你需要知道的Android View的測量
上一篇我們說到了Android View的建立，我們先回顧一下，DecorView是應用視窗的根部View，我們在View的建立簡單來說就是對DecorView物件的建立，然後將DecorView新增到我們視窗Window物件中，在新增的過程裡，實際用到是實現WindowManager抽象類的WindowManagerImpl類WindowManagerImpl#addView方法，在addView方法中重要的兩段：
root = new ViewRootImpl(view.getContext(),display);
root.setView(view,wparams,panelParentView); 如程式碼中所示，ViewRoot對應介面類ViewRootImpl，引數diaplay(Window類)、view(DecorView類)。
這兩段程式碼的大概是，當DecorView物件被建立後，DecorView會被加入Window中，同時會建立ViewRootImpl物件，並將ViewRootImpl物件和DecorView建立關聯。ViewRootImpl則負責渲染檢視，最後WindowManagerService呼叫ViewRootImpl#performTraverals方法使得ViewTree開始進行View的測量、佈局、繪製工作。
private void performTraversals() {
... 三大階段
- measure：測量檢視的大小。
- layout：對檢視進行佈局，就是確定檢視的位置。
- draw：真正開始對檢視進行繪製。
onMeasure
看回ViewRootImpl#PerformTraveals程式碼之前，我們首先來了解一下MeasureSpec，MeasureSpec類是View類的一個內部類。註釋對MeasureSpec的描述翻譯是：MeasureSpc類封裝了父View傳遞給子View的佈局(layout)要求；每個MeasureSpc例項代表寬度或者高度；MeasureSpec的值由大小與規格組成。
我們看一下MeasureSpec的原始碼：（一定要完全清楚理解的點）
public class View implements ... {
···
public static class MeasureSpec {
private static final int MODE_SHIFT = 30;//移位位數為30
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
//UNSPECIFIED(未指定)，父元素不對子元素施加任何束縛，子元素可以得到任意想要的大小
//向右移位30位，其值為00 + (30位0) , 即 0x0000(16進製表示)
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
//EXACTLY(精確)，父元素決定子元素的確切大小，子元素將被限定在給定的邊界裡而忽略它本身大小；
//向右移位30位，其值為01 + (30位0) , 即0x1000(16進製表示)
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
//AT_MOST(至多)，子元素至多達到指定大小的值。
//向右移位30位，其值為02 + (30位0) , 即0x2000(16進製表示)
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;
public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
return size + mode;
} else {
return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
}
}
//將size和mode打包成一個32位的int型數值
//高2位表示SpecMode，測量模式，低30位表示SpecSize，某種測量模式下的規格大小
public static int makeSafeMeasureSpec(int size, int mode) {
if (sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec && mode == UNSPECIFIED) {
return 0;
}
return makeMeasureSpec(size, mode);
}
//將32位的MeasureSpec解包，返回SpecMode,測量模式
public static int getMode(int measureSpec) {
return (measureSpec & MODE_MASK);
}
//將32位的MeasureSpec解包，返回SpecSize，某種測量模式下的規格大小
public static int getSize(int measureSpec) {
return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}
}
}從程式碼看出MeasureSpec則儲存了該View的尺寸規格。在View的測量流程中，通過makeMeasureSpec來儲存大小規格資訊，在其他類通過getMode或getSize得到模式和寬高。
可能有很多人想不通，一個int型整數怎麼可以表示兩個東西（大小模式和大小的值），一個int型別我們知道有32位。而模式有三種，要表示三種狀態，至少得2位二進位制位。於是系統採用了最高的2位表示模式。如圖：
- 最高兩位是00的時候表示”未指定模式”。即MeasureSpec.UNSPECIFIED
- 最高兩位是01的時候表示”’精確模式”。即MeasureSpec.EXACTLY
- 最高兩位是11的時候表示”最大模式”。即MeasureSpec.AT_MOST
在瞭解完MeasureSpec後，我們終於可以看回ViewRootImpl#PerformTraveals程式碼了。看到getRootMeasureSpec()方法，從方法命名我們瞭解到獲取根部的MeasureSpec，回想一下，MeasureSpec的第一條就說明父View傳遞給子View的佈局要求，而我們現在是DecorView是根佈局了。那getRootMeasureSpec()方法究竟是怎麼的呢？看ViewRootImpl#getRootMeasureSpec原始碼：
private static int getRootMeasureSpec(int windowSize, int rootDimension) {
int measureSpec;
switch (rootDimension) {
case ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT:
// Window can't resize. Force root view to be windowSize.
measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.EXACTLY);
break;
case ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT:
// Window can resize. Set max size for root view.
measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(windowSize, MeasureSpec.AT_MOST);
break;
default:
// Window wants to be an exact size. Force root view to be that size.
measureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(rootDimension, MeasureSpec.EXACTLY);
break;
}
return measureSpec;
}方法中的引數windowSize代表是視窗的大小，rootDimension代表根部(DecorView)的尺寸。而DecorView是FrameLayout子類。故DecorView的MeasureSpec中的SpecSize為視窗大小，SpecMode的EXACTLY。因此ViewRootImpl#PerformTraveals程式碼中的childWidthMeasureSpec/childHeightMeasureSpec的值被賦值為螢幕的尺寸。
現在我們獲得了DecorView的MeasureSpec。記住它代表著DecorView的尺寸和規格。接著是執行performMeasure()方法：
private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure");
try {
mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
} finally {
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
}
}程式碼很易懂，呼叫mView.measure。這裡mView是DecorView，我相信大家都能懂。還有DecorView是FrameLayout子類，FrameLayout繼承ViewGroup,那我們去ViewGroup類看measure()方法，發現ViewGroup並沒有，那就去View看（ViewGroup繼承View）。終於找到了View#measure方法：（注意是final修飾符修飾，其不能被過載）
public class View implements ... {
···
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
Insets insets = getOpticalInsets();
int oWidth = insets.left + insets.right;
int oHeight = insets.top + insets.bottom;
widthMeasureSpec = MeasureSpec.adjust(widthMeasureSpec, optical ? -oWidth : oWidth);
heightMeasureSpec = MeasureSpec.adjust(heightMeasureSpec, optical ? -oHeight : oHeight);
}
long key = (long) widthMeasureSpec << 32 | (long) heightMeasureSpec & 0xffffffffL;
if (mMeasureCache == null) mMeasureCache = new LongSparseLongArray(2);
if ((mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ||
widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec ||
heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec) {
mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
resolveRtlPropertiesIfNeeded();
int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
mMeasureCache.indexOfKey(key);
if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
} else {
long value = mMeasureCache.valueAt(cacheIndex);
setMeasuredDimensionRaw((int) (value >> 32), (int) value);
mPrivateFlags3 |= PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
}
if ((mPrivateFlags & PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) != PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) {
throw new IllegalStateException("View with id " + getId() + ": "
+ getClass().getName() + "#onMeasure() did not set the"
+ " measured dimension by calling"
+ " setMeasuredDimension()");
}
mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
}
mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;
mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;
mMeasureCache.put(key, ((long) mMeasuredWidth) << 32 |
(long) mMeasuredHeight & 0xffffffffL); // suppress sign extension
}
}我們把目光聚焦在onMeasure()方法，由於子類繼承父類覆寫方法的原因。我們應該看到是DecorView#onMeasure，在該方法內部，主要是進行了一些判斷，這裡不展開來看了，到最後會呼叫到super.onMeasure方法，即FrameLayout#onMeasure方法。
由於不同的ViewGroup，那麼它們的onMeasure()都是不一樣的。就比如我們自定義View都覆寫onMeasure()。
那我們分析FrameLayout#onMeasure，點進去看方法的實現：
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
//獲取當前佈局內的子View數量
int count = getChildCount();
//判斷當前佈局的寬高是否是match_parent模式或者指定一個精確的大小，如果是則置measureMatchParent為false.
final boolean measureMatchParentChildren =
MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY ||
MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY;
mMatchParentChildren.clear();
int maxHeight = 0;
int maxWidth = 0;
int childState = 0;
//遍歷所有型別不為GONE的子View
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getChildAt(i);
if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {
//對每一個子View進行測量
measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
//尋找子View中寬高的最大者，因為如果FrameLayout是wrap_content屬性
//那麼它的大小取決於子View中的最大者
maxWidth = Math.max(maxWidth,
child.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin);
maxHeight = Math.max(maxHeight,
child.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
childState = combineMeasuredStates(childState, child.getMeasuredState());
//如果FrameLayout是wrap_content模式，那麼往mMatchParentChildren中新增
//寬或者高為match_parent的子View，因為該子View的最終測量大小會受到FrameLayout的最終測量大小影響
if (measureMatchParentChildren) {
if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT ||
lp.height == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
mMatchParentChildren.add(child);
}
}
}
}
// Account for padding too
maxWidth += getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground();
maxHeight += getPaddingTopWithForeground() + getPaddingBottomWithForeground();
// Check against our minimum height and width
maxHeight = Math.max(maxHeight, getSuggestedMinimumHeight());
