Android自定义View（一）-Measure原理篇

在自定义View中有时需要测量View的尺寸，因此，了解View的Measure过成有助于我们开发自定义View。

一、目的：测量View的宽与高

在有些情况下，需要多次测量(measure)才能够最终确定View的宽高（比如父视图MeasureSpec使用UNSPECIFIED模式等），在这种情况下，通过onMeasure方法获得的宽高很可能是不准确的，因此，《Android开发艺术探索》建议在onLayout方法中去获取View的最终宽高。

二、基础：在开始了解measure过程之前，我们需要对两个传递尺寸的类做个了解

1.ViewGroup.LayoutParams类：布局参数类

作用：设置视图的宽度和高度等布局参数

2.MeasureSpec类：测量规格类，测量View大小的依据

（1）作用：决定一个视图View的尺寸

（2）类型：①宽测量规格widthMeasureSpec、②高测量规格heightMeasureSpec

（3）组成：测量规格(MeasureSpec,32位,int类型) = 测量模式(mode,高2位) + 测量大小(size,低30位)

        相关源码如下：

public class MeasureSpec {

        // 进位大小 = 2的30次方
        // int的大小为32位，所以进位30位 = 使用int的32和31位做标志位
        private static final int MODE_SHIFT = 30;  
          
        // 运算遮罩：0x3为16进制，10进制为3，二进制为11
        // 3向左进位30 = 11 00000000000(11后跟30个0)  
        // 作用：用1标注需要的值，0标注不要的值。因1与任何数做与运算都得任何数、0与任何数做与运算都得0
        private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;  
  
        // UNSPECIFIED的模式设置：0向左进位30 = 00后跟30个0，即00 00000000000
        // 通过高2位
        public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;  
        
        // EXACTLY的模式设置：1向左进位30 = 01后跟30个0 ，即01 00000000000
        public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;  

        // AT_MOST的模式设置：2向左进位30 = 10后跟30个0，即10 00000000000
        public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;  
  
        /**
          * makeMeasureSpec（）方法
          * 作用：根据提供的size和mode得到一个详细的测量结果吗，即measureSpec
          **/ 
            public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {  
            
                return size + mode;  
            // measureSpec = size + mode；此为二进制的加法 而不是十进制
            // 设计目的：使用一个32位的二进制数，其中：32和31位代表测量模式（mode）、后30位代表测量大小（size）
            // 例如size=100(4)，mode=AT_MOST，则measureSpec=100+10000...00=10000..00100  

            }  
      
        /**
          * getMode（）方法
          * 作用：通过measureSpec获得测量模式（mode）
          **/    

            public static int getMode(int measureSpec) {  
             
                return (measureSpec & MODE_MASK);  
                // 即：测量模式（mode） = measureSpec & MODE_MASK;  
                // MODE_MASK = 运算遮罩 = 11 00000000000(11后跟30个0)
                //原理：保留measureSpec的高2位（即测量模式）、使用0替换后30位
                // 例如10 00..00100 & 11 00..00(11后跟30个0) = 10 00..00(AT_MOST)，这样就得到了mode的值

            }  
        /**
          * getSize方法
          * 作用：通过measureSpec获得测量大小size
          **/       
            public static int getSize(int measureSpec) {  
             
                return (measureSpec & ~MODE_MASK);  
                // size = measureSpec & ~MODE_MASK;  
               // 原理类似上面，即 将MODE_MASK取反，也就是变成了00 111111(00后跟30个1)，将32,31替换成0也就是去掉mode，保留后30位的size  
            } 

    }

（5）计算：子View的具体大小由父View的MeasureSpec值和子View的LayoutParams属性共同决定，即：

具体的计算封装在getChildMeasureSpec里，源码如下：

/**
  * 源码分析：getChildMeasureSpec（）
  * 作用：根据父视图的MeasureSpec & 布局参数LayoutParams，计算单个子View的MeasureSpec
  * 注：子view的大小由父view的MeasureSpec值 和 子view的LayoutParams属性 共同决定
  **/

    public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {  

         //参数说明
         * @param spec 父view的详细测量值(MeasureSpec) 
         * @param padding view当前尺寸的的内边距和外边距(padding,margin) 
         * @param childDimension 子视图的布局参数（宽/高）

