Android学习笔记之View

2021-08-02 03:20:56

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Android学习笔记之View
导图

一、View事件体系

1.什么是 View 和 View的位置坐标

  • View是什么：

View 是一种界面层的控件的一种抽象，一组 View 则称为 ViewGroup，同时 ViewGroup 继承了 View。意味着 View 可以是单个控件也可以是多个控件组成的组控件，通过这种关系形成了 View 树的结构。

  • View的位置坐标
  • Android坐标系：以屏幕的左上角为坐标原点，向右为x轴增大方向，向下为y轴增大方向。
  • View的宽高和坐标关系：width = right - left，height = bottom - top。
  • 从android3.0开始，View增加了额外几个参数：x，y，translationX、translationY。其中x和y是View左上角的坐标，translationX和translationY是新View左上角相对于父容器的偏移量，它们默认值是0。
  • 存在关系：x = left + translationX，y = top + translationY
  • 由此可见，x和left不同体现在：left是View的初始坐标，在绘制完毕后就不会再改变；而x是View偏移后的实时坐标，是实际坐标。y和top的区别同理。

2.MotionEvent和TouchTop

  • MotionEvent：在手指接触屏幕后所产生的一系列事件，任何事件列都是以DOWN事件开始，UP事件结束，中间有无数的MOVE事件。
    • ACTION_DOWM：手指刚接触屏幕。
    • ACTION_MOVE：手指在屏幕上移动。
    • ACTION_UP：手指在屏幕上松开的一瞬间。
 
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MotionEvent点击view位置示意图

通过MotionEvent 对象可以得到触摸位置的x、y坐标。其中通过getX()、getY()可获取相对于当前view左上角的x、y坐标；通过getRawX()、getRawY()可获取相对于手机屏幕左上角的x，y坐标。

  • TouchTop： 系统所能识别的被认为是滑动的最小距离。即当手指在屏幕上滑动时，如果两次滑动之间的距离小于这个常量，那么系统就不认为你是在进行滑动操作。获取这个常量：

该常量和设备有关，可用它来判断用户的滑动是否达到阈值，获取方法：
ViewConfiguration.get(getContext()).getScaledTouchSlop()。

3.VelocityTracker 和 GestureDetector

  • VelocityTracker：速度追踪，用于追踪手指在滑动过程中的速度，包括水平和竖直方向的速度。

A、首先在view的onTouchEvent方法中追踪当前单击事件的速度：

//实例化一个VelocityTracker 对象
VelocityTracker velocityTracker = VelocityTracker.obtain();
//添加追踪事件
velocityTracker.addMovement(event);

B、接着在 ACTION_UP 事件中获取当前的速度。注意这里计算的是1000ms时间间隔移动的像素值，假设像素是100，即速度是每秒100像素。另外，手指逆着坐标系的正方向滑动，所产生的速度为负值 ，顺着正反向滑动，所产生的速度为正值。

//获取速度前先计算速度，这里计算的是在1000ms内
velocityTracker .computeCurrentVelocity(1000);
//得到的是1000ms内手指在水平方向从左向右滑过的像素数，即水平速度
float xVelocity = velocityTracker .getXVelocity();
//得到的是1000ms内手指在水平方向从上向下滑过的像素数，垂直速度
float yVelocity = velocityTracker .getYVelocity();

C、最后，当不需要使用它的时候，需要调用clear方法来重置并回收内存：

velocityTracker.clear();
velocityTracker.recycle();
  • GestureDetector：手势检测，用于辅助检测用户的单击、滑动、长按、双击等行为。

A、使用过程：创建一个GestureDetecor对象并实现OnGestureListener接口，根据需要实现单击等方法：

GestureDetector mGestureDetector = new GestureDetector(this);//实例化一个GestureDetector对象
mGestureDetector.setIsLongpressEnabled(false);// 解决长按屏幕后无法拖动的现象

B、接着，接管目标view的onTouchEvent方法，在待监听view的onTouchEvent方法中添加如下实现：

boolean consume = mGestureDetector.onTouchEvent(event);
return consume;

