Kivy中自定义RoundedTextInput的绘制层级问题与解决方案

本文深入探讨了kivy中自定义`textinput`时，`roundedrectangle`绘制层级覆盖文本输入的问题。通过引入kivy语言的`-`前缀语法，教程详细阐述了如何彻底覆盖基类的绘制指令，并重新实现圆角背景、文本内容及光标的绘制逻辑，从而确保自定义样式按预期显示，提供清晰、专业的解决方案。

在Kivy应用开发中，自定义UI组件以匹配特定设计需求是常见的操作。然而，当对复杂组件如TextInput进行样式定制时，可能会遇到绘制层级（drawing order）的问题，导致自定义背景（如圆角矩形）覆盖了文本内容或光标。本教程将详细解析这一问题，并提供专业的解决方案。

Kivy组件的绘制机制与层级问题

Kivy的每个Widget都有一个canvas对象，用于在其上绘制图形。canvas分为canvas.before、canvas和canvas.after三个部分，它们的绘制顺序如下：

1. canvas.before: 在Widget的子组件和默认内容之前绘制。
2. canvas: 绘制Widget的默认内容。
3. canvas.after: 在Widget的子组件和默认内容之后绘制。

当创建一个自定义组件，例如RoundedText继承自TextInput时，RoundedText会继承TextInput的所有默认绘制指令。如果我们在RoundedText的canvas.before中添加一个RoundedRectangle作为背景，我们期望它绘制在文本下方。然而，TextInput自身的文本和光标绘制逻辑可能发生在RoundedRectangle之后，甚至是在canvas或canvas.after中，导致自定义的背景被TextInput的默认绘制内容覆盖，或者TextInput的默认背景（通常是透明的）与我们的自定义背景冲突。

原始代码示例中，开发者尝试在RoundedText的canvas.before和canvas.after中绘制RoundedRectangle，但文本输入仍然被覆盖，这正是因为TextInput的默认绘制指令与自定义指令发生了冲突。

:
    # ... 其他属性 ...
    canvas.before:
        Color:
            rgba: (0, 0, 0, 1)
        RoundedRectangle:
            size: self.size
            pos: self.pos
            radius: [20]
    # ...
    canvas.after:
        Color:
            rgba: 1, 1, 1, 1 
        RoundedRectangle:
            size: self.size
            pos: self.pos
            radius: [20]

解决方案：全面覆盖组件样式

Kivy语言提供了一种强大的机制来解决此类问题：使用-前缀来完全覆盖基类的所有绘制指令。当你在Kivy规则前加上-，例如，这意味着你不仅要继承TextInput的属性，还要完全替换其canvas上的所有绘制指令。这样一来，你将获得对RoundedText绘制的完全控制权，但同时也意味着你需要重新实现TextInput的所有必要绘制逻辑，包括背景、文本、提示文本和光标。

实现自定义RoundedTextInput

以下是经过修改的RoundedText定义，它使用了-前缀来覆盖TextInput的默认绘制，并重新实现了所有必要的绘制部分：

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<-RoundedText@TextInput>:
    # 基础属性定义
    background_color: (.2, .2, .2, 1)  # TextInput自身的背景色，将用于绘制RoundedRectangle
    hint_text_color: 1, 1, 1, 0.7      # 提示文本颜色
    foreground_color: 1, 1, 1, 1      # 输入文本颜色
    pos_hint: {'center_x': 0.5, 'center_y': 0.5}
    size_hint: None, None
    size: 200, 50

    canvas.before:
        # 1. 绘制圆角背景
        Color:
            rgba: self.background_color # 使用TextInput的background_color作为圆角背景色
        RoundedRectangle:
            pos: self.pos
            size: self.size
            radius: [20]

        # 2. 重新绘制光标
        Color:
            rgba:
                (self.cursor_color
                if self.focus and not self._cursor_blink
                and int(self.x + self.padding[0]) <= self._cursor_visual_pos[0] <= int(self.x + self.width - self.padding[2])
                else (0, 0, 0, 0)) # 根据焦点和闪烁状态决定光标颜色
        Rectangle:
            pos: self._cursor_visual_pos # 光标的视觉位置
            size: root.cursor_width, -self._cursor_visual_height # 光标的宽度和高度

        # 3. 重新设置文本颜色
        Color:
            rgba: self.disabled_foreground_color if self.disabled else (self.hint_text_color if not self.text else self.foreground_color)

关键代码解析

1. : 这是解决方案的核心。
2. background_color: (.2, .2, .2, 1): 这里设置的background_color不再是TextInput自身的默认背景，而是作为我们自定义RoundedRectangle的颜色来源。在canvas.before中，RoundedRectangle使用self.background_color来获取其颜色。
3. 绘制圆角背景:

   Color:
       rgba: self.background_color
   RoundedRectangle:
       pos: self.pos
       size: self.size
       radius: [20]

   这部分代码在canvas.before中绘制了一个圆角矩形，其位置、大小和圆角半径都与RoundedText组件匹配。由于我们已经完全覆盖了基类的绘制，这个圆角矩形现在是TextInput的唯一背景，并且会正确地绘制在文本内容下方。

