本节书摘来自异步社区《android开发进阶：从小工到专家》一书中的第2章，第2.1节重要的view控件，作者 何红辉，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
第2章 创造出丰富多彩的ui—view与动画
android开发进阶：从小工到专家
在第一章中，我们说到android的用户界面构成，实际上就是activity由一个搭载着视图树的window构成。作为与用户直接交互的元素，ui控件变得尤为重要。本章将介绍部分常用且重要的控件、自定义控件、动画等内容，使我们进一步认识view，进入更丰富多彩的视图世界。
2.1 重要的view控件
通常来说用户界面都是由activity组成，activity中关联了一个phonewindow创建，在这个窗口下则管理了一颗视图树。这颗视图树的顶级视图就是一个viewgroup类型的decorview，decorview下就是各个视图控件。这样一来就组成了android丰富多彩的ui元素。如图2-1所示。
本章我们并不会从textview、button等最基本控件谈起，正如我们前文所说的，会介绍部分重要的ui控件以及它们的基本原理，本章的重点是掌握自定义view以及动画。通过了解重要控件的基本原理以及自定义view，使我们能够深入了解view系统，并且能够有能力创建出自己所需的view。
2.1.1 listview与gridview
对于用android开发来说，最重要的控件应该非listview莫属。它以列表的形式展示具体内容，并且能够根据数据的长度自适应显示。如图2-2和图2-3所示。
列表数据的显示需要4个元素，分别为：
（1）用来展示列表的listview；
（2）用来把数据映射到listview上的adapter；
（3）需要展示的数据集；
（4）数据展示的view模板。
首先自然是listview控件，但是该控件只负责加载、管理视图（每项数据称为item view），至于有多少项数据、每一项数据是如何显示的它并不关心。而这一切都是交给adapter类实现，通过adapter模式，用户只需覆写特定的几个函数就可以将listview的每项数据构建出来。需要实现的adapter函数为：
（1）getcount()函数——获取数据的个数；
（2）getitem（int）函数——获取position位置的数据；
（3）getitemid（int）函数——获取position位置的数据id，一般直接返回position即可；
（4）getview（int, view,viewgroup）函数——获取position位置上的item view视图。
因为adapter中含有要显示的数据集合，数据集合中的元素个数也就是要展示的item view的个数，通过adapter的getcount()函数返回；而每个数据的获取则通过adapter的getitem(int)函数实现，根据索引直接访问集合中的元素即可；每个item view则是通过getview函数实现，在这个函数中用户必须构建item view，然后将该position位置上数据绑定到item view上。这样一来，数据就和视图结合在一起了。
当listview加载时会根据数据的个数来创建item view，然后根据该view的索引从数据集合中获取数据，调用getview获取具体的视图，并且与数据绑定。但是，并不是有多少数据项就会产生多少item view，android采用了视图复用的形式来避免创建过多的item view，这样能够非常有效地提升性能和降低内存占用率。具体的设计如图2-4所示。
在处理数据量较大时，listview会构建铺满屏幕所需的item view个数，当屏幕向下滚动时，第一项数据将会滚出屏幕的可见范围之内，并且进入listview的一个recycler中，recycler会将该视图缓存，如图2-4中的item 1。而此时第8项也需要加载，listview首先会从recycler中获取视图，如果视图存在，那么用户可以直接使用该缓存视图，或者重新创建新的视图。当然，这些步骤都是在adapter中完成的，一个典型的getview函数大致如下：
getview函数的position就表示该视图是第几项数据，convertview就表示缓存的item view，parent表示该item view的父视图，对于listview来说这个parent就代表listview本身。这里最重要的就是convertview参数，如果有缓存那么该参数不为空，此时直接复用该视图；否则需要重新创建一个新的视图，最后绑定数据并且将该item view返回。
我们说到listview只会展示有限数量的item view，例如8个item view就能够铺满屏幕，那么即使数据项有1000个，通过复用机制item view可以只产生8个，这样既节约内存又能很大程度上提高运行效率。复用item view机制也是优化listview等集合组件最重要的手段。
那么当某个数据源发生变化之后如何更新listview呢？
我们知道listview运用了adapter模式，但是，在adapter类中却还运用了观察者模式，adapter内部有一个可观察者类，listview则作为它的其中一个观察者。在将adapter设置给listview时，listview会被注册到这个观察者对象中。代码如下：
从以上程序中我们看到，设置adapter时创建了一个adapterdatasetobserver对象，然后注册到madapter中。刚才不是说listview是观察者吗？这会儿怎么成了adapterdatasetobserver对象？我们先放下这个疑问，继续往下看。
首先看我们常用的adapter基类-baseadapter，部分代码如下：
从以上程序中可以看到，注册观察者实际上是调用了datasetobservable对应的函数。datasetobservable拥有一个观察者集合，当可观察者发生变更时，就会通知观察者做出相应的处理。代码如下：
当adapter的数据源发生变化时，我们会调用adapter的notifydatasetchanged函数，在该函数中又会调用datasetobservable对象的notifychanged函数通知所有观察者数据发生了变化，使观察者进行相应的操作。代码如下：
对于listview来说，这个观察者就是adapterdatasetobserver对象，该类声明在adapterview类中，也是listview中的一个父类。adapterdatasetobserver的代码如下：
从以上程序中可以看到，在adapterdatasetobserver的onchanged函数中会调用viewgroup的requestlayout()函数进行重新策略、布局、绘制整个listview的item view，执行完这个过程之后listview的元素就发生了变化，因此，此时会根据新的数据来加载item view。
现在我们回到上面提到的问题，也就是listview并不是观察者，而adapterdatasetobserver对象才是观察者的问题。在adapterdata setobserver的onchanged函数中，实际上调用的却是adapterview或者viewgroup类中的属性或者函数完成功能，因此，adapterdataset observer只是在外层做了一下包装，真正核心的功能应该是listview，确切地说应该是adapterview。listview就是通过adapter模式、观察者模式、item view复用机制实现了高效的列表显示。
与listview 相似，gridview 同样继承自 abslistview，而abslistview 又是 adapterview 的子类。gridview因此同样集成了abslistview的adapter模式、观察者模式、item view复用机制等特性，它与listview不同的就是布局方式。listview以列表形式展示，而gridview与它的名字一样则是通过网格布局形式展示。如图2-5所示。
本是同根生使得listview和gridview拥有了很好的兼容性，同一个adapter可以设置给listview或者gridview，不需要半点修改。当然也可以同时设置给这两个视图，这样一来，两个视图都作为该adapter的观察者，数据会同时显示到这两个视图上。我想这就是为什么要运用观察者模式的缘由吧。
2.1.2 数据展示更好的实现——recyclerview
观察者模式、adapter模式赋予了listview、gridview等视图良好的可扩展性，但是从另一个角度看，它们似乎太过于相似了，以至于让我们不禁思考，这样做真的是最好的吗?