C、然后，就可以有选择的实现OnGestureListener和OnDoubleTapListener中的方法了。

建议：如果只是监听滑动操作，建议在onTouchEvent中实现；如果要监听双击这种行为，则使用GestureDetector 。

二、View的滑动

滑动方式1：通过View本身提供的scrollTo/scrollBy方法

  • scrollBy 是内部调用了 scrollTo 的，它是基于当前位置的相对滑动；而scrollTo是绝对滑动，因此如果利用相同输入参数多次调用scrollTo()方法，由于View初始位置是不变只会出现一次View滚动的效果而不是多次。
  • 注意：两者都只能对view内容进行滑动，而不能使view本身滑动。
 
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  • mScrollX和mScrollY分别表示View在X、Y方向的滚动距离。
  • mScrollX：View的左边缘减去View的内容的左边缘；
  • mScrollY：View的上边缘减去View的内容的上边缘。从右向左滑动，mScrollX为正值，反之为负值；从下往上滑动，mScrollY为正值，反之为负值。

滑动方式2：通过动画给View施加平移效果

  • View动画：layout文件 < set > 标签下的 < translate fromXDelta和 toXDelta > 来平移。
  • 属性动画：ObjectAnimator.ofFloat(targetView,"translationX",0,100).setDuration(100).start();

滑动方式3：通过改变View的LayoutParams使得View重新布局

比如将一个View向右移动100像素，向右，只需要把它的marginLeft参数增大即可，代码见下：

MarginLayoutParams params = (MarginLayoutParams) btn.getLayoutParams();
params.leftMargin += 100;
btn.requestLayout();// 请求重新对View进行measure、layout

三种方法比较

  • scrollTo/scrollBy：操作简单，适合对view内容滑动，非平滑。
  • 动画：操作简单，主要适用于没有交互的view和实现复杂的动画效果。
  • 改变LayoutParams：操作稍微复杂，适用于有交互的view，非平滑。

三、弹性滑动

弹性滑动方式1：使用 Scroller

  • 与scrollTo/scrollBy不同：scrollTo/scrollBy过程是瞬间完成的，非平滑；而Scroller则有过渡滑动的效果。
  • 注意：Scoller本身无法让View弹性滑动，它需要和 View 的 computerScroller 方法配合使用。
Scroller scroller = new Scroller(mContext); //实例化一个Scroller对象

private void smoothScrollTo(int dstX, int dstY) {
  int scrollX = getScrollX();//View的左边缘到其内容左边缘的距离
  int scrollY = getScrollY();//View的上边缘到其内容上边缘的距离
  int deltaX = dstX - scrollX;//x方向滑动的位移量
  int deltaY = dstY - scrollY;//y方向滑动的位移量
  scroller.startScroll(scrollX, scrollY, deltaX, deltaY, 1000); //开始滑动
  invalidate(); //刷新界面
}

@Override//计算一段时间间隔内偏移的距离，并返回是否滚动结束的标记
public void computeScroll() {
  if (scroller.computeScrollOffset()) { 
    scrollTo(scroller.getCurrX(), scroller.getCurY());
    postInvalidate();//通过不断的重绘不断的调用computeScroll方法
  }
}

具体实现：在 MotionEvent.ACTION_UP 事件触发时调用 startScroll 方法->马上调用invalidate/postInvalidate 方法->会请求 View 重绘，导致 View.draw 方法被执行->会调用 View.computeScroll 方法，此方法是空实现，需要自己处理逻辑。具体逻辑是：先判断 computeScrollOffset，若为 true（表示滚动未结束），则执行 scrollTo 方法，它会再次调用 postInvalidate，如此反复执行，直到返回值为 false。

 
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原理：Scroll 的 computeScrollOffset() 根据时间的流逝动态百分比计算一小段时间里View滑动的距离，并得到当前View位置，再通过scrollTo继续滑动。即把一次滑动拆分成无数次小距离滑动从而实现弹性滑动。

弹性滑动方式2：通过动画

动画本身就是一种渐近的过程，故可通过动画来实现弹性滑动。

//在100ms内使得View从原始位置向右平移100像素
ObjectAnimator.ofFloat(targetView,"translationX",0,100).setDuration(100).start();

