自定义 View 之 测量(measure)

setContentView 那篇博文当中讲解了,addView 方法最终会调用 performTraversals() 方法中的 performXXX 去执行测量、布局和绘制工作,我们先从测量开始讲起。

测量工作是从 RootViewImpl 对象的 performTraversals() 开始的,该方法中的 performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec) 开始测试的工作。

    View mView;
    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);
        }
    }

它最终会调用 mView 的 measure 方法,这里的 mView 实际上是 DecorView,所以我们知道,测量工作是从最顶层开始执行的。

我们又知道,DecorView 实际上是 FrameLayout 的子类,但是 FrameLayout 当中又没有 measure 方法,其父类 ViewGroup 同样没有,实际上,调用的是 View 类的 measure 方法,在 measure 方法当中会调用 onMeasure 方法:

    public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        ...
        if (forceLayout || needsLayout) {
            ...
            if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
                // measure ourselves, this should set the measured dimension flag back
                onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
                ...
            } else {
                ...
            }
            ...
        }
        ...
    }

这个 onMeasure 实际上调用的是 DecorView 当中的 onMeasure:

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        ...
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        ...
    }

在这个方法里调用了其父类的 onMeasure 方法,也就是调用了 FrameLayout 的 onMeasure 方法,这也就引入了 ViewGroup 的测量。

ViewGroup 的测量

在讲解测量之前,需要先了解两个知识点,一个是 LayoutParams,一个是 MeasureSpec。

LayoutParams

LayoutParams 是子元素用来告诉父元素其意图的工具,每个 LayoutParams 都封装了该 View 对于高度/宽度的要求,这些要求可以是以下之一:

  • FILL_PARENT(API LV8 之后改为 MATCH_PARENT): 表示子 View 想要和父视图(减去 padding)一样大。
  • WRAP_CONTENT:表示该 View 想要足够包含其内容(及 padding)的大小。
  • 一个精确值。

我们在创建布局/控件时候为 adnroid:layout_widthandroid:layout_height 设置的属性值,就封装在 LayoutParams 当中。

通过调用 View 的 getLayoutParams() 方法,可以获取到封装的 LayoutParams。

MeasureSpec

每个 MeasureSpec 都封装了父布局对子元素的布局要求,当中都封装了一组宽度或高度的要求,MeasureSpec 由模式和尺寸组成。

通过调用 getSize(int measureSpec) 来获取封装的尺寸,调用 getMode(int easureSpec) 来获取封装的模式,共有三种模式:

  • UNSPECIFIED:父布局不对子元素的尺寸加以干涉,子元素可以是他想要的任何尺寸。
  • EXACTLY:不管子元素想要多大,都会按照父布局所要求的尺寸设置。
  • AT_MOST:子元素最大可以达到父布局的限制的尺寸,但可以更小。

ViewGroup 的测量

ViewGroup 的测量本质是测量其子元素的大小,从而确定该 ViewGroup 的大小。

我们可以通过 getChildCount() 方法获取到该 ViewGroup 下子元素的个数,然后通过调用 getChildAt(int index) 可以获取 ViewGroup 下的子元素,然后对该元素做出测量。循环遍历整个 ViewGroup 就可以得到它内部所有子元素的大小,然后根据子元素的排列不同自然也就可以得到 ViewGroup 的大小了。

Android 内部封装了一些方法供我们来测量子 View,他们分别是:

  • measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec, int parentHeightMeasureSpec)
  • measureChildWithMargins(View child, int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed, int
  • measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)

我们分别来看一下这几个方法:
measureChild

    protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
            int parentHeightMeasureSpec) {
        final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();    //获取子View的LayoutParams
        // 获取父布局对子元素的宽/高测量限制,限制中包含了 padding 值
        final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
                mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
        final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
                mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);
        // 调用子元素的 measure 方法,开始测量子元素
        child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }

measureChildWithMargins

    protected void measureChildWithMargins(View child,
            int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
            int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
            //获取子View的LayoutParams
        final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
        // 获取父布局对子元素的宽/高测量限制,限制中包含了 padding 和 margin 值
        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);
        // 调用子元素的 measure 方法,开始测量子元素
        child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }

measureChildren

    protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        final int size = mChildrenCount;
        final View[] children = mChildren;
        //没啥好说的了吧,循环遍历ViewGroup,分别测量其子元素
        for (int i = 0; i < size; ++i) {
            final View child = children[i];
            if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
                measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            }
        }
    }

以 FrameLayout 为例,我们看一下 FrameLayout 的测量过程:

    // 一个 lsit 用于存储宽/高设置为 match_parent 的子元素
    private final ArrayList<View> mMatchParentChildren = new ArrayList<>(1);
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        int count = getChildCount();    //获取FrameLayout布局内子元素个数
        
