。我想這就是為什麼要運用觀察者模式的緣由吧。
2.1.2 資料展示更好的實作——recyclerview
觀察者模式、adapter模式賦予了listview、gridview等視圖良好的可擴充性，但是從另一個角度看，它們似乎太過于相似了，以至于讓我們不禁思考，這樣做真的是最好的嗎?
從上文中我們知道，listview、gridview基本上隻有布局方式不一樣而已，其他的機制基本一緻。那麼有沒有更好的實作方式呢？答案是肯定的。
recyclerview就是作為listview、gridview的替代者出現的。它的設計與listview、gridview類似，也使用了adapter，不過該adapter并不是listview中的adapter，而是recyclerview的一個靜态内部類。該adapter有一個泛型參數vh，代表的就是viewholder。recyclerview還封裝了一個viewholder類型，該類型中有一個itemview字段，代表的就是每一項資料的根視圖，需要在構造函數中傳遞給viewholder對象。recyclerview這麼設計相當于android團隊将listview的adapter進行了再次封裝，把getview函數中判斷是否含有緩存的代碼段封裝到recyclerview内部，使這部分邏輯對使用者不可見。使用者隻需要告訴recyclerview每項資料是怎麼樣的以及将資料綁定到每項資料上，分别對應的函數為oncreateviewholder函數、onbindviewholder函數，當然還需要通過getitemcount告訴recyclerview有多少項資料，以往适用于listview的 adapter中的getview函數中的邏輯就不需要使用者來處理了。一個recyclerview的adapter大緻如下：
從recycleradapter中可以看到代碼量比listview的adapter要少了很多，尤其是不需要使用者判斷是否使用item view緩存，使用者隻需要完成具體的viewholder構造以及資料綁定即可。
光這點改進還不足以讓recyclerview如此光芒四射，它的另一大特點就是将布局方式抽象為layoutmanager，預設提供了linearlayoutmanager、gridlayoutmanager、staggeredgridlayoutmanager 3種布局，對應為線性布局、網格布局、交錯網格布局，如果這些都無法滿足你的需求，你還可以定制布局管理器實作特定的布局方式。如圖2-6所示分别為線性布局、網格布局、自定義布局。
recyclerview通過橋接的方式将布局職責抽離出去，使得recyclerview變得更靈活。例如，如果使用者隻需要修改recyclerview的布局方式，隻需要修改layoutmanager即可，而不需要操作複雜的recyclerview類型。而listview、gridview正好是相反的，它們隻是布局方式不一樣，但卻是兩個類型，它們覆寫了基類abslistview的layoutchildren函數來實作不同的布局。顯然，通過組合的形式要好于通過繼承，是以，recyclerview在設計上也要好于abslistview類族。
除此之外，recyclerview對于item view的控制也更為精細，可以通過itemdecotation為item view添加裝飾，也就是在item view上進行二次加工；又可以用過itemanimator為item view添加動畫。職責分明、結構清晰使得recyclerview具有了非常好的擴充性，這也是它成為未來幾年最重要控件的重要原因。
2.1.3 讓頁面顯示更流暢——viewpager
一個應用中通常都會有頁面導航，使用者根據頁面導航進入到不同的功能界面，這幾乎是每個應用的必備功能。由于android裝置都是觸摸屏，是以，通過滑動來進行頁面導航再适合不過。viewpager就是為這種場景而生的，尤其是它與fragment結合在一起使用時簡直可稱為“黑白雙煞”，android也深知其的重要性，是以，提供了幾個适用于fragment的adapter。
沒錯，又是adapter！通常來說，定制含有item view類型的控件都應該使用adapter模式，因為你不知道使用者的item view是怎樣的，你隻能通過一個adapter來進行抽象，讓使用者将具體的視圖、資料通過adapter進行操作。例如，通過getitem擷取某個資料、通過getview擷取每個item view，這樣一來變化的部分就交給使用者來實作，控件隻需關注自身的邏輯，然後通過adapter的getview來擷取每個item view即可。
viewpager内部同樣也是維護了一個視圖集合，這些視圖集合橫向布局，使用者可以通過左右滑動來進行頁面切換。如圖2-7所示。
如前文所說，viewpager通常都用于顯示fragment，而viewpager與fragment組合時通常會有一個訓示器（viewpagerindicator）表明目前顯示的是哪個頁面。如圖2-8所示。
訓示器與viewpager實際上是兩個視圖，訓示器根據viewpager的頁面數量以及提供的資料生成特定的訓示器項，當viewpager進行滑動時，訓示器上的目前頁面辨別會随之變化。
圖2-8的視圖布局程式如下：
viewpagerindicator會與viewpager進行管理，并且通過viewpager的adapter擷取到頁面數量、每個頁面的标題等資訊，然後繪制出訓示器視圖。當viewpager滾動時，訓示器視圖也會發生相應的變化，以此達到訓示頁面切換的效果。