弹性滑动方式3：使用延时策略

通过发送一系列延时信息从而达到一种渐近式的效果，具体可以通过Handler和View的postDelayed方法，也可使用线程的sleep方法。

四、View的事件分发机制

  • 事件分发的本质：其实就是对 MotionEvent 事件分发的过程。即当一个 MotionEvent 产生了以后，系统需要将这个点击事件传递到一个具体的View上。

  • 点击事件的传递顺序：Activity（Window） -> ViewGroup -> View

  • 其中三个主要方法：

    • dispatchTouchEvent：进行事件的分发（传递）。
    • onInterceptTouchEvent：对事件进行拦截。
    • onTouchEvent：进行事件处理。
 
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事件分发流程
  1. 事件分发是逐级下发的，目的是将事件传递给一个View。当最后一个View 没有消费事件，这个事件会依次返转，最后回到最高位的Activity，如果这样都没消费的话才抛弃。(责任链)
  2. 在ViewGroup事件分发中，View本身是不存在分发，所以也没有拦截方法（onInterceptTouchEvent），它只能在onTouchEvent方法中进行处理消费或者不消费。
  3. 当一个 View 需要处理事件时，如果设置了 OnTouchListener，那么 OnTouchListener 的 onTouch 方法会回调，如果返回 true，那么 onTouchEvent 方法将不会调用（同时onClick事件是在onTouchEvent中调用）所以三者优先级是onTouch->onTouchEvent->onClick(onClickListener)。

View的事件分发机制

public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
    if (mOnTouchListener != null && (mViewFlags & ENABLED_MASK) 
          == ENABLED && mOnTouchListener.onTouch(this, event)) {
        return true;
    }
    return onTouchEvent(event);
}
  • ①、在View的dispatchTouchEvent方法中首先会执行onTouch这个回调函数，但是执行onTouch这个回调函数有两个前提条件、第一个提前提条件是该控件注册了触摸监听，第二个条件是该控件是的状态是Enable的。
  • ②、onTouch回调函数会有一个返回值，如果返回为true的话就代表本次触摸事件被消耗掉了，执行接触；返回值为false的话会继续执行onTouchEvent方法。
  • ③、onTouchEvent方法就是真正执行点击事件的地方，也就是我们重写的onClick方法。
  • ④、onTouchEvent方法中能够捕获一次点击事件当中ACTION_DOWN、ACTION_ MOVE、ACTION_UP这三个动作，当触摸动作为ACTION_UP会调用onClick方法。

ViewGroup的事件分发机制

public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event){
    boolean consume = false;
    if(onInterceptTouchEvent(event)){
        consume = onTouchEvent(event);
    }else{
        consume = child.dispatchTouchEvent(event);
    }
    return consume;
}
  • ①、首先会去调用ViewGroup的dispatchTouchEvent方法，其中会有onInterceptTouchEvent方法对事件传递进行拦截，如果返回值为true的话就表示事件不往子View中传递，如果为false的话就表示不对事件传递进行拦截，事件会往子View中传递。

五、View滑动冲突

1.常见的滑动冲突场景

  1. 外部滑动方向与内部滑动方向不一致（左右滑动：Fragment，上下滑动： ListView）。
  2. 外部滑动方向与内部滑动方向一致，（ScrollView 中包含 ListView )；
  3. 上面两种情况的嵌套；

2.滑动冲突的处理规则

  1. 滑动路径和水平方向所形成的夹角。
  2. 水平方向和竖直方向上的距离差。
  3. 水平和竖直方向的速度差。
  4. 从业务的需求上得出相应的处理规则。

