每日一學(三) android View繪制流程之onMeasure()分析

之前做自定義View的時候，知道需要重寫onMeasure()、onLayout()、onDraw()方法，便是對于View的繪制流程一直不是很了解，這裡有機會學習一下，與大家分享，有不對的地方，歡迎大家指出~

一、android繪制view的過程簡單描述

簡單描述可以解釋為：計算大小（measure），布局坐标計算（layout），繪制到螢幕（draw）；

下面看看每一步的動作到底是什麼，

第一步：當activity啟動的時候，觸發初始化view過程的是由Window對象的DecorView調用View（LayoutInflater.from(context).inflate）對象的

public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)

方法開始的，這個方法是final類型的，也就是所有的子類都不能繼承該方法，保證android初始化view的原理不變。具體參數類值，後面會介紹。

第二步：View的measure方法 onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)，該方法進行實質性的view大小計算。注意：view的大小是有父view和自己的大小決定的，而不是單一決定的。這也就是為什麼ViewGroup的子類會重新該方法，比如LinearLayout等。因為他們要計算自己和子view的大小。View基類有自己的實作，隻是設定大小。其實根據源碼來看，measure的過程本質上就是把Match_parent和wrap_content轉換為實際大小，否則子view的尺寸都是固定的了，也就沒必要有measure的過程。

第三步：當measure結束時，回到DecorView，計算大小計算好了，那麼就開始布局了，開始調用view的

public final void layout(int l, int t, int r, int b)

該方法也是final類型的，目的和measure方法一樣。layout方法内部會調用onlayout(int l, int t, int r, int b )方法，二ViewGroup将此方法abstract的了，是以我們繼承ViewGroup的時候，需要重新該方法。該方法的本質是通過measure計算好的大小，計算出view在螢幕上的坐标點

第四步：measure過了，layout過了，那麼就要開始繪制到螢幕上了，是以開始調用view的 public void draw(Canvas canvas)方法，此時方法不是final了，原因是程式員可以自己畫，内部會調用ondraw，我們經常需要重寫的方法。

以上就是view的大概工作過程，當然了，隻是概述，細節多成馬了！！！！！此篇部落格隻分析onMeasure()過程，後續也會繼續分析onLayout()、onDraw()過程。

二、onMeasure()過程分析

public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)的參數來源及代表的意思

這個兩個參數都是有父view傳遞過來的，代表了父view的建議大小。每個整數都包含了兩部分的資訊，第一部分：表示測量模式(mode)，第二部分：父view的大小 (size)，因為對于詳細測量值（measureSpec）需要兩樣東西來确定它，那就是大小（size）和模式（mode）。而measureSpec，size，mode他們三個的關系，都封裝在View類中的一個内部類裡，名叫MeasureSpec。這就是為什麼，我們在重寫onmeasure方法是需要：int specMode = MeasureSpec.getMode(spec); int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);這樣調用，因為MeasureSpec知道怎麼讀取。

MeasureSpec：

因為MeasureSpec類很小，而且設計的很巧妙，是以我貼出了全部的源碼并進行了詳細的标注。（掌握MeasureSpec的機制後會對整個Measure方法有更深刻的了解）

/**
 * MeasureSpec封裝了父布局傳遞給子布局的布局要求，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限制，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的寬高值設定為0的時候或者沒有設定寬高時，模式為UNSPECIFIED
 * 2.EXACTLY
 * 父決定子的确切大小，子被限定在給定的邊界裡，忽略本身想要的大小。
 * (當設定width或height為match_parent時，模式為EXACTLY，因為子view會占據剩餘容器的空間，是以它大小是确定的)
 * 3.AT_MOST
 * 子最大可以達到的指定大小
 * (當設定為wrap_content時，模式為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定自己的尺寸)
 * 
 * MeasureSpecs使用了二進制去減少對象的配置設定。
 */
public class MeasureSpec {
		// 進位大小為2的30次方(int的大小為32位，是以進位30位就是要使用int的最高位和倒數第二位也就是32和31位做标志位)
        private static final int MODE_SHIFT = 30;
        