从上文中我们知道，listview、gridview基本上只有布局方式不一样而已，其他的机制基本一致。那么有没有更好的实现方式呢？答案是肯定的。
recyclerview就是作为listview、gridview的替代者出现的。它的设计与listview、gridview类似，也使用了adapter，不过该adapter并不是listview中的adapter，而是recyclerview的一个静态内部类。该adapter有一个泛型参数vh，代表的就是viewholder。recyclerview还封装了一个viewholder类型，该类型中有一个itemview字段，代表的就是每一项数据的根视图，需要在构造函数中传递给viewholder对象。recyclerview这么设计相当于android团队将listview的adapter进行了再次封装，把getview函数中判断是否含有缓存的代码段封装到recyclerview内部，使这部分逻辑对用户不可见。用户只需要告诉recyclerview每项数据是怎么样的以及将数据绑定到每项数据上，分别对应的函数为oncreateviewholder函数、onbindviewholder函数，当然还需要通过getitemcount告诉recyclerview有多少项数据，以往适用于listview的 adapter中的getview函数中的逻辑就不需要用户来处理了。一个recyclerview的adapter大致如下：
从recycleradapter中可以看到代码量比listview的adapter要少了很多，尤其是不需要用户判断是否使用item view缓存，用户只需要完成具体的viewholder构造以及数据绑定即可。
光这点改进还不足以让recyclerview如此光芒四射，它的另一大特点就是将布局方式抽象为layoutmanager，默认提供了linearlayoutmanager、gridlayoutmanager、staggeredgridlayoutmanager 3种布局，对应为线性布局、网格布局、交错网格布局，如果这些都无法满足你的需求，你还可以定制布局管理器实现特定的布局方式。如图2-6所示分别为线性布局、网格布局、自定义布局。
recyclerview通过桥接的方式将布局职责抽离出去，使得recyclerview变得更灵活。例如，如果用户只需要修改recyclerview的布局方式，只需要修改layoutmanager即可，而不需要操作复杂的recyclerview类型。而listview、gridview正好是相反的，它们只是布局方式不一样，但却是两个类型，它们覆写了基类abslistview的layoutchildren函数来实现不同的布局。显然，通过组合的形式要好于通过继承，因此，recyclerview在设计上也要好于abslistview类族。
除此之外，recyclerview对于item view的控制也更为精细，可以通过itemdecotation为item view添加装饰，也就是在item view上进行二次加工；又可以用过itemanimator为item view添加动画。职责分明、结构清晰使得recyclerview具有了非常好的扩展性，这也是它成为未来几年最重要控件的重要原因。
2.1.3 让页面显示更流畅——viewpager
一个应用中通常都会有页面导航，用户根据页面导航进入到不同的功能界面，这几乎是每个应用的必备功能。由于android设备都是触摸屏，因此，通过滑动来进行页面导航再适合不过。viewpager就是为这种场景而生的，尤其是它与fragment结合在一起使用时简直可称为“黑白双煞”，android也深知其的重要性，因此，提供了几个适用于fragment的adapter。
没错，又是adapter！通常来说，定制含有item view类型的控件都应该使用adapter模式，因为你不知道用户的item view是怎样的，你只能通过一个adapter来进行抽象，让用户将具体的视图、数据通过adapter进行操作。例如，通过getitem获取某个数据、通过getview获取每个item view，这样一来变化的部分就交给用户来实现，控件只需关注自身的逻辑，然后通过adapter的getview来获取每个item view即可。
viewpager内部同样也是维护了一个视图集合，这些视图集合横向布局，用户可以通过左右滑动来进行页面切换。如图2-7所示。
如前文所说，viewpager通常都用于显示fragment，而viewpager与fragment组合时通常会有一个指示器（viewpagerindicator）表明当前显示的是哪个页面。如图2-8所示。
指示器与viewpager实际上是两个视图，指示器根据viewpager的页面数量以及提供的数据生成特定的指示器项，当viewpager进行滑动时，指示器上的当前页面标识会随之变化。
图2-8的视图布局程序如下：
viewpagerindicator会与viewpager进行管理，并且通过viewpager的adapter获取到页面数量、每个页面的标题等信息，然后绘制出指示器视图。当viewpager滚动时，指示器视图也会发生相应的变化，以此达到指示页面切换的效果。