3.滑动冲突的解决方式

第一种：外部拦截法

  • 含义：指点击事件都先经过父容器的拦截处理，如果父容器需要此事件就拦截，否则就不拦截。

  • 方法：需要重写父容器的 onInterceptTouchEvent 方法，在内部做出相应的拦截。

  • 过程：在 onInterceptTouchEvent 方法中，首先在 ACTION_DOWN 这个事件中，父容器必须返回 false，即不拦截 ACTION_DOWN 事件，因为一旦父容器拦截了 ACTION_DOWN，那么后续的 ACTION_MOVE / ACTION_UP 都会直接交给父容器处理；其次是 ACTION_MOVE，根据需求来决定是否要拦截；最后 ACTION_UP 事件，这里必须要返回 false，一旦拦截子View的onClick事件将不会触发。

public boolean onInterceptTouchEvent (MotionEvent event){
    boolean intercepted = false;
    int x = (int) event.getX();
    int y = (int) event.getY();
    switch (event.getAction()) {
      case MotionEvent.ACTION_DOWN:
         intercepted = false;
         break;
      case MotionEvent.ACTION_MOVE:
         if (父容器需要当前事件） {
             intercepted = true;
         } else {
             intercepted = flase;
         }
         break;
   }
      case MotionEvent.ACTION_UP:
         intercepted = false;
         break;
      default : break;
   }
    mLastXIntercept = x;
    mLastYIntercept = y;
    return intercepted;
   }

第二种：内部拦截法

  • 含义：指父容器不拦截任何事件，而将所有的事件都传递给子容器，如果子容器需要此事件就直接消耗，否则就交由父容器进行处理。

  • 方法：需要配合requestDisallowInterceptTouchEvent方法。

  • 过程：父元素需要默认拦截除 ACTION_DOWN 以外的事，这样子元素调用 parent.requestDisallowInterceptTouchEvent(false) 方法时，父元素才能继续拦截需要的事件。（ACTION_DOWN 事件不受 requestDisallowInterceptTouchEvent 方法影响,所以一旦父元素拦截 ACTION_DOWN 事件，那么所有元素都无法传递到子元素去）。

public boolean dispatchTouchEvent ( MotionEvent event ) {
  int x = (int) event.getX();
  int y = (int) event.getY();

  switch (event.getAction) {
      case MotionEvent.ACTION_DOWN:
         parent.requestDisallowInterceptTouchEvent(true);//为true表示禁止父容器拦截
         break;
      case MotionEvent.ACTION_MOVE:
         int deltaX = x - mLastX;
         int deltaY = y - mLastY;
         if (父容器需要此类点击事件) {
             parent.requestDisallowInterceptTouchEvent(false);
         }
         break;
      case MotionEvent.ACTION_UP:
         break;
      default :
         break;        
 }

  mLastX = x;
  mLastY = y;
  return super.dispatchTouchEvent(event);
}

六、View工作原理

1.View的绘制流程

  1. 整个 View 树的绘图流程是在 ViewRoot 类的 performTraversals() 方法展开的。
  2. performTraversals() 依次调用 performMeasure()、performLayout() 和 performDraw()三个方法，分别完成*View的绘制。
  3. 其中，performMeasure() 会调用 measure()，measure() 中又调用onMeasure()，实现对其所有子元素的 measure 过程，这样就完成了一次 measure 过程；接着子元素会重复父容器的 measure 过程，如此反复至完成整个 View 树的遍历。
  4. performLayout 和 performDraw 的传递流程也是类似，唯一不同的是 performDraw 都传递过程是用 draw 方法中的 dispatchDraw 来实现。
  • measure 过程决定了View的宽高，Measure完成以后，可以通过getMeasuredWidth和getMeasureHeight方法来获取到View的宽/高。
  • Layout 过程决定了View的四个顶点的坐标和View的实际宽高，完成以后通过getTop、getBottom、getLeft、getRight来拿到四个顶点的位置，并通过getWidth和getHeight方法来拿到View的最终宽高。
  • Draw 过程决定了View的显示，只有draw方法完成后View的内容才能呈现在屏幕上。
 