        // 運算遮罩，0x3為16進制，10進制為3，二進制為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标注需要的值，0标注不要的值。因為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，不是十進制的加法！)
        // 這裡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，不過這次是将MODE_MASK取反，也就是變成了00 111111(00後跟30個1)，将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，列印mode和size的資訊，這裡省略
         */
        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中隻調用了setMeasuredDimension()方法，接受兩個參數，這兩個參數是通過 getDefaultSize方法得到的，我們到源碼裡看看getDefaultSize究竟做了什麼。

getDefaultSize():

/**
     * 作用是傳回一個預設的值，如果MeasureSpec沒有強制限制的話則使用提供的大小.否則在允許範圍内可任意指定大小
     * 第一個參數size為提供的預設大小，第二個參數為測量的大小
     */
    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時使用提供的預設大小
            case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
                result = size;
                break;
            // Mode = AT_MOST,EXACTLY時使用測量的大小
            case MeasureSpec.AT_MOST:
            case MeasureSpec.EXACTLY:
                result = specSize;
                break;
        }
        return result;
    }

getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec)，這裡就是擷取最小寬度作為預設值，然後再根據具體的測量值和選用的模式來得到widthMeasureSpec。heightMeasureSpec同理。之後将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()所要實作的最終目的。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确的measuredWidth和heightMeasureSpec并傳遞進去，我們所有的測量任務就算完成了。

源碼中使用的getDefaultSize()隻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确一點，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。如果隻有一個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周遊視圖中所有的View。ViewGroup中計算子View大小的核心在measureChildren方法，下面我們看看它是如何工作的。

measureChildren()

/** 
 * 周遊所有的子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，就是周遊所有的子View，如果View的狀态不是GONE就調用measureChild去進行下一步的測量

measureChild()

/** 
 * 測量單個視圖，将寬高和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) {  
    // 取得子視圖的布局參數  
    final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();  
  
    // 通過getChildMeasureSpec擷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);  
  
    // 将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資訊去找到最好的結果 
 * （也就是說子view的确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目前尺寸的的内邊距和外邊距(padding,margin) 
 * @param childDimension child在目前尺寸下的布局參數寬高值(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屬性這兩點來确定子view的大小  
    switch (specMode) {  
    // 當父view的模式為EXACITY時，父view強加給子view确切的值（一般是父view設定為match_parent或者固定值的ViewGroup）  
    case MeasureSpec.EXACTLY:  
        // 當子view的LayoutParams>0也就是有确切的值  
        if (childDimension >= 0) {  
            //子view大小為子自身所賦的值，模式大小為EXACTLY  
            resultSize = childDimension;  
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;  
        // 當子view的LayoutParams為MATCH_PARENT時(-1)  
        } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
            //子view大小為父view大小，模式為EXACTLY  
            resultSize = size;  
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;  
        // 當子view的LayoutParams為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，模式為AT_MOST  
            resultSize = size;  
            resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;  
        }  
        break;  
  
    // 當父view的模式為AT_MOST時，父view強加給子view一個最大的值。（一般是父view設定為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;  
  
    // 當父view的模式為UNSPECIFIED時，父容器不對view有任何限制，要多大給多大（多見于ListView、GridView）  
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:  
        if (childDimension >= 0) {  
            // 子view大小為子自身所賦的值  
            resultSize = childDimension;  
            resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;  
        } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {  
            // 因為父view為UNSPECIFIED，是以MATCH_PARENT的話子類大小為0  
            resultSize = 0;  
            resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;  
        } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {  
            // 因為父view為UNSPECIFIED，是以WRAP_CONTENT的話子類大小為0  
            resultSize = 0;  
            resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;  
        }  
        break;  
    }  
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);  
}

分析完上面的代碼我們就可以知道一個View的繪制模式和預設的大小了，是以當我們在自定義一個View的時候，通過onMeasure就可以把View調成我們想要實作的大小和效果啦，至于onLayout、onDraw的流程分析，後面會給出個人的分析過程~

待更~

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