Android View的测量流程(Measure)
1、View和ViewGroup
- Android应用中的所有用户界面元素都是使用View和ViewGroup对象构建而成。
- View对象用于在屏幕上绘制可供用户交互的内容。
- ViewGroup对象用于存储其他View(和ViewGroup)对象，以便定义界面的布局。ViewGroup也是继承自View。
- Android提供了一系列View和ViewGroup子类，可提供常用输入空间(如按钮和文本字段)和各种布局模式(如线性布局和相对布局)。
2、用户界面布局
每个应用组件的用户界面都是使用View和ViewGroup对象的层次结构定义的。如图所示：
这里写图片描述
每个ViewGroup都是要给看不见的用于组织View的容器，而它的子View可能是输入控件或者在UI上绘制了某块区域的小部件。有了层次树，就可以根据自己的需要，设计简单或者负责的布局（布局越简单性能越好）
3、View measure过程
3.1 performTraversals方法
DecorView是当前Activity的ViewTree的根节点，View的绘制要从根节点开始，具体是从ViewRootImpl的的performTraversals方法开始的，它经过measure、layout和draw三个过程才能最终将一个View绘制出来，其中measure用来测量View的宽和高，layout用来确定View在父容器中的放置位置，而draw则负责将View绘制在屏幕上。
performTraversals源码：
private void performTraversals() {
...省略...
//执行performMeasure方法
if (mFirst || windowShouldResize || insetsChanged ||
viewVisibilityChanged || params != null || mForceNextWindowRelayout) {
if (!mStopped || mReportNextDraw) {
boolean focusChangedDueToTouchMode = ensureTouchModeLocally(
(relayoutResult&WindowManagerGlobal.RELAYOUT_RES_IN_TOUCH_MODE) != 0);
if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth()
|| mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged ||
updatedConfiguration) {
int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
...省略...
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
// Implementation of weights from WindowManager.LayoutParams
// We just grow the dimensions as needed and re-measure if
// needs be
int width = host.getMeasuredWidth();
int height = host.getMeasuredHeight();
boolean measureAgain = false;
if (lp.horizontalWeight > 0.0f) {
width += (int) ((mWidth - width) * lp.horizontalWeight);
childWidthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(width,
MeasureSpec.EXACTLY);
measureAgain = true;
}
if (lp.verticalWeight > 0.0f) {
height += (int) ((mHeight - height) * lp.verticalWeight);
childHeightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(height,
MeasureSpec.EXACTLY);
measureAgain = true;
}
if (measureAgain) {
if (DEBUG_LAYOUT) Log.v(mTag,
"And hey let's measure once more: width=" + width
+ " height=" + height);
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
layoutRequested = true;
}
}
} else {
...省略...
}
...省略...
//执行performLayout方法
if (didLayout) {
performLayout(lp, mWidth, mHeight);
...省略...
}
...省略...
//执行performDraw方法
if (!cancelDraw && !newSurface) {
...省略...
performDraw();
} else {
...省略...
}
...省略...
}
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这个方法的源码有700多行，针对其大致流程，用流程图来表示一下：
这里写图片描述
如图所示，performTraversals会依次调用performMeasure、performLayout和performDraw三个方法分别完成ViewTree中的根节点DecorView的measure、layout和draw这三大流程，其中performMeasure中会调用measure方法，在measure方法中又回调用onMeasure方法，在onMeasure方法中则会对所有的子元素进行measure过程，这个时候measure流程就从父容器传递到了子元素中，这样就完成了一次measure过程。接着子元素会重复父容器的measure过程，如此反复就完成了整个View树的遍历。同理，performLayout和PerformDraw的传递过程和performMeasure类似
三大过程说明：
1、measure过程决定了View的宽和高，Measure完成后，可以通过getMeasuredWidth和getMeasuredHeight方法来获取到View测量后的宽高，在几乎所有的情况下它都等同于View的最终宽高。
2、Layout过程决定了View的四个顶点的坐标和实际的View的宽高，完成后，可以通过getTop、getBottom、getLeft、getRight来拿到View的四个顶点的位置，并可以通过getWidth和getHeight方法来拿到View的最终宽高。
3、Draw过程则决定了View的显示，只有draw方法完成以后View的内容才能呈现在屏幕上。
3.2 MeasureSpec类
MeasureSpec是View的一个静态内部类，源码如下：
/**
* A MeasureSpec encapsulates the layout requirements passed from parent to child.
* Each MeasureSpec represents a requirement for either the width or the height.