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2.measure方法

2.1 MeasureSpec

  • 作用：通过宽测量值widthMeasureSpec和高测量值heightMeasureSpec 决定View的大小。

  • 组成：32 位的 int 值，高 2 位 代表 SpecMode测量模式，低 30 位代表 SpecSize 规格大小。

  • 三种测量模式：

    • UNSPECIFIED：不确定，父容器不对 View 进行任何限制，要多大给多大，一般用于系统内部。
    • EXACTLY：父容器检测到 View 所需要的精确大小，这时候 View 的最终大小就是 SpecSize 所指定的值，对应 LayoutParams 中的“match_parent”和“具体数值”这两种模式。
    • AT_MOST：父容器指定了最大的尺寸 SpecSize，View 的大小不能大于这个值，对应 LayoutParams 中的 wrap_content。

  • 决定因素：值由子View的布局参数LayoutParams和父容器的MeasureSpec值共同决定。

  • LayoutParams布局参数：具体数值、match_parent和wrap_content。

 
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2.2 measure测量过程图

  • ①View的measure：View的measure由measure方法来完成，而它是一个final类型的方法，意味这不能重写，在View的measure中去调用View的onMeasure方法，因此只需要在onMeasure中实现即可。
 
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从getDefaultSize()中可以看出，直接继承View的自定义View需要重写onMeasure()并设置wrap_content时的自身大小，否则效果相当于macth_parent。

  • ②ViewGroup的measure：
    • measure()：基本测量逻辑的判断，调用onMeasure进行下一步测量；
    • onMeasure()(需要重写)：计算View宽/高，并存储。
    • measureChildren()：遍历子View并调用measureChild()进行子View下一步测量。
    • measureChild()：计算单个子View的MeasureSpec；调用每个子View的measure()进行下一步测量。
    • getChildMeasureSpec()：计算子View的MeasureSpec参数。
    • ......遍历子View测量(View的measure过程)........
    • setMeasureDimension：存储测量后的子View宽高。
 
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3. layout方法

  • 作用：确定 View 的最终宽高和四个顶点的位置。
  • 大致流程：从*View开始依次调用 layout()，其中子 View 的 layout() 会调用 setFrame() 来设定自己的四个顶点（mLeft、mRight、mTop、mBottom），接着调用 onLayout() 来确定其坐标，注意该方法是空方法，因为不同的 ViewGroup 对其子 View 的布局是不相同的。
 
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4. draw方法

  • 绘制顺序：
    1. 绘制背景：background.draw(canvas)
    2. 绘制自己：onDraw(canvas)
    3. 绘制children：dispatchDraw(canvas)
    4. 绘制装饰：onDrawScrollBars(canvas)
 
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ViewGroup 通常情况下不需要绘制，因为本身没有需要绘制的东西，如果不是指定了ViewGroup的背景颜色，那么连 ViewGroup 都不会调用。ViewGroup 会使用dispatchDraw方法来绘制其子View。

七、自定义View

1. 自定义 View 的分类

  • 继承 View 重写 onDraw 方法：主要实现一些不规则的效果，重写onDraw方法，需要支持wrap_content并且需要自己处理padding。(重写view实现新的控件)
  • 继承 ViewGroup 派生特殊的 Layout：实现自定义布局，除了LinearLayout、RelativeLayout等这几种系统之外的布局。稍微复杂需要合适地处理ViewGroup的测量、布局这两个过程，并同时处理子元素的测量和布局的过程。
  • 继承特定的 View，比如 TextView：扩展某种已有View的功能，比如TextView。容易实现，不需要自己支持wrap_content和padding。(对现有的控件进行拓展)
  • 继承特定的 ViewGroup(比如 LinearLayout)：与第二种的区别在于不用自己处理ViewGroup的测量和布局，第二种更接近底层。(通过组合来创建复合控件)

2. 自定义 View 须知

  • 让 View 支持 wrap_content；
  • 如果有必要，让你的 View 支持 padding；
  • 尽量不要在 View 中使用 Handler，没有必要，View 内部提供了 post 系列的方法；
  • View 中如果有线程或者动画，需要继续停止，参考View#onDetachedFromWindow；
  • View 带有滑动嵌套情形时，需要处理好滑动冲突；

3. 自定义 View 的思想

  • 首先要掌握基本功，比如 View 的弹性滑动、滑动冲突、绘制原理等，这些都是自定义 View 所必须的。
  • 熟练掌握基本功后，在面对新的自定义 View 时，要能够对其分类并选择合适的实现思路。
  • 另外平时还要多积累一些自定义 View 相关的经验，并逐渐做到融会贯通。

