onMeasure流程,MeasureSpec詳解

在自定義view的時候,其實很簡單,只需要知道3步驟:

1.測量——onMeasure():決定View的大小

2.佈局——onLayout():決定View在ViewGroup中的位置

3.繪製——onDraw():如何繪製這個View。

而第3步的onDraw系統已經封裝的很好了,基本不用我們來操心,只需要專注到 1,2兩個步驟就中好了。

而這篇文章就來談談第一步,也是十分關鍵得一步:“ 測量(Measure) ”

Measure():

Measure的中文意思就是測量。所以它的作用就是測量View的大小。

而決定View的大小隻需要兩個值:寬 詳細 測量值(widthMeasureSpec)和高 詳細測量值(heightMeasureSpec)。也可以把詳細測量值理解爲視圖View想要的大小說明(想要的未必就是最終大小)。

對於詳細測量值( measureSpec )需要兩樣東西來確定它,那就是大小(size)和模式(mode)。 而 measureSpec,size,mode他們三個的關係,都封裝在View類中的一個內部類裏,名叫 MeasureSpec 。

MeasureSpec:

因爲MeasureSpec類很小,而且設計的很巧妙,所以我貼出了全部的源碼並進行了詳細的標註。( 掌握MeasureSpec的機制後會對整個Measure方法有更深刻的理解。)

/**
 * MeasureSpec封裝了父佈局傳遞給子佈局的佈局要求,每個MeasureSpec代表了一組寬度和高度的要求
 * MeasureSpec由size和mode組成。
 * 三種Mode:
 * 1.UNSPECIFIED
 * 父不沒有對子施加任何約束,子可以是任意大小(也就是未指定)
 * (UNSPECIFIED在源碼中的處理和EXACTLY一樣。當View的寬高值設置爲0的時候或者沒有設置寬高時,模式爲UNSPECIFIED
 * 2.EXACTLY
 * 父決定子的確切大小,子被限定在給定的邊界裏,忽略本身想要的大小。
 * (當設置width或height爲match_parent時,模式爲EXACTLY,因爲子view會佔據剩餘容器的空間,所以它大小是確定的)
 * 3.AT_MOST
 * 子最大可以達到的指定大小
 * (當設置爲wrap_content時,模式爲AT_MOST, 表示子view的大小最多是多少,這樣子view會根據這個上限來設置自己的尺寸)
 * 
 * MeasureSpecs使用了二進制去減少對象的分配。
 */
public class MeasureSpec {
    // 進位大小爲2的30次方(int的大小爲32位,所以進位30位就是要使用int的最高位和倒數第二位也就是32和31位做標誌位)
        private static final int MODE_SHIFT = 30;
        
        // 運算遮罩,0x3爲16進制,10進製爲3,二進制爲11。3向左進位30,就是11 00000000000(11後跟30個0)
        // (遮罩的作用是用1標註需要的值,0標註不要的值。因爲1與任何數做與運算都得任何數,0與任何數做與運算都得0)
        private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;

        // 0向左進位30,就是00 00000000000(00後跟30個0)
        public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
        // 1向左進位30,就是01 00000000000(01後跟30個0)
        public static final int EXACTLY     = 1 << MODE_SHIFT;
        // 2向左進位30,就是10 00000000000(10後跟30個0)
        public static final int AT_MOST     = 2 << MODE_SHIFT;

        /**
         * 根據提供的size和mode得到一個詳細的測量結果
         */
        // measureSpec = size + mode;	(注意:二進制的加法,不是10進制的加法!)
        // 這裏設計的目的就是使用一個32位的二進制數,32和31位代表了mode的值,後30位代表size的值
        // 例如size=100(4),mode=AT_MOST,則measureSpec=100+10000...00=10000..00100
        public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
            return size + mode;
        }

        /**
         * 通過詳細測量結果獲得mode
         */
        // mode = measureSpec & MODE_MASK;
        // MODE_MASK = 11 00000000000(11後跟30個0),原理是用MODE_MASK後30位的0替換掉measureSpec後30位中的1,再保留32和31位的mode值。
        // 例如10 00..00100 & 11 00..00(11後跟30個0) = 10 00..00(AT_MOST),這樣就得到了mode的值
        public static int getMode(int measureSpec) {
            return (measureSpec & MODE_MASK);
        }