        // 父布局对该FrameLayout的宽高限制是否为 EXACTLY
        final boolean measureMatchParentChildren =
                MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY ||
                MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY;
        //保证mMatchParentChildren为空。
        mMatchParentChildren.clear();
        
        //用于存储FrameLayout的最大宽和高
        int maxHeight = 0;
        int maxWidth = 0;
        int childState = 0;

        // 循环遍历子元素,进行测量。
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            final View child = getChildAt(i);    //获取子元素
            if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {
                //开始测量子元素
                measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
                //获取子元素 LayoutParams
                final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
                //分别所有子元素中(宽和高+margin)最大值
                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());

                if (measureMatchParentChildren) {
                    if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT ||
                            lp.height == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                        mMatchParentChildren.add(child);
                    }
                }
            }
        }

        //再根据padding、背景、等因素获取最终最大宽和高
        maxWidth += getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground();
        maxHeight += getPaddingTopWithForeground() + getPaddingBottomWithForeground();

        maxHeight = Math.max(maxHeight, getSuggestedMinimumHeight());
        maxWidth = Math.max(maxWidth, getSuggestedMinimumWidth());

        final Drawable drawable = getForeground();
        if (drawable != null) {
            maxHeight = Math.max(maxHeight, drawable.getMinimumHeight());
            maxWidth = Math.max(maxWidth, drawable.getMinimumWidth());
        }

        //存储测量结果
        setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),
                resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec,
                        childState << MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));
        
        //获取设置为 match_parent 的子元素个数
        count = mMatchParentChildren.size();
        if (count > 1) {
            //循环遍历设置为 match_parent 的子元素
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                final View child = mMatchParentChildren.get(i);
                final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();

                //下面的代码的主要目的是获取子组件的最大宽和高
                final int childWidthMeasureSpec;
                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);
                }

                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);
                }
                
                //针对这部分子元素,重新测量它们
                child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
            }
        }
    }

看到这里,是不是对于 ViewGroup 的测量稍微有一些了解了,测量 ViewGroup 的本质,实际上就是遍历测试其内部子元素,根据子元素的排列,最终得到该 ViewGroup 的最终大小。

所以其重中之重,还是 View 的测量。

View 的测量

讲解 View 的测量之前,先需要声明一点,在测量工作结束后,一定要调用 setMeasuredDimension 方法将测量结果保存起来,否则会抛出异常!!!

在 FrameLayout 当中,通过调用 measureChildWithMargins 来进行子元素的测量,我们看一下这个方法:

    protected void measureChildWithMargins(View child,
            int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
            int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
            //先获取子View的 LayoutParams
        final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
        //获取该 FrameLayout 对子View 的测量要求和尺寸        
        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);
        //正式开始调用View的measure方法进行测量,最终会调用View的onMeasure方法
        child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }

我们看一下 getChildMeasureSpec 方法:

    public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
        int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
        int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);

        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:
            if (childDimension >= 0) {
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size. So be it.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size. It can't be
                // bigger than us.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;

        // Parent has imposed a maximum size on us
        case MeasureSpec.AT_MOST:
            if (childDimension >= 0) {
                // Child wants a specific size... so be it
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size, but our size is not fixed.
                // Constrain child to not be bigger than us.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size. It can't be
                // bigger than us.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;

        // Parent asked to see how big we want to be
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
            if (childDimension >= 0) {
                // Child wants a specific size... let him have it
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size... find out how big it should
                // be
                resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size.... find out how
                // big it should be
                resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            }
            break;
        }
        //noinspection ResourceType
        return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
    }

代码不加注释了,实质就是根据父 ViewGroup 对于该 FrameLayout 的 MeasureSpec 以及自身的 LayoutParams 来获取到该 FrameLayout 对于其子元素的 MeasureSpec。

然后在 measureChildWithMargins 方法中,将该 MeasureSpec 作为参数,开始对子元素的测量。

看 View 的 onMeasure 方法:

    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
                getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
    }

可以看到,该方法要设置 View 的宽和高,看一下 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) {
        //如果父布局的测量限制模式为 UNSPECIFIED,则直接getSuggestedMinimumWidth()尺寸设置为该View的尺寸
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
            result = size;
            break;
        case MeasureSpec.AT_MOST:   //AT_MOST 不做处理
        case MeasureSpec.EXACTLY:   //如果为 EXACTLY,那么父View 的限制尺寸则为该View的尺寸
            result = specSize;
            break;
        }
        return result;
    }

getSuggestedMinimumWidth() 是用来干啥的呢?

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

如果没有设置背景,那么返回该 View 的最小值,如果设置了,返回 View 最小值和背景最小尺寸之间较大的那个。

至此,测量工作完成。

更多阅读