* A MeasureSpec is comprised of a size and a mode. There are three possible
*/
public static class MeasureSpec {
private static final int MODE_SHIFT = 30;
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
/**
* UNSPECIFIED模式
* 父容器不对子View有任何限制，子View要多大给多大。
*/
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
/**
* EXACTLY模式
* 父容器已经检测出子View所需要的精确大小，这个时候子View的最终大小
* 就是SpecSize所指定的值。它对应于LayoutParams中的match_parent和具体的数值这两种模式
*/
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
/**
* AT_MOST模式
* 父容器指定了一个可用大小即SpecSize，子View的大小不能大于这个值
* 对应与LayoutParams中的wrap_content。
*/
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;
/**
* 将size和mode打包称一个32位的int型数值，size和mode由父类的MeasureSpec和子类的LayoutParams决定
* 高2位表示SpecMode 即测量模式，而SpecSize是值在某种测量模式下的规格大小。
*/
public static int makeMeasureSpec(@IntRange(from = 0, to = (1 << MeasureSpec.MODE_SHIFT) - 1) int size,
@MeasureSpecMode int mode) {
if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
return size + mode;
} else {
return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
}
}
/**
* 将32位的MeasureSpec解析，返回SpecMode，即测量模式
*/
public static int getMode(int measureSpec) {
//noinspection ResourceType
return (measureSpec & MODE_MASK);
}
/**
* 将32位的MeasureSpec解析，返回SpecSize，即某种测量模式下的规格大小
*/
public static int getSize(int measureSpec) {
return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}
...省略...
}
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MeasureSpec的几点说明：
1、MeasureSpec封装了布局的规格尺寸，即View的宽和高的信息。
2、ViewTree中的每一个节点都持有一个MeasureSpec，封装了自己的尺寸规格。在View的测量流程中，通过makeMeasureSpec来保存宽高信息，在其他流程中，通过getMode或getSize得到模式和宽高。
3、当前View的MeasureSpec是由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams来共同决定的。
4、但是MeasureSpec并不是值View的测量宽高，是在onMeasure方法中根据MeasureSpec确定View的测量宽高
3.3 Measure流程
3.3.1 ViewGroup的measure过程
以DecorView为例，DecorView继承FrameLayout
先从ViewRootImpl的performTraversals方法开始：
WindowManager.LayoutParams lp = mWindowAttributes;
int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
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想要测量DecorView，就必须有测量的尺寸规格MeasureSpec，通过调用getRootMeasureSpec获取了DecorView的MeasureSpec。
ViewRootImpl的getRootMeasureSpec方法：
/**
* Figures out the measure spec for the root view in a window based on it's
* layout params.
*
* @param windowSize
* The available width or height of the window
*
* @param rootDimension
* The layout params for one dimension (width or height) of the
* window.
*
* @return The measure spec to use to measure the root view.
*/
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;
}
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因为DecorView是ViewTree中最顶层的View没有父节点，就没有办法获取父View的MeasureSpec，所以就根据window的尺寸和window的模式来决定DecorView的MeasureSpec。获取之后回到performTraversals方法，
执行performMeasure方法 :
ViewRootImpl的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);
}
}
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这个方法调用了当前View(即DecorView)的measure方法，该方法不能被重写，所以就是调用的View中的measure方法：
View的measure方法：
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
。。。省略。。。。
。。。省略。。。。
if (forceLayout || needsLayout) {
。。。省略。。。。
if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
。。。省略。。。。
} else {
。。。省略。。。。
}
。。。省略。。。。
}
。。。省略。。。。
}
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可是看到，它在内部调用了onMeasure方法，DecorView对onMeasure进行了重写，所以这里实际上调用的是
DecorView的onMeasure方法：
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
。。。省略。。。
if (widthMode == AT_MOST) {
。。。省略。。。
}
if (heightMode == AT_MOST) {
。。。省略。。。
}
if (mOutsets.top > 0 || mOutsets.bottom > 0) {
。。。省略。。。
}
if (mOutsets.left > 0 || mOutsets.right > 0) {
。。。省略。。。
}
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
if (!fixedWidth && widthMode == AT_MOST) {
。。。省略。。。
}
// TODO: Support height?