        /**
         * 通過詳細測量結果獲得size
         */
        // size = measureSpec & ~MODE_MASK;
        // 原理同上,不過這次是將MODE_MASK取反,也就是變成了00 111111(00後跟30個1),將32,31替換成0也就是去掉mode,保留後30位的size
        public static int getSize(int measureSpec) {
            return (measureSpec & ~MODE_MASK);
        }

        /**
         * 重寫的toString方法,打印mode和size的信息,這裏省略
         */
        public static String toString(int measureSpec) {
        	return null;
        }
}

源碼中的onMeasure()

知道了widthMeasureSpec和heightMeasureSpec是什麼以後 ,我們就可以來看onMeasure方法了:

/**
 * 這個方法需要被重寫,應該由子類去決定測量的寬高值,
 */
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
   setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
           getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

在onMeasure中只調用了setMeasuredDimension()方法,接受兩個參數,這兩個參數是通過 getDefaultSize方法得到的,我們到源碼裏看看 getDefaultSize究竟做了什麼。

getDefaultSize():

/**
   * 作用是返回一個默認的值,如果MeasureSpec沒有強制限制的話則使用提供的大小.否則在允許範圍內可任意指定大小
   * 第一個參數size爲提供的默認大小,第二個參數爲測量的大小
   */
  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時使用提供的默認大小
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
      result = size;
      break;
    case MeasureSpec.AT_MOST:
    // Mode = EXACTLY時使用測量的大小	
    case MeasureSpec.EXACTLY:
      result = specSize;
      break;
    }
    return result;
  }
getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),這裏就是獲取最小寬度作爲默認值,然後再根據具體的測量值和選用的模式來得到widthMeasureSpec。 heightMeasureSpec同理。之後將 widthMeasureSpec,heightMeasureSpec傳入 setMeasuredDimension()方法。

setMeasuredDimension():

/**
 * 這個方法必須由onMeasure(int, int)來調用,來存儲測量的寬,高值。
 */
protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
  mMeasuredWidth = measuredWidth;
  mMeasuredHeight = measuredHeight;

  mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
}
這個方法就是我們重寫onMeasure()所要實現的最終目的。它的作用就是存儲我們測量好的寬高值。

這下思路清晰了,現在的任務就是 計算出準確 的measuredWidth和heightMeasureSpec並傳遞進去,我們所有 的測量任務就算完成了。

源碼中使用的 getDefaultSize()只是簡單的測量了寬高值,在實際使用時需要精細、具體的測量。而 具體的測量任務就交給我們在子類中重寫的onMeasure方法。

在子類中重寫的onMeasure:

在測量之前首先要明確一點,需要測量的是一個View(例如TextView),還是一個ViewGroup(例如LinearLayout),還是多個ViewGroup嵌套。如果只有一個View的話我們就測量這一個就可以了,如果有多個View或者ViewGroup嵌套我們就需要循環遍歷視圖中所有的View。

下面列出一個最簡單的小例子,寫一個自定義類CostomViewGroup繼承自ViewGroup,然後重寫它的構造方法,onMeasure和onLayout方法。用這個自定義的ViewGroup去寫一個佈局文件如下:

<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>
將一個Button放入自定義的ViewGroup中,然後在MainActivity的onCreate回調方法中調用setContentView把整個佈局文件設置進去。

最後看一下自定義CostomViewGroup中的onMeasure方法的內容:

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

  //調用ViewGroup類中測量子類的方法
  measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
  //調用View類中默認的測量方法
  super.onMeasure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);

  }

本文只是介紹測量,所以onLayout方法先省略,下面來看看效果圖:

在子類重寫的onMeasure中只調用兩個方法,第一個是父類的onMeasure方法,之前已經介紹了它的作用,它最後會調用 setMeasuredDimension()將測量好的寬高值傳遞進去。第二個會調用measureChildren方法,它的作用是測量所有的子View,下面我們看看它是如何工作的。

measureChildren()

/**
   * 遍歷所有的子view去測量自己(跳過GONE類型View)
   * @param widthMeasureSpec 父視圖的寬詳細測量值
   * @param heightMeasureSpec 父視圖的高詳細測量值
   */
  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);
      }
    }
  }
代碼很簡單,就是遍歷所有的子View,如果View的狀態不是GONE就調用measureChild去進行下一步的測量

measureChild()

/**
     * 測量單個視圖,將寬高和padding加在一起後交給getChildMeasureSpec去獲得最終的測量值
     * @param child 需要測量的子視圖
     * @param parentWidthMeasureSpec 父視圖的寬詳細測量值
     * @param parentHeightMeasureSpec 父視圖的高詳細測量值
     */
    protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
      int parentHeightMeasureSpec) {
    	// 取得子視圖的佈局參數
  final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

