ANDROID自定义视图——onMeasure流程，MeasureSpec详解

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简介：

在自定义view的时候，其实很简单，只需要知道3步骤：

1.测量——onMeasure()：决定View的大小

2.布局——onLayout()：决定View在ViewGroup中的位置

3.绘制——onDraw()：如何绘制这个View。

而第3步的onDraw系统已经封装的很好了，基本不用我们来操心，只需要专注到1,2两个步骤就中好了。

而这篇文章就来谈谈第一步，也是十分关键得一步：“测量（Measure）”

Measure()：

Measure的中文意思就是测量。所以它的作用就是测量View的大小。

而决定View的大小只需要两个值：宽详细测量值（widthMeasureSpec）和高详细测量值（heightMeasureSpec）。也可以把详细测量值理解为视图View想要的大小说明（想要的未必就是最终大小）。

对于详细测量值（measureSpec）需要两样东西来确定它，那就是大小（size）和模式（mode）。而measureSpec，size，mode他们三个的关系，都封装在View类中的一个内部类里，名叫MeasureSpec。

MeasureSpec：

因为MeasureSpec类很小，而且设计的很巧妙，所以我贴出了全部的源码并进行了详细的标注。（掌握MeasureSpec的机制后会对整个Measure方法有更深刻的理解。）

/**
 * MeasureSpec封装了父布局传递给子布局的布局要求，每个MeasureSpec代表了一组宽度和高度的要求
 * MeasureSpec由size和mode组成。
 * 三种Mode：
 * 1.UNSPECIFIED
 * 父不没有对子施加任何约束，子可以是任意大小（也就是未指定）
 * (UNSPECIFIED在源码中的处理和EXACTLY一样。当View的宽高值设置为0的时候或者没有设置宽高时，模式为UNSPECIFIED
 * 2.EXACTLY
 * 父决定子的确切大小，子被限定在给定的边界里，忽略本身想要的大小。
 * (当设置width或height为match_parent时，模式为EXACTLY，因为子view会占据剩余容器的空间，所以它大小是确定的)
 * 3.AT_MOST
 * 子最大可以达到的指定大小
 * (当设置为wrap_content时，模式为AT_MOST, 表示子view的大小最多是多少，这样子view会根据这个上限来设置自己的尺寸)
 * 
 * MeasureSpecs使用了二进制去减少对象的分配。
 */
public class MeasureSpec {
		// 进位大小为2的30次方(int的大小为32位，所以进位30位就是要使用int的最高位和倒数第二位也就是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，就是11 00000000000(11后跟30个0)
        // (遮罩的作用是用1标注需要的值，0标注不要的值。因为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;

        // 0向左进位30，就是00 00000000000(00后跟30个0)
        public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
        // 1向左进位30，就是01 00000000000(01后跟30个0)
        public static final int EXACTLY     = 1 << MODE_SHIFT;
        // 2向左进位30，就是10 00000000000(10后跟30个0)
        public static final int AT_MOST     = 2 << MODE_SHIFT;

        /**
         * 根据提供的size和mode得到一个详细的测量结果
         */
        // measureSpec = size + mode；	(注意：二进制的加法，不是10进制的加法！)
        // 这里设计的目的就是使用一个32位的二进制数，32和31位代表了mode的值，后30位代表size的值
        // 例如size=100(4)，mode=AT_MOST，则measureSpec=100+10000...00=10000..00100
        public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
            return size + mode;
        }

        /**
         * 通过详细测量结果获得mode
         */
        // mode = measureSpec & MODE_MASK;
        // MODE_MASK = 11 00000000000(11后跟30个0)，原理是用MODE_MASK后30位的0替换掉measureSpec后30位中的1,再保留32和31位的mode值。
        // 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
        public static int getMode(int measureSpec) {
            return (measureSpec & MODE_MASK);
        }

        /**
         * 通过详细测量结果获得size
         */
        // size = measureSpec & ~MODE_MASK;
        // 原理同上，不过这次是将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
        public static int getSize(int measureSpec) {
            return (measureSpec & ~MODE_MASK);
        }

        /**
         * 重写的toString方法，打印mode和size的信息，这里省略
         */
        public static String toString(int measureSpec) {
        	return null;
        }
}

源码中的onMeasure()：

知道了widthMeasureSpec和heightMeasureSpec是什么以后，我们就可以来看onMeasure方法了：

/**
 * 这个方法需要被重写，应该由子类去决定测量的宽高值，
 */
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
   setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
           getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

在onMeasure中只调用了setMeasuredDimension()方法，接受两个参数，这两个参数是通过getDefaultSize方法得到的，我们到源码里看看getDefaultSize究竟做了什么。

getDefaultSize():

  /**
     * 作用是返回一个默认的值，如果MeasureSpec没有强制限制的话则使用提供的大小.否则在允许范围内可任意指定大小
     * 第一个参数size为提供的默认大小，第二个参数为测量的大小
     */
    public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
        int result = size;
        int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
        int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);

        switch (specMode) {
        // Mode = UNSPECIFIED,AT_MOST时使用提供的默认大小
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
            result = size;
            break;
        case MeasureSpec.AT_MOST:
        // Mode = EXACTLY时使用测量的大小	
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            result = specSize;
            break;
        }
        return result;
    }

setMeasuredDimension()：

/**
 * 这个方法必须由onMeasure(int, int)来调用，来存储测量的宽，高值。
 */
protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
    mMeasuredWidth = measuredWidth;
    mMeasuredHeight = measuredHeight;

    mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
}

这下思路清晰了，现在的任务就是计算出准确的measuredWidth和heightMeasureSpec并传递进去，我们所有的测量任务就算完成了。

源码中使用的getDefaultSize()只是简单的测量了宽高值，在实际使用时需要精细、具体的测量。而具体的测量任务就交给我们在子类中重写的onMeasure方法。

