Android的onMeasure和onLayout And MeasureSpec揭秘

2022-09-29 16:36:31

Android中自定义ViewGroup最重要的就是onMeasure和onLayout方法，都需要重写这两个方法，ViewGroup绘制 的过程是这样的：onMeasure → onLayout → DispatchDraw

[java] view plaincopy
  1.   其实我觉得官方文档解释有大大的问题，刚开始一直很疑惑onMeasure和onLayout是什么意思，看了很多资料后豁然开朗，总结如下

首先要知道ViewGroup是继承View的，后面的解释跟View有关。ViewGourp可以包含很多个View，View就是它的孩子，比如LinearLayout布局是一个ViewGroup，在布局内可以放TextEdit、ImageView等等常用的控件，这些叫子View，当然不限于这个固定的控件。

 onMeasure → onLayout → DispatchDraw：onMeasure负责测量这个ViewGroup和子View的大小，onLayout负责设置子View的布局，DispatchDraw就是真正画上去了。

 onMeasure

官方解释：

protected void onMeasure (int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)

Measure the view and its content to determine the measured width and the measured height. 即 测量View和它的内容决定宽度和高度。
说实在的，官方文档说测量我刚开始很疑惑，onMeasure翻译过来是测量，根本不知道它的意图，其实它有两方面作用：①获得ViewGroup和子View的宽和高 ②设置子ViewGroup的宽和高，注意，只是宽和高。其实，追踪onMeasure方法会发现，它继承自View。
典型的onMeasure的一个实现
[java] view plaincopy
  1. @Override    
  2. protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {    
  3.     
  4.     int width = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);   //获取ViewGroup宽度    
  5.     int height = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);  //获取ViewGroup高度    
  6.     setMeasuredDimension(width, height);    //设置ViewGroup的宽高    
  7.     
  8.     int childCount = getChildCount();   //获得子View的个数，下面遍历这些子View设置宽高    
  9.     for (int i = 0; i < childCount; i++) {    
  10.         View child = getChildAt(i);    
  11.             child.measure(viewWidth, viewHeight);  //设置子View宽高    
  12.         }    
  13.  }  
很明显，先获取到了宽高再设置。顺序是先设置ViewGroup的，再设置子View。
其中，设置ViewGroup宽高的方法是 setMeasureDimension(),查看这个方法的源代码，它在view.class下
[java] view plaincopy
  1. protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {    
  2.         boolean optical = isLayoutModeOptical(this);    
  3.         if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {    
  4.             Insets insets = getOpticalInsets();    
  5.             int opticalWidth  = insets.left + insets.right;    
  6.             int opticalHeight = insets.top  + insets.bottom;    
  7.     
  8.             measuredWidth  += optical ? opticalWidth  : -opticalWidth;    
  9.             measuredHeight += optical ? opticalHeight : -opticalHeight;    
  10.         }    
  11.         mMeasuredWidth = measuredWidth;  //这就是保存到类变量  
  12.         mMeasuredHeight = measuredHeight;    
  13.     
  14.         mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;    
  15.  }  
setMeasureDimension方法必须由onMeasure调用，上上的代码刚好是在onMeasure中调用，所以才符合要求。那设置的这个宽高保存在哪里呢？源代码中也可以看出，它保存在ViewGroup中：mMeasuredWidth，mMeasuredHeight是View这个类中的变量。
接下来是设置子View的宽高，每个子View都会分别设置，这个宽高当然是自己定义的。child.measure(viewWidth, viewHeight);调用的是measure方法，注意这个方法是属于子View的方法，那设置的高度保存在哪里呢？对了，就是每个子View中，而不是ViewGroup中，这点要分清楚。
再来看看measure的实现
[java] view plaincopy
  1. public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
  2. <span style="white-space:pre">  </span>.........    
  3. <span style="white-space:pre">  </span>// measure ourselves, this should set the measured dimension flag back    
  4.         onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);    
  5. <span style="white-space:pre">  </span>..........    
  6. }  
其实它又调用了View类中的onMeasure方法，在看View.class的onMeasure方法
[java] view plaincopy
  1. protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {    
  2.         setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),    
  3.                 getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));    
  4. }  
很奇怪吧，又绕回了原来的setMeasureDimension方法，说到底，真正设置ViewGroup和子View宽高的都是setMeasureDimension方法，但是为什么上面child.measure(viewWidth, viewHeight);不直接调用child.setMeasureDimension(viewWidth,viewHeight)呢，多方便啊。因为setMeasureDimension()只能由onMeasure()方法调用。
所以onMeasure没什么神奇之处，就是测量(Measure)和设置(determine)宽高，现在终于理解API文档所解释的。
 