  // 通過getChildMeasureSpec獲取最終的寬高詳細測量值
  final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
    mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
  final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
    mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

  // 將計算好的寬高詳細測量值傳入measure方法,完成最後的測量
  child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }

getChildMeasureSpec()

/**
   * 在measureChildren中最難的部分:找出傳遞給child的MeasureSpec。
   * 目的是結合父view的MeasureSpec與子view的LayoutParams信息去找到最好的結果
   * (也就是說子view的確切大小由兩方面共同決定:1.父view的MeasureSpec 2.子view的LayoutParams屬性)
   * 
   * @param spec 父view的詳細測量值(MeasureSpec)
   * @param padding view當前尺寸的的內邊距和外邊距(padding,margin)
   * @param childDimension child在當前尺寸下的佈局參數寬高值(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);	

    //通過父view計算出的子view = 父大小-邊距(父要求的大小,但子view不一定用這個值) 
    int size = Math.max(0, specSize - padding);

    //子view想要的實際大小和模式(需要計算)
    int resultSize = 0;
    int resultMode = 0;

    //通過1.父view的MeasureSpec 2.子view的LayoutParams屬性這兩點來確定子view的大小
    switch (specMode) {
    // 當父view的模式爲EXACITY時,父view強加給子view確切的值
    case MeasureSpec.EXACTLY:
      // 當子view的LayoutParams>0也就是有確切的值
      if (childDimension >= 0) {
        //子view大小爲子自身所賦的值,模式大小爲EXACTLY
        resultSize = childDimension;
        resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
      // 當子view的LayoutParams爲MATCH_PARENT時(-1)
      } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
        //子view大小爲父view大小,模式爲EXACTLY
        resultSize = size;
        resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
      // 當子view的LayoutParams爲WRAP_CONTENT時(-2)	
      } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
        //子view決定自己的大小,但最大不能超過父view,模式爲AT_MOST
        resultSize = size;
        resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
      }
      break;

    // 當父view的模式爲AT_MOST時,父view強加給子view一個最大的值。
    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;

    // 當父view的模式爲UNSPECIFIED時,子view爲想要的值
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
      if (childDimension >= 0) {
        // 子view大小爲子自身所賦的值
        resultSize = childDimension;
        resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
      } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
        // 因爲父view爲UNSPECIFIED,所以MATCH_PARENT的話子類大小爲0
        resultSize = 0;
        resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
      } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
        // 因爲父view爲UNSPECIFIED,所以WRAP_CONTENT的話子類大小爲0
        resultSize = 0;
        resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
      }
      break;
    }
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
  }

可能看完後感覺有點迷糊,接下來通過幾個例子演示一下,可能大家就會對getChildMeasureSpec方法中的邏輯清晰一些。

1.當父類View中寬高都爲MATCH_PARENT(EXACTLY)時,寬高都爲MATCH_PARENT(EXACTLY)時:

2.當父類View中寬高都爲MATCH_PARENT(EXACTLY)時,寬高都爲WRAP_CONTENT(EXACTLY)時:

3.當父類View中寬高都爲MATCH_PARENT(EXACTLY)時。子類寬WRAP_CONTENT(AT_MOST),高爲MATCH_PARENT(EXACTLY)時:

1.當父類View中寬高都爲WRAP_CONTENT(AT_MOST)時,子類寬高都爲MATCH_PARENT(EXACTLY)時:

2.當父類View中寬高都爲WRAP_CONTENT(AT_MOST)時。子類寬WRAP_CONTENT(AT_MOST),高爲MATCH_PARENT(EXACTLY)時:

 

通過這兩組簡單的對比,其實大家就可以把測量子類大小的代碼理解爲:

父類中MATCH_PARENT,WRAP_CONTENT,指定值和子類中的MATCH_PARENT,WRAP_CONTENT,指定值這兩對值的相互作用。

更復雜的情況則需要加上padding內邊距和margin外邊距等等一些其他對於View大小的約束。

總結:

今天介紹的都是系統提供的測量方法,除了這些以外還有一些其他的,大家可以看看源碼。而且在真正的自定義View視圖時,很大一部分都是藉助這些系統提供的現成方法,並且根據需求再加上自己的特殊邏輯(當然也可以全部用自己的邏輯,但我們不要重複製造輪子)。

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