ANDROID自定义视图——onMeasure，MeasureSpec源码 流程 思路详解

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。）
[java] view
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1. /**
2. * 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
3. * MeasureSpec由size和mode组成。
4. * 三种Mode：
5. * 1.UNSPECIFIED
6. * 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）
7. * (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
8. * 2.EXACTLY
9. * 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。
10. * (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)
11. * 3.AT_MOST
12. * 子最大可以达到的指定大小
13. * (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)
14. *
15. * MeasureSpecs使用了二进制去减少对象的分配。
16. */
17. public class MeasureSpec {
18. // 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)
19. private static final int MODE_SHIFT = 30;
20.
21. // 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)
22. // (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）
23. private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
24.
25. // 0向左进位30，就是00 00000000000(00后跟30个0)
26. public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
27. // 1向左进位30，就是01 00000000000(01后跟30个0)
28. public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
29. // 2向左进位30，就是10 00000000000(10后跟30个0)
30. public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;
31.
32. /**
33. * 根据提供的size和mode得到一个详细的测量结果
34. */
35. // measureSpec = size + mode； (注意：二进制的加法，不是10进制的加法！)
36. // 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
37. // 例如size=100(4)，mode=AT_MOST，则measureSpec=100+10000...00=10000..00100
38. public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
39. return size + mode;
40. }
41.
42. /**
43. * 通过详细测量结果获得mode
44. */
45. // mode = measureSpec & MODE_MASK;
46. // 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。
47. // 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
48. public static int getMode(int measureSpec) {
49. return (measureSpec & MODE_MASK);
50. }
51.
52. /**
53. * 通过详细测量结果获得size
54. */
55. // size = measureSpec & ~MODE_MASK;
56. // 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
57. public static int getSize(int measureSpec) {
58. return (measureSpec & ~MODE_MASK);
59. }
60.
61. /**
62. * 重写的toString方法，打印mode和size的信息，这里省略
63. */
64. public static String toString(int measureSpec) {
65. return null;
66. }
67. }

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：
[java] view
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1. /**
2. * 这个方法需要被重写，应该由子类去决定测量的宽高值，
3. */
4. protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
5. setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
6. getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
7. }

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():
[java] view
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1. /**
2. * 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
3. * 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
4. */
5. public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
6. int result = size;
7. int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
8. int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
9.
10. switch (specMode) {
11. // Mode = UNSPECIFIED,AT_MOST时使用提供的默认大小
12. case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
13. result = size;
14. break;
15. case MeasureSpec.AT_MOST:
16. // Mode = EXACTLY时使用测量的大小
17. case MeasureSpec.EXACTLY:
18. result = specSize;
19. break;
20. }
21. return result;
22. }

getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(),widthMeasureSpec)，这里就是获取最小宽度作为默认值，然后再根据具体的测量值和选用的模式来得到widthMeasureSpec。heightMeasureSpec同理。之后将widthMeasureSpec，heightMeasureSpec传入setMeasuredDimension()方法。

setMeasuredDimension()：
[java] view
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1. /**
2. * 这个方法必须由onMeasure(int, int)来调用，来存储测量的宽，高值。
3. */
4. protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
5. mMeasuredWidth = measuredWidth;
6. mMeasuredHeight = measuredHeight;
7.
8. mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
9. }

这个方法就是我们重写onMeasure()所要实现的最终目的。它的作用就是存储我们测量好的宽高值。
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：
[java] view
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1. <com.gxy.text.CostomViewGroup xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
2. android:layout_width="match_parent"
3. android:layout_height="match_parent"
4. android:background="#bbbaaa"
5. >
6. <Button
7. android:text="@string/hello_world"
8. android:layout_width="match_parent"
9. android:layout_height="wrap_content"
10. android:background="#aaabbb"
11. android:id="@+id/textView1" />
12. </com.gxy.text.CostomViewGroup>

将一个Button放入自定义的ViewGroup中，然后在MainActivity的onCreate回调方法中调用setContentView把整个布局文件设置进去。
最后看一下自定义CostomViewGroup中的onMeasure方法的内容：
[java] view
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1. @Override
2. protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
3.
4. //调用ViewGroup类中测量子类的方法
5. measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
6. //调用View类中默认的测量方法
7. super.onMeasure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec);
8.
9. }