在子类中重写的onMeasure：

在测量之前首先要明确一点，需要测量的是一个View（例如TextView），还是一个ViewGroup（例如LinearLayout），还是多个ViewGroup嵌套。如果只有一个View的话我们就测量这一个就可以了，如果有多个View或者ViewGroup嵌套我们就需要循环遍历视图中所有的View。

下面列出一个最简单的小例子，写一个自定义类CostomViewGroup继承自ViewGroup，然后重写它的构造方法，onMeasure和onLayout方法。用这个自定义的ViewGroup去写一个布局文件如下：

<com.gxy.text.CostomViewGroup xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:background="#bbbaaa"
    >
    <Button
        android:text="@string/hello_world"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="#aaabbb"
        android:id="@+id/textView1" />
</com.gxy.text.CostomViewGroup>

最后看一下自定义CostomViewGroup中的onMeasure方法的内容：

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

        //调用ViewGroup类中测量子类的方法
        measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        //调用View类中默认的测量方法
        super.onMeasure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);

	}

本文只是介绍测量，所以onLayout方法先省略，下面来看看效果图：

measureChildren()

     /**
     * 遍历所有的子view去测量自己（跳过GONE类型View）
     * @param widthMeasureSpec 父视图的宽详细测量值
     * @param heightMeasureSpec 父视图的高详细测量值
     */
    protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        final int size = mChildrenCount;
        final View[] children = mChildren;
        for (int i = 0; i < size; ++i) {
            final View child = children[i];
            if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
                measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            }
        }
    }

measureChild()

    /**
     * 测量单个视图，将宽高和padding加在一起后交给getChildMeasureSpec去获得最终的测量值
     * @param child 需要测量的子视图
     * @param parentWidthMeasureSpec 父视图的宽详细测量值
     * @param parentHeightMeasureSpec 父视图的高详细测量值
     */
    protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
            int parentHeightMeasureSpec) {
    	// 取得子视图的布局参数
        final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

        // 通过getChildMeasureSpec获取最终的宽高详细测量值
        final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
                mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
        final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
                mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

        // 将计算好的宽高详细测量值传入measure方法，完成最后的测量
        child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }

getChildMeasureSpec()

    /**
     * 在measureChildren中最难的部分：找出传递给child的MeasureSpec。
     * 目的是结合父view的MeasureSpec与子view的LayoutParams信息去找到最好的结果
     * （也就是说子view的确切大小由两方面共同决定：1.父view的MeasureSpec 2.子view的LayoutParams属性）
     * 
     * @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 child在当前尺寸下的布局参数宽高值(LayoutParam.width,height)
     */
    public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
    	//父view的模式和大小
        int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);	
        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1.父view的MeasureSpec 2.子view的LayoutParams属性这两点来确定子view的大小
        switch (specMode) {
        // 当父view的模式为EXACITY时，父view强加给子view确切的值
        case MeasureSpec.EXACTLY:
        	// 当子view的LayoutParams>0也就是有确切的值
            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。
        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，子view为想要的值
        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);
    }

可能看完后感觉有点迷糊，接下来通过几个例子演示一下，可能大家就会对getChildMeasureSpec方法中的逻辑清晰一些。

1.当父类View中宽高都为MATCH_PARENT（EXACTLY）时，宽高都为MATCH_PARENT（EXACTLY）时：

2.当父类View中宽高都为MATCH_PARENT（EXACTLY）时，宽高都为WRAP_CONTENT（EXACTLY）时：

3.当父类View中宽高都为MATCH_PARENT（EXACTLY）时。子类宽WRAP_CONTENT（AT_MOST），高为MATCH_PARENT（EXACTLY）时：

1.当父类View中宽高都为WRAP_CONTENT（AT_MOST）时，子类宽高都为MATCH_PARENT（EXACTLY）时：

2.当父类View中宽高都为WRAP_CONTENT（AT_MOST）时。子类宽WRAP_CONTENT（AT_MOST），高为MATCH_PARENT（EXACTLY）时：

通过这两组简单的对比，其实大家就可以把测量子类大小的代码理解为：

父类中MATCH_PARENT，WRAP_CONTENT，指定值和子类中的MATCH_PARENT，WRAP_CONTENT，指定值这两对值的相互作用。

更复杂的情况则需要加上padding内边距和margin外边距等等一些其他对于View大小的约束。

总结：

今天介绍的都是系统提供的测量方法，除了这些以外还有一些其他的，大家可以看看源码。而且在真正的自定义View视图时，很大一部分都是借助这些系统提供的现成方法，并且根据需求再加上自己的特殊逻辑（当然也可以全部用自己的逻辑，但我们不要重复制造轮子）。

这篇文章写了2个礼拜，写之前思路非常清晰，但是在写的时候越写越乱。写完以后感觉逻辑仍然不是很清晰，因为有的内容我也是一知半解比如UNSPECIFIED。如果大家水平和我差不多都是菜鸟级别的，希望大家不要深入的去研究源码逻辑，这样会导致越来越来混乱，从应用的角度出发可能会更好一些。

下面会接着写onLayout和LayoutParams的相关内容。最后再将onMeasure，onLayout结合起来写一个完整的例子。也许这些都写完以后会对整个流程的思路会更加清晰。

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ANDROID自定义视图——onMeasure流程，MeasureSpec详解

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