if (measure) {
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}
}
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在方法内部，主要是进行了一些判断，最后执行super.onMeasure方法，调用父类的onMeasure方法，即FrameLayout的onMeasure方法。不同的ViewGroup有个不同的性质，那么它们的onMeasure必然是不同的，
以FrameLayout为例：
FrameLayout的onMeasure方法：
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
//获取子节点的个数
int count = getChildCount();
//EXACTLY对应于LayoutParams中的match_parent和具体的数值这两种模式。
//判断当前布局FrameLayout的宽高是否是match_parent模式或者指定一个精确的大小
//如果是则置measureMatchParentChildren为false
final boolean measureMatchParentChildren =
MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY ||
MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY;
//mMatchParentChildren是ArrayList集合
mMatchParentChildren.clear();
int maxHeight = 0;
int maxWidth = 0;
int childState = 0;
//循环遍历所有类型不为GONE的子View
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = getChildAt(i);
if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {
//对每一个子View进行测量
measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
获取子View的LayoutParams
final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
//寻找子View中宽高最大者，因为如果FrameLayout是wrap_content属性
//那么它的大小取决于子View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，那么往mMatchParentChildren中添加宽或高为match_parent的子View，
//因为该子View的最终测量大小受到FrameLayout的最终测量大小影响
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());
}
//保存FrameLayout测量结果
setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),
resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec,
childState << MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));
//子View中设置为match_parent的个数
count = mMatchParentChildren.size();
//只有FrameLayout的模式为wrap_content的时候才会执行下列语句
//对子View中中模式match_parent的进行重新测量
if (count > 1) {
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = mMatchParentChildren.get(i);
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
//对FrameLayout的宽度规格设置，因为这会影响子View的测量
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);
}
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
}
}
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总结一下FrameLayout的onMeasure过程：首先FrameLayout根据它的MeasureSpec来对每一个子View进行测量，即调用measureChildWithMargin方法，对于每一个测量完成的子View，会寻找其中最大的宽高，那么FrameLayout的测量宽高会受到这个子View的最大宽高的影响（wrap_content模式），接着调用setMeasureDimension方法，把FrameLayout的测量宽高保存。最后，当FrameLayout为wrap_content属性时，如果其子View时match_parent属性的话，则要重新设置FrameLayout的测量规格，然后重新对该部分View测量。
FrameLayout的measureChildWithMargins方法：
protected void measureChildWithMargins(View child,
int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
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);
}
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由源码可知，里面调用了getChildMeasureSpec方法，把父容器的MeasureSpec以及自己的LayoutParams属性传递进去来获取子View的MeasureSpec，这也说明了：子View的MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams共同决定，最终调用子View的measure方法，重复measure的过程，最终完成了ViewTree的遍历，View的measure过程参考3.3.2小节。
FrameLayout的getChildMeasureSpec方法：
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
//size表示子View可用的空间，是父容器尺寸减去padding
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:
。。。省略。。。
break;
// Parent asked to see how big we want to be
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
。。。省略。。。
break;
}
//noinspection ResourceType
return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}
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方法说明：根据不同的父容器的模式及子View的LayoutParams来决定子View的规格尺寸模式等。
小结：至此以DecorView为例，把ViewGroup(FrameLayout)的测量流程梳理了一下：在ViewRootImpl的performTraversals方法中获得DecorView的尺寸，然后在performMeasure方法中开始测量，对于不同的layout布局有着不同的实现方式，但是大体上是在onMeasure方法中，对每一个子View进行遍历，根据ViewGroup的MeasureSpec和子View的LayoutParams来确定自身的测量宽高，然后根据所有子View的测量宽高信息再确定父容器的测量宽高。
3.3.2 View的measure过程
根据上一小节对ViewGroup的measure过程的分析，调用getChildMeasureSpec获取子View的MeasureSpec后，调用子View的measure方法进行测量，并将子View的MeasureSpec作为参数传递给measure方法，measure方法是一个final类型的方法，子类不能重写，在View的measure方法中会去调用onMeasure方法
View的onMeasure方法：
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}
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这里调用了setMeasuredDimension方法设置测量宽高，而测量宽高则是从getDefaultSize中获取
View的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;
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根据不同的模式来设置不同的测量宽高，一般只需要看AT_MOST和EXACTLY模式，这两种情况下getDefaultSize返回的就是specSize，而这个specSize就是View测量后的大小。,也就是说这两种模式效果是一样的，根据之前的分析wrap_content对应于AT_MOST，match_content和精确大小对应于EXACTLY，所以对于一个直接继承子View的自定义View来说，它的wrap_content和match_content属性的效果是一样的，因此如果要在布局中使用wrap_content就需要重写onMeasure方法并设置wrap_content是的自身大小。
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作者：小文是蜀黍
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/fighting_sxw/article/details/79501913
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