onLayout
官方解释 
protected abstract void onLayout (boolean changed, int l, int t, int r, int b)
Called from layout when this view should assign a size and position to each of its children. 
它才是设置子View的大小和位置。onMeasure只是获得宽高并且存储在它各自的View中，这时ViewGroup根本就不知道子View的大小，onLayout告诉ViewGroup，子View在它里面中的大小和应该放在哪里。注意两个的区别，我当时也被搞得一头雾水。
参数int l, int t, int r, int b不用多说，就是ViewGroup在屏幕的位置。
[java] view plaincopy
  1. @Override      
  2. protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {      
  3.     int mTotalHeight = 0;      
  4.     // 当然，也是遍历子View，每个都要告诉ViewGroup      
  5.     int childCount = getChildCount();      
  6.     for (int i = 0; i < childCount; i++) {      
  7.         View childView = getChildAt(i);      
  8.         // 获取在onMeasure中计算的视图尺寸      
  9.         int measureHeight = childView.getMeasuredHeight();      
  10.         int measuredWidth = childView.getMeasuredWidth();      
  11.         childView.layout(left, mTotalHeight, measuredWidth, mTotalHeight + measureHeight);          
  12.         mTotalHeight += measureHeight;      
  13.     }      
  14. }  
接下来就是DispatchDraw。。。
好了，现在的理解只能是这样
 
ADD：关于MeasureSpec
MeasureSpec是View中的一个内部类，A MeasureSpec encapsulates the layout requirements passed from parent to child. 即封装了布局传递的参数。它代表Height和Width，先贴一段使用情况的代码：
[java] view plaincopy
  1. @Override    
  2. protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {    
  3.     super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);    
  4.     int width = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);  //获取真实width  
  5.     int height = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);   //获取真实height  
  6.     setMeasuredDimension(width, height);   //设置ViewGroup的宽高  
  7.     for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {       
  8.         getChildAt(i).measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);    //遍历孩子设置宽高    
  9.     }    
  10. }  
为什么onMeasure的参数widthMeasureSpec和heightMeasure要经过getSize()方法才得到真实的宽高 ，既然参数是int类型为什么不直接传递真实宽高，其实这暗藏玄机。我们当然是直接找到MeasureSpec的源码来看咯
[java] view plaincopy
  1. public static class MeasureSpec {    
  2.        private static final int MODE_SHIFT = 30;    //    
  3.        private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;    
  4.        public static int getMode(int measureSpec) {    
  5.             return (measureSpec & MODE_MASK);    
  6.        }    
  7.        public static int getSize(int measureSpec) {    
  8.             return (measureSpec & ~MODE_MASK);    
  9.        }    
  10. }  
看getSize方法，他是利用传递进来的参数来解析的。其实直接这么看会很晕，根本不知所云，所以回头看看onMeasure方法，调试onMeasure方法，里面的widthMeasureSpec、heightMeasureSpec和解析出来的值width、height的值如下：
Android的onMeasure和onLayout And MeasureSpec揭秘
发现解析前后的值差很远，再结合源代码 widthMeasureSpec & ~ MODE_MASK，运算后刚好匹配得到width。运算方法：0x3=0011, 它向左移位30位，得到1100 0000 .....(1后面一共有30个0.) ~取反后就是0011 1111……(0后面有30个1). 上面的widthMeasureSpec是1073742304，转换成二进制是 0100 0000 0000 0000 0000 0001 1110 0000，和前面那个 ~MODE_MASK &之后(注意MODE_MASK要先取反再与widthMeasureSpec)，最前面那个2个1就去掉了，widthMeasureSpec只留下了后面一段有1，即得到0000 …(省略16个0)… 0001 1110 0000，得到的值转换成 十进制刚好是480，完美，转换后得到了真实的width。手机的屏幕刚好是480*854，这是小米1的屏幕。
 
PS：但是为什么要费这么大的周折呢？为什么要移位向左移位30呢？
仔细看getMode()方法，它也是使用和getSize()同样的参数来解析，其实getSize只是用了measureSpec中的一部分来代表width or height，剩下的高位用来代表getMode的值。
且看widthMeasureSpec的值，它左边最高两位是01，然后和MODE_MASK & 了之后，得到0100……(1后省了30个0)，即0x40000000，查看MeasureSpec中的几个常量：
AT_MOST = 0x80000000
EXACTLY = 0x40000000
UPSPECIFIED = 0x00000000
 
getMode解析之后得到EXACTILY。所以说一个measureSpec参数就得到了两个值，一个是具体的大小值，一个是模式的值，再看看官方文档的解释，终于明白为什么叫encapsulates 了，不得不说Google工程师牛。
我们通常在XML布局中使用的layout_width或layout_height可以指定两种值，一种是具体的，比如100dp，一种是Math_Parent之类的，就是封装到这里来了... 对应两个值哦~
 
回到前面的为什么要左移30位的问题。因为int类型是32位，原始值0x3左移30位后使用最高两位来表示MODE值，我们传递的measureSpec是正数的时候，怎么也不会用到最高两位表示getSize要解析的真实值。也就是即使真实值使用到了3221225471，也可以正确解析出真实值，不用担心真实值会溢出。地球上也没那么大分辨率的屏幕哦！不过这是我个人的猜测而已。

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