maxWidth = Math.max(maxWidth, getSuggestedMinimumWidth());
// Check against our foreground's minimum height and width
final Drawable drawable = getForeground();
if (drawable != null) {
maxHeight = Math.max(maxHeight, drawable.getMinimumHeight());
maxWidth = Math.max(maxWidth, drawable.getMinimumWidth());
}
//所有的子View測量之後，經過一系類的計算之後通過setMeasuredDimension設定自己的寬高
//對於FrameLayout可能用最大的子View的大小，對於LinearLayout，可能是高度的累加。
//儲存測量結果
setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),
resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec,
childState << MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));
//子View中設定為match_parent的個數
count = mMatchParentChildren.size();
//只有FrameLayout的模式為wrap_content的時候才會執行下列語句
if (count > 1) {
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = mMatchParentChildren.get(i);
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
//對FrameLayout的寬度規格設定，因為這會影響子View的測量
final int childWidthMeasureSpec;
/**
* 如果子View的寬度是match_parent屬性，那麼對當前子View的MeasureSpec修改：
* 把widthMeasureSpec的寬度規格修改為:總寬度 - padding - margin，這樣做的意思是：
* 對於子Viw來說，如果要match_parent，那麼它可以覆蓋的範圍是FrameLayout的測量寬度
* 減去padding和margin後剩下的空間。
*
* 以下兩點的結論，可以檢視getChildMeasureSpec()方法：
*
* 如果子View的寬度是一個確定的值，比如50dp，那麼FrameLayout的widthMeasureSpec的寬度規格修改為：
* SpecSize為子View的寬度，即50dp，SpecMode為EXACTLY模式
*
* 如果子View的寬度是wrap_content屬性，那麼FrameLayout的widthMeasureSpec的寬度規格修改為：
* SpecSize為子View的寬度減去padding減去margin，SpecMode為AT_MOST模式
*/
if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
final int width = Math.max(0, getMeasuredWidth()
- getPaddingLeftWithForeground() - getPaddingRightWithForeground()
- lp.leftMargin - lp.rightMargin);
childWidthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(
width, MeasureSpec.EXACTLY);
} else {
childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(widthMeasureSpec,
getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground() +
lp.leftMargin + lp.rightMargin,
lp.width);
}
//同理對高度進行相同的處理
final int childHeightMeasureSpec;
if (lp.height == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
final int height = Math.max(0, getMeasuredHeight()
- getPaddingTopWithForeground() - getPaddingBottomWithForeground()
- lp.topMargin - lp.bottomMargin);
childHeightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(
height, MeasureSpec.EXACTLY);
} else {
childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(heightMeasureSpec,
getPaddingTopWithForeground() + getPaddingBottomWithForeground() +
lp.topMargin + lp.bottomMargin,
lp.height);
}
//對於這部分的子View需要重新進行measure過程
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
}
}這部程式碼很長，但是比較好理解，簡單總結下：首先，FrameLayout根據它的MeasureSpec來對每一個子View進行測量，即呼叫measureChildWithMargin方法；對於每一個測量完成的子View，會尋找其中最大的寬高，那麼FrameLayout的測量寬高會受到這個子View的最大寬高的影響(wrap_content模式)，接著呼叫setMeasureDimension方法，把FrameLayout的測量寬高儲存。
從一開始的ViewRootImpl#performTraversals中獲得DecorView的尺寸，然後在performMeasure方法中開始測量流程，對於不同的layout佈局（ViewGroup）有著不同的實現方式，但大體上是在onMeasure方法中，對每一個子View進行遍歷，根據ViewGroup的MeasureSpec及子View的layoutParams來確定自身的測量寬高，然後最後根據所有子View的測量寬高資訊再確定父容器的測量寬高。那就是說要先完成對子View的測量再進行自己的測量。
那麼接著我們繼續分析對子View是怎麼測量ViewGroup#measureChildWithMargins。
protected void measureChildWithMargins(View child,
int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
// 子View的LayoutParams，你在xml的layout_width和layout_height
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
+ widthUsed, lp.width);
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin
+ heightUsed, lp.height);
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}從上面原始碼可知，裡面主要使用了getChildMeasureSpec方法，將父容器的MeasureSpec和自己的layoutParams屬性（內外邊距和尺寸）傳遞進去來獲取子View的MeasureSpec。我們看一下ViewGroup#getChildMeasureSpec方法：
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
//計運算元View可用空間大小
int size = Math.max(0, specSize - padding);
int resultSize = 0;
int resultMode = 0;
switch (specMode) {
// Parent has imposed an exact size on us
case MeasureSpec.EXACTLY:
// 子View的width或height是個精確值
if (childDimension >= 0) {
// 表示子View的LayoutParams指定了具體大小值
resultSize = childDimension;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
//子View的width或height為 MATCH_PARENT/FILL_PAREN
} else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
// Child wants to be our size. So be it.
// 子View想和父View一樣大
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
//子View的width或height為 WRAP_CONTENT
} else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
// Child wants to determine its own size. It can't be
// bigger than us.