4. 重新绘制光标: TextInput的光标是一个关键的交互元素。由于我们覆盖了所有绘制指令，因此必须手动重新绘制光标。

   Color:
       rgba:
           (self.cursor_color
           if self.focus and not self._cursor_blink
           and int(self.x + self.padding[0]) <= self._cursor_visual_pos[0] <= int(self.x + self.width - self.padding[2])
           else (0, 0, 0, 0))
   Rectangle:
       pos: self._cursor_visual_pos
       size: root.cursor_width, -self._cursor_visual_height

   这部分代码利用了TextInput的内部属性，如cursor_color、focus、_cursor_blink、_cursor_visual_pos、cursor_width和_cursor_visual_height来精确地绘制光标。它会根据TextInput的焦点状态和光标闪烁逻辑来决定光标是否可见及其颜色。

5. 重新设置文本颜色: 同样，文本的颜色也需要重新设置，以确保在不同状态（如禁用、有文本、无文本）下显示正确的颜色。

   Color:
       rgba: self.disabled_foreground_color if self.disabled else (self.hint_text_color if not self.text else self.foreground_color)

   这部分代码根据TextInput的disabled状态、是否有text内容，来选择使用disabled_foreground_color、hint_text_color或foreground_color。

完整示例（KV文件）

为了更好地理解，以下是一个完整的Kivy KV文件示例，展示了如何将RoundedText应用于一个布局中：

BoxLayout:
    orientation: 'vertical'
    spacing: 10
    padding: 10
    canvas.before:
        Color:
            rgba: (0.3, 0.3, 0.7, 0.2)  
        Rectangle:
            size: self.size
            pos: self.pos

    <-RoundedText@TextInput>: # 使用覆盖语法
        id: nameInput
        hint_text: 'Enter Name'
        background_color: (0.1, 0.1, 0.1, 1) # 示例自定义背景色

        canvas.before:
            Color:
                rgba: self.background_color
            RoundedRectangle:
                pos: self.pos
                size: self.size
                radius: [20]

            Color:
                rgba:
                    (self.cursor_color
                    if self.focus and not self._cursor_blink
                    and int(self.x + self.padding[0]) <= self._cursor_visual_pos[0] <= int(self.x + self.width - self.padding[2])
                    else (0, 0, 0, 0))
            Rectangle:
                pos: self._cursor_visual_pos
                size: root.cursor_width, -self._cursor_visual_height

            Color:
                rgba: self.disabled_foreground_color if self.disabled else (self.hint_text_color if not self.text else self.foreground_color)

    <-RoundedText@TextInput>: # 另一个RoundedText
        id: ageInput
        hint_text: 'Enter Age'
        background_color: (0.1, 0.1, 0.1, 1) # 示例自定义背景色

        canvas.before:
            Color:
                rgba: self.background_color
            RoundedRectangle:
                pos: self.pos
                size: self.size
                radius: [20]

            Color:
                rgba:
                    (self.cursor_color
                    if self.focus and not self._cursor_blink
                    and int(self.x + self.padding[0]) <= self._cursor_visual_pos[0] <= int(self.x + self.width - self.padding[2])
                    else (0, 0, 0, 0))
            Rectangle:
                pos: self._cursor_visual_pos
                size: root.cursor_width, -self._cursor_visual_height

            Color:
                rgba: self.disabled_foreground_color if self.disabled else (self.hint_text_color if not self.text else self.foreground_color)

    :
        background_color: (0, 0, 0, 0) 
        background_normal: ''  
        pos_hint: {'center_x': 0.5}
        size: 200, 50  
        size_hint: None, None  

        canvas.before:
            Color:
                rgba: (0, 0.6, 1, 1) if self.state == 'normal' else (0, 0.5, 0.8, 1) 
            RoundedRectangle:
                size: self.size
                pos: self.center_x - self.width / 2, self.center_y - self.height / 2
                radius: [20] 

注意事项与总结

• 完全控制，完全责任: 使用-前缀虽然提供了最大的灵活性，但也意味着你必须对组件的所有视觉表现负责。如果你遗漏了任何基类组件的默认绘制逻辑（如光标、文本、滚动条等），它们将不会显示。
• 理解内部属性: 重新实现复杂组件（如TextInput）的绘制时，需要查阅Kivy文档，了解其内部属性（如_cursor_visual_pos）的作用，以便正确地重构绘制逻辑。
• 适用场景: 这种完全覆盖的方法最适用于需要对组件外观进行深度定制，且默认绘制行为无法满足需求的情况。如果只需要微调，可以尝试在canvas.before或canvas.after中添加指令，并调整TextInput的background_color为透明，但这种方法可能无法解决所有层级冲突。

通过理解Kivy的绘制机制和利用Kivy语言的样式覆盖功能，开发者可以有效地解决自定义组件中的绘制层级问题，实现高度定制化的用户界面，同时保持代码的清晰和专业性。