4. 为什么自定义控件

  • 特定的显示风格。
  • 处理特有的用户风格
  • 优化布局
  • 封装

5.如何自定义控件

  1. 自定义属性的声明与获取。
  2. 测量onMeasure。
  3. 布局onLayout(viewgroup)
  4. 绘制onDraw
  5. onTouchEvent。
  6. onInterceptTouchEvent(ViewGroup)。

6. 自定义属性声明与获取

  1. 分析需要的自定义属性。
  2. 在res/values/attrs.xml定义声明
  3. 在layout.xml方法中进行使用。
  4. 在View的构造方法中进行获取。
 
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7. 自定义View的三要素

  1. Canvas：画布，用于绘制View所要显示的内容，一般来自onDraw()函数的传入。
  2. Paint ：画笔，用于绘制View所需要绘制的内容，相当于笔，在其内部可以设置颜色，粗细，是否实心等信息，一般通过new的方式获取该类对象；
  3. Point：点，用于确定View所需要绘制的内容大小及位置等相关信息，当然这里的Point不具有实际意义，也有可能是线段，矩形等，只不过大多数是通过点的组合关系确定而已；

问题1：onTouch()、onTouchEvent()和onClick()关系？

优先度onTouch()>onTouchEvent()>onClick()。因此onTouchListener的onTouch()方法会先触发；如果onTouch()返回false才会接着触发onTouchEvent()，同样的，内置诸如onClick()事件的实现等等都基于onTouchEvent()；如果onTouch()返回true，这些事件将不会被触发。

问题2：SurfaceView和View的区别？

SurfaceView是从View基类中派生出来的显示类，它和View的区别有：

  • View需要在UI线程对画面进行刷新，而SurfaceView可在子线程进行页面的刷新
  • View适用于主动更新的情况，而SurfaceView适用于被动更新，如频繁刷新，这是因为如果使用View频繁刷新会阻塞主线程，导致界面卡顿
  • SurfaceView在底层已实现双缓冲机制，而View没有，因此SurfaceView更适用于需要频繁刷新、刷新时数据处理量很大的页面

问题3：invalidate()和postInvalidate()的区别？

invalidate()与postInvalidate()都用于刷新View，主要区别是invalidate()在主线程中调用，若在子线程中需要配合handler使用；而postInvalidate()可在子线程中直接调用。

问题4： requestLayout()和invalidate()的区别？

  1. 调用invalidate()只会执行onDraw方法；调用requestLayout()只会执行onMeasure方法和onLayout方法，并不会执行onDraw方法。

  2. 所以当我们进行View更新时，若仅View的显示内容发生改变,则只需调用invalidate方法；若View宽高和位置发生改变，则调用requestLayout方法；若两者均发生改变，则需先调用requestLayout()再调用invalidate()。

 
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View的生命周期

问题5：Android中真实宽高getWidth和getMeasuredWidth的区别：哪个计算的是真实的宽？

getWidth()：得到的是View在父Layout中布局好后的宽度值，如果没有父布局，那么默认的父布局就是整个屏幕。
getMeasuredWidth()：得到的是最近一次调用measure()方法测量后得到的是View的宽度，它仅仅用在测量和Layout的计算中。所以此方法得到的是View的内容占据的实际宽度。
总结：
getWidth(): View在设定好布局后整个View的宽度。
getMeasuredWidth(): 对View上的内容进行测量后得到的View内容占据的宽度，前提是你必须在父布局的onLayout()方法或者此View的onDraw()方法里调用measure(0,0);否则你得到的结果和getWidth()得到的结果是一样的。

问题6：为什么Viewgroup的Measure过程和View的过程不一样，还要自己重写onMeasure()方法？

因为不同的ViewGroup子类（LinearLayout、RelativeLayout / 自定义ViewGroup子类等）具备不同的布局特性，这导致他们子View的测量方法各有不同。

总结一句话：View的measure过程的onMeasure()具有统一实现，而ViewGroup则没有。

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