            //父view的测量模式
            int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);     

            //父view的大小
            int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);     
          
            //通过父view计算出的子view = 父大小-边距（父要求的大小，但子view不一定用这个值）   
            int size = Math.max(0, specSize - padding);  
          
            //子view想要的实际大小和模式（需要计算）  
            int resultSize = 0;  
            int resultMode = 0;  
          
            //通过父view的MeasureSpec和子view的LayoutParams确定子view的大小  


            // 当父view的模式为EXACITY时，父view强加给子view确切的值
           //一般是父view设置为match_parent或者固定值的ViewGroup 
            switch (specMode) {  
            case MeasureSpec.EXACTLY:  
                // 当子view的LayoutParams>0，即有确切的值  
                if (childDimension >= 0) {  
                    //子view大小为子自身所赋的值，模式大小为EXACTLY  
                    resultSize = childDimension;  
                    resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;  

                // 当子view的LayoutParams为MATCH_PARENT时(-1)  
                } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
                    //子view大小为父view大小，模式为EXACTLY  
                    resultSize = size;  
                    resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;  

                // 当子view的LayoutParams为WRAP_CONTENT时(-2)      
                } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {  
                    //子view决定自己的大小，但最大不能超过父view，模式为AT_MOST  
                    resultSize = size;  
                    resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;  
                }  
                break;  
          
            // 当父view的模式为AT_MOST时，父view强加给子view一个最大的值。（一般是父view设置为wrap_content）  
            case MeasureSpec.AT_MOST:  
                // 道理同上  
                if (childDimension >= 0) {  
                    resultSize = childDimension;  
                    resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;  
                } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
                    resultSize = size;  
                    resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;  
                } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {  
                    resultSize = size;  
                    resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;  
                }  
                break;  
          
            // 当父view的模式为UNSPECIFIED时，父容器不对view有任何限制，要多大给多大
            // 多见于ListView、GridView  
            case MeasureSpec.UNSPECIFIED:  
                if (childDimension >= 0) {  
                    // 子view大小为子自身所赋的值  
                    resultSize = childDimension;  
                    resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;  
                } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
                    // 因为父view为UNSPECIFIED，所以MATCH_PARENT的话子类大小为0  
                    resultSize = 0;  
                    resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;  
                } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {  
                    // 因为父view为UNSPECIFIED，所以WRAP_CONTENT的话子类大小为0  
                    resultSize = 0;  
                    resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;  
                }  
                break;  
            }  
            return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);  
        }

对此，我们可以总结出如下规律：

这里需要注意的是，顶级View，即DecorView的测量规格=自身布局参数+窗口尺寸

三、measure过程

measure会根据View的类型分成两种情况

（1）我们首先来看下单一View的measure过程

场景分析：在现有View无法满足需求，需要自己实现时使用自定义单一View

具体使用：继承View、SurfaceView或其他View

具体流程：measure()→onMeasure()→setMeasureDimension()→getDefaultSize()

先来看一下这几个方法：

/**
  * 源码分析：measure（）
  * 定义：Measure过程的入口；属于View.java类 & final类型，即子类不能重写此方法
  * 作用：基本测量逻辑的判断
  **/ 

    public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

        // 参数说明：View的宽 / 高测量规格

        ...

        int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
                mMeasureCache.indexOfKey(key);

        if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
            
            onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            // 计算视图大小 ->>分析1

        } else {
            ...
      
    }

/**
  * 分析1：onMeasure（）
  * 作用：a. 根据View宽/高的测量规格计算View的宽/高值：getDefaultSize()
  *      b. 存储测量后的View宽 / 高：setMeasuredDimension()
  **/ 
  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
    // 参数说明：View的宽 / 高测量规格

    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),  
                         getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));  
    // setMeasuredDimension() ：获得View宽/高的测量值 ->>分析2
    // 传入的参数通过getDefaultSize()获得 ->>分析3
}

/**
  * 分析2：setMeasuredDimension()
  * 作用：存储测量后的View宽 / 高
  * 注：该方法即为我们重写onMeasure()所要实现的最终目的
  **/
    protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {  