本文只是介绍测量，所以onLayout方法先省略，下面来看看效果图：

在子类重写的onMeasure中只调用两个方法，第一个是父类的onMeasure方法，之前已经介绍了它的作用，它最后会调用setMeasuredDimension()将测量好的宽高值传递进去。第二个会调用measureChildren方法，它的作用是测量所有的子View，下面我们看看它是如何工作的。
measureChildren()
[java] view
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1. /**
2. * 遍历所有的子view去测量自己（跳过GONE类型View）
3. * @param widthMeasureSpec 父视图的宽详细测量值
4. * @param heightMeasureSpec 父视图的高详细测量值
5. */
6. protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
7. final int size = mChildrenCount;
8. final View[] children = mChildren;
9. for (int i = 0; i < size; ++i) {
10. final View child = children[i];
11. if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
12. measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
13. }
14. }
15. }

代码很简单，就是遍历所有的子View，如果View的状态不是GONE就调用measureChild去进行下一步的测量

measureChild()
[java] view
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1. /**
2. * 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
3. * @param child 需要测量的子视图
4. * @param parentWidthMeasureSpec 父视图的宽详细测量值
5. * @param parentHeightMeasureSpec 父视图的高详细测量值
6. */
7. protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
8. int parentHeightMeasureSpec) {
9. // 取得子视图的布局参数
10. final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();
11.
12. // 通过getChildMeasureSpec获取最终的宽高详细测量值
13. final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
14. mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
15. final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
16. mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);
17.
18. // 将计算好的宽高详细测量值传入measure方法，完成最后的测量
19. child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
20. }

getChildMeasureSpec()
[java] view
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1. /**
2. * 在measureChildren中最难的部分：找出传递给child的MeasureSpec。
3. * 目的是结合父view的MeasureSpec与子view的LayoutParams信息去找到最好的结果
4. * （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）
5. *
6. * @param spec 父view的详细测量值(MeasureSpec)
7. * @param padding view当前尺寸的的内边距和外边距(padding,margin)
8. * @param childDimension child在当前尺寸下的布局参数宽高值(LayoutParam.width,height)
9. */
10. public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
11. //父view的模式和大小
12. int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
13. int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
14.
15. //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）
16. int size = Math.max(0, specSize - padding);
17.
18. //子view想要的实际大小和模式（需要计算）
19. int resultSize = 0;
20. int resultMode = 0;
21.
22. //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
23. switch (specMode) {
24. // 当父view的模式为EXACITY时，父view强加给子view确切的值
25. case MeasureSpec.EXACTLY:
26. // 当子view的LayoutParams>0也就是有确切的值
27. if (childDimension >= 0) {
28. //子view大小为子自身所赋的值，模式大小为EXACTLY
29. resultSize = childDimension;
30. resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
31. // 当子view的LayoutParams为MATCH_PARENT时(-1)
32. } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
33. //子view大小为父view大小，模式为EXACTLY
34. resultSize = size;
35. resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
36. // 当子view的LayoutParams为WRAP_CONTENT时(-2)
37. } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
38. //子view决定自己的大小，但最大不能超过父view，模式为AT_MOST
39. resultSize = size;
40. resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
41. }
42. break;
43.
44. // 当父view的模式为AT_MOST时，父view强加给子view一个最大的值。
45. case MeasureSpec.AT_MOST:
46. // 道理同上
47. if (childDimension >= 0) {
48. resultSize = childDimension;
49. resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
50. } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
51. resultSize = size;
52. resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
53. } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
54. resultSize = size;
55. resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
56. }
57. break;
58.
59. // 当父view的模式为UNSPECIFIED时，子view为想要的值
60. case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
61. if (childDimension >= 0) {
62. // 子view大小为子自身所赋的值
63. resultSize = childDimension;
64. resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
65. } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
66. // 因为父view为UNSPECIFIED，所以MATCH_PARENT的话子类大小为0
67. resultSize = 0;
68. resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
69. } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
70. // 因为父view为UNSPECIFIED，所以WRAP_CONTENT的话子类大小为0
71. resultSize = 0;
72. resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
73. }
74. break;
75. }
76. return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
77. }

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。这两组三对值的相互作用。
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（ANDROID自定义视图——onLayout源码流程思路详解）。最后再将onMeasure，onLayout结合起来写一个完整的例子（ANDROID自定义视图——仿瀑布布局）。也许这些都写完以后会对整个流程的思路会更加清晰。