// 子View想自己決定其尺寸，但不能比父View大
resultSize = size;
resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
}
break;
// Parent has imposed a maximum size on us
case MeasureSpec.AT_MOST:
···
break;
// Parent asked to see how big we want to be
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
···
break;
}
return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}因為分析DecorView我就只分析MeasureSpec.EXACTLY的，然而那部分程式碼也很容易理解。整體來說就是根據不同的父容器的模式及子View的layoutParams來決定子View的規格尺寸模式。大家可以根據下圖來理解MeasureSpec父View與子View之間的賦值規則。
在子View獲取到MeasureSpec後，返回到measureChildWithMargins方法中的childWidthMeasureSpec和
childHeightMeasureSpec值。接著程式碼執行child.measure()方法。該方法的引數也是我們剛剛獲取到的子View的MeasureSpec。大家還記得我們上面分析的View#measure嗎？它是final方法，所以這裡的child.measure()方法就是呼叫回View#measure，這個View#measure方法的核心就是onMeasure()，若此時的子View為ViewGroup的子類，便會呼叫相應容器類的onMeasure()方法，其他容器ViewGroup的onMeasure()方法與FrameLayout的onMeasure()方法執行過程相似,都是要遞迴子View測量。那麼我們先放一下不繼續分析，後面再回來說這個問題。
我們回到FrameLayout的onMeasure()方法中，當遞迴執行完對子View的測量之後，會呼叫setMeasureDimension方法來儲存測量結果，在上面的原始碼裡面，該方法的引數接收的是resolveSizeAndState方法的返回值。View類的resolveSizeAndState()方法的原始碼如下：
public static int resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState) {
final int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
final int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
final int result;
switch (specMode) {
case MeasureSpec.AT_MOST:
if (specSize < size) {
// 父View給定的最大尺寸小於完全顯示內容所需尺寸
// 則在測量結果上加上MEASURED_STATE_TOO_SMALL
result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;
} else {
result = size;
}
break;
case MeasureSpec.EXACTLY:
// 若specMode為EXACTLY，則不考慮size，result直接賦值為specSize
result = specSize;
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
default:
result = size;
}
return result | (childMeasuredState & MEASURED_STATE_MASK);
}上面的程式碼較為清晰易懂我們就不重複講解。我們整體來說，是先遞迴測量完子View，然後將計算的測量寬高儲存。接著說回View的onMeasure()問題，之前我們可以看出View#measure方法是final修飾的，然而它的核心方法裡頭是onMeasure()，對於不同的View有著不同的實現方式，即使是我們自定義View，也會呼叫View#onMeasure方法，所以我們也看看它裡面的實現過程：
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}原始碼很清晰，這裡呼叫了setMeasureDimension方法，上面說過該方法的作用是設定測量寬高，而測量寬高則是從getDefaultSize中獲取，我們繼續看看這個getDefaultSize()方法：
public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
int result = size;
int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
switch (specMode) {
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
result = size;
break;
case MeasureSpec.AT_MOST:
case MeasureSpec.EXACTLY:
result = specSize;
break;
}
return result;
}大家有沒感覺程式碼很相似，根據不同模式來設定不同的測量寬高，我們直接看MeasureSpec.AT_MOST和MeasureSpec.EXACTLY模式，它直接把specSize返回了，即View在這兩種模式下的測量寬高直接取決於specSize規格。也即是說，對於一個直接繼承自View的自定義View來說，它的wrap_content和match_parent屬性的效果是一樣的，因此如果要實現自定義View的wrap_content，則要重寫onMeasure方法，對wrap_content屬性進行處理。
接著，我們看UNSPECIFIED模式，這個模式可能比較少見，一般用於系統內部測量，它直接返回的是size，而不是specSize，那麼size從哪裡來的呢？再往上看一層，它來自於getSuggestedMinimumWidth()或getSuggestedMinimumHeight()，我們選取其中一個方法，看看原始碼,View#getSuggestedMinimumWidth：
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}當View沒有設定背景的時候，返回mMinWidth，該值對應於android:minWidth屬性；如果設定了背景，那麼返回mMinWidth和mBackground.getMinimumWidth中的最大值。那麼mBackground.getMinimumWidth又是什麼呢？其實它代表了背景的原始寬度，比如對於一個Bitmap來說，它的原始寬度就是圖片的尺寸。
我們的View的測量就基本到這來了，我們總結一下：測量從ViewRootImpl#performTraverals開始，首先獲取到DecorView根佈局的MeasureSpec，然後開始測量工作，通過不斷的遍歷子View的measure方法，根據ViewGroup的MeasureSpec及子View的LayoutParams來決定子View的MeasureSpec，進一步獲取子View的測量寬高，然後逐層返回，不斷儲存ViewGroup的測量寬高。
我們測量的工作完成了，我們可以看回ViewRootImpl#performTraverals方法，接著下一篇我們是View的佈局。
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