    //参数说明：测量后子View的宽 / 高值

        // 将测量后子View的宽 / 高值进行传递
            mMeasuredWidth = measuredWidth;  
            mMeasuredHeight = measuredHeight;  
          
            mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;  
        } 
    // 由于setMeasuredDimension（）的参数是从getDefaultSize()获得的
    // 下面我们继续看getDefaultSize()的介绍

/**
  * 分析3：getDefaultSize()
  * 作用：根据View宽/高的测量规格计算View的宽/高值
  **/
  public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {  

        // 参数说明：
        // size：提供的默认大小
        // measureSpec：宽/高的测量规格（含模式 & 测量大小）

            // 设置默认大小
            int result = size; 
            
            // 获取宽/高测量规格的模式 & 测量大小
            int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);  
            int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);  
          
            switch (specMode) {  
                // 模式为UNSPECIFIED时，使用提供的默认大小 = 参数Size
                case MeasureSpec.UNSPECIFIED:  
                    result = size;  
                    break;  

                // 模式为AT_MOST,EXACTLY时，使用View测量后的宽/高值 = measureSpec中的Size
                case MeasureSpec.AT_MOST:  
                case MeasureSpec.EXACTLY:  
                    result = specSize;  
                    break;  
            }  

         // 返回View的宽/高值
            return result;  
        }

在onMeasure方法中，我们可以知道函数getSuggestedMinimumWidth()是获取默认大小，那么，我们可以看一下它具体的实现：

protected int getSuggestedMinimumWidth() {
    return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth,mBackground.getMinimumWidth());
}

从这里我们可以知道，当View没有设置背景时，View宽度=mMinWidth(如果android:minWidth没有指定，则为0，否则为该属性所设置的值)，如果View设置了背景，则View宽度为mMinWidth和mBackground.getMinimumWidth()中的最大值。

对于以上过程，我们可以使用下图理一下逻辑：

至此，单一View measure过程完成，总结一下：

（2）ViewGroup的measure过程

场景分析：利用现有组件来组成新的组件

具体使用：继承自ViewGroup或各种Layout，可以含有子View

具体流程：measure()→onMeasure()(需要复写)→measureChildren()→measureChild()→getChildMeasureSpec()→遍历子View测量并合并→setMeasureDimension()

具体源码分析如下：

/**
  * 源码分析：measure()
  * 作用：基本测量逻辑的判断；调用onMeasure()
  * 注：与单一View measure过程中讲的measure()一致
  **/ 
  public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    ...
    int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
            mMeasureCache.indexOfKey(key);
    if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {

        // 调用onMeasure()计算视图大小
        onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
    } else {
        ...
}

/**
  * 根据自身的测量逻辑复写onMeasure（），分为3步
  * 1. 遍历所有子View & 测量：measureChildren（）
  * 2. 合并所有子View的尺寸大小,最终得到ViewGroup父视图的测量值（自身实现）
  * 3. 存储测量后View宽/高的值：调用setMeasuredDimension()  
  **/ 

  @Override
  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  

        // 定义存放测量后的View宽/高的变量
        int widthMeasure ;
        int heightMeasure ;

        // 1. 遍历所有子View & 测量(measureChildren（）)
        // ->> 分析1
        measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)；

        // 2. 合并所有子View的尺寸大小，最终得到ViewGroup父视图的测量值
         void measureCarson{
             ... // 自身实现
         }

        // 3. 存储测量后View宽/高的值：调用setMeasuredDimension()  
        // 类似单一View的过程，此处不作过多描述
        setMeasuredDimension(widthMeasure,  heightMeasure);  
  }
  // 从上可看出：
  // 复写onMeasure（）有三步，其中2步直接调用系统方法
  // 需自身实现的功能实际仅为步骤2：合并所有子View的尺寸大小

/**
  * 分析1：measureChildren()
  * 作用：遍历子View & 调用measureChild()进行下一步测量
  **/ 

    protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        // 参数说明：父视图的测量规格（MeasureSpec）

                final int size = mChildrenCount;
                final View[] children = mChildren;

                // 遍历所有子view
                for (int i = 0; i < size; ++i) {
                    final View child = children[i];
                     // 调用measureChild()进行下一步的测量 ->>分析1
                    if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
                        measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
                    }
                }
            }

