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Android `android.graphics.drawable` 包深度解析：架构与设计模式

news 2025/6/19 4:34:04

Android `android.graphics.drawable` 包深度解析：架构与设计模式

引言
Drawable 概述
Drawable 的架构
- Drawable 类层次结构
- Drawable 的核心方法
Drawable 的设计模式
- 装饰者模式
- 工厂模式
- 状态模式
常用 Drawable 子类解析
- BitmapDrawable
- ShapeDrawable
- LayerDrawable
- StateListDrawable
- TransitionDrawable
自定义 Drawable
Drawable 的性能优化
总结

引言

在 Android 开发中，android.graphics.drawable 包是一个非常重要的组成部分，它提供了各种用于绘制图形和图像的工具类。Drawable 是 Android 中用于表示可绘制资源的基础类，广泛应用于 UI 元素的背景、图标、按钮状态等场景。本文将深入探讨 android.graphics.drawable 包的架构、设计模式以及常用子类的实现原理，帮助开发者更好地理解和使用 Drawable。

Drawable 概述

Drawable 是一个抽象类，它代表了一种可以在 Canvas 上绘制的图形或图像。Drawable 可以是一个简单的位图、一个形状、一个图层列表，或者是一个复杂的动画。Drawable 的主要作用是将图形或图像的绘制逻辑封装起来，使得开发者可以方便地在不同的 UI 组件中使用。

Drawable 的一个重要特点是它可以与 View 组件紧密结合。通过 View.setBackground(Drawable) 方法，开发者可以轻松地将一个 Drawable 设置为 View 的背景。此外，Drawable 还可以通过 ImageView.setImageDrawable(Drawable) 方法设置为 ImageView 的内容。

Drawable 的架构

Drawable 类层次结构

Drawable 类的层次结构非常丰富，包含了多个子类和接口。以下是 Drawable 类的主要子类和接口：

BitmapDrawable: 用于绘制位图。
ShapeDrawable: 用于绘制几何形状。
LayerDrawable: 用于将多个 Drawable 叠加在一起。
StateListDrawable: 用于根据 View 的状态切换不同的 Drawable。
TransitionDrawable: 用于在两个 Drawable 之间进行平滑过渡。
AnimationDrawable: 用于播放帧动画。
VectorDrawable: 用于绘制矢量图形。

此外，Drawable 类还实现了 Drawable.Callback 接口，用于在 Drawable 发生变化时通知相关的 View。

Drawable 的核心方法

Drawable 类提供了多个核心方法，用于控制 Drawable 的绘制、状态和属性。以下是 Drawable 类的一些重要方法：

draw(Canvas canvas): 在指定的 Canvas 上绘制 Drawable。
setBounds(int left, int top, int right, int bottom): 设置 Drawable 的绘制边界。
setAlpha(int alpha): 设置 Drawable 的透明度。
setColorFilter(ColorFilter colorFilter): 设置 Drawable 的颜色过滤器。
getIntrinsicWidth() 和 getIntrinsicHeight(): 获取 Drawable 的固有宽度和高度。
setState(int[] stateSet): 设置 Drawable 的状态，例如按下、选中等。
getConstantState(): 获取 Drawable 的常量状态，用于优化 Drawable 的复制和共享。

Drawable 的设计模式

装饰者模式

装饰者模式是 Drawable 类中最常用的设计模式之一。装饰者模式允许开发者在不改变原有对象结构的情况下，动态地扩展对象的功能。在 Drawable 类中，LayerDrawable 和 TransitionDrawable 都是装饰者模式的典型应用。

例如，LayerDrawable 可以将多个 Drawable 叠加在一起，形成一个复合的 Drawable。每个 Drawable 都可以独立地设置其透明度、颜色过滤器等属性，而不会影响其他 Drawable。这种设计使得开发者可以灵活地组合不同的 Drawable，实现复杂的 UI 效果。

Drawable[] layers = new Drawable[2];
layers[0] = new BitmapDrawable(bitmap1);
layers[1] = new BitmapDrawable(bitmap2);
LayerDr