/**
  * 分析2：measureChild()
  * 作用：a. 计算单个子View的MeasureSpec
  *      b. 测量每个子View最后的宽 / 高：调用子View的measure()
  **/ 
  protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
            int parentHeightMeasureSpec) {

        // 1. 获取子视图的布局参数
        final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

        // 2. 根据父视图的MeasureSpec & 布局参数LayoutParams，计算单个子View的MeasureSpec
        final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,// 获取 ChildView 的 widthMeasureSpec
                mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
        final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,// 获取 ChildView 的 heightMeasureSpec
                mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

        // 3. 将计算好的子View的MeasureSpec值传入measure()，进行最后的测量
        // 下面的流程即类似单一View的过程，此处不作过多描述
        child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }
    // 回到调用原处

为了更好理解，我们可以看一下LinearLayout复写的onMeasure代码分析：

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

      // 根据不同的布局属性进行不同的计算
      // 此处只选垂直方向的测量过程，即measureVertical()->>分析1
      if (mOrientation == VERTICAL) {
          measureVertical(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
      } else {
          measureHorizontal(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
      }

      
}

  /**
    * 分析1：measureVertical()
    * 作用：测量LinearLayout垂直方向的测量尺寸
    **/ 
  void measureVertical(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
      
      /**
       *  其余测量逻辑
       **/
          // 获取垂直方向上的子View个数
          final int count = getVirtualChildCount();

          // 遍历子View获取其高度，并记录下子View中最高的高度数值
          for (int i = 0; i < count; ++i) {
              final View child = getVirtualChildAt(i);

              // 子View不可见，直接跳过该View的measure过程，getChildrenSkipCount()返回值恒为0
              // 注：若view的可见属性设置为VIEW.INVISIBLE，还是会计算该view大小
              if (child.getVisibility() == View.GONE) {
                 i += getChildrenSkipCount(child, i);
                 continue;
              }

              // 记录子View是否有weight属性设置，用于后面判断是否需要二次measure
              totalWeight += lp.weight;

              if (heightMode == MeasureSpec.EXACTLY && lp.height == 0 && lp.weight > 0) {
                  // 如果LinearLayout的specMode为EXACTLY且子View设置了weight属性，在这里会跳过子View的measure过程
                  // 同时标记skippedMeasure属性为true，后面会根据该属性决定是否进行第二次measure
                // 若LinearLayout的子View设置了weight，会进行两次measure计算，比较耗时
                  // 这就是为什么LinearLayout的子View需要使用weight属性时候，最好替换成RelativeLayout布局
                
                  final int totalLength = mTotalLength;
                  mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
                  skippedMeasure = true;
              } else {
                  int oldHeight = Integer.MIN_VALUE;
     /**
       *  步骤1：遍历所有子View & 测量：measureChildren（）
       *  注：该方法内部，最终会调用measureChildren（），从而 遍历所有子View & 测量
       **/
            measureChildBeforeLayout(

                   child, i, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec,
                   totalWeight == 0 ? mTotalLength : 0);
                   ...
            }

      /**
       *  步骤2：合并所有子View的尺寸大小,最终得到ViewGroup父视图的测量值（自身实现）
       **/        
              final int childHeight = child.getMeasuredHeight();

              // 1. mTotalLength用于存储LinearLayout在竖直方向的高度
              final int totalLength = mTotalLength;

              // 2. 每测量一个子View的高度， mTotalLength就会增加
              mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + childHeight + lp.topMargin +
                     lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child));
      
              // 3. 记录LinearLayout占用的总高度
              // 即除了子View的高度，还有本身的padding属性值
              mTotalLength += mPaddingTop + mPaddingBottom;
              int heightSize = mTotalLength;

      /**
       *  步骤3：存储测量后View宽/高的值：调用setMeasuredDimension()  
       **/ 
       setMeasureDimension(resolveSizeAndState(maxWidth,width))

    ...

  }

到这里，ViewGroup的measure讲完了，我们来总结一下：

最后

以上就是不安冥王星为你收集整理的Android自定义View（一）-Measure原理篇的全部内容，希望文章能够帮你解决Android自定义View（一）-Measure原理篇所遇到的程序开发问题。

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