Android View的绘制流程三部曲 —— Measure _view的绘制

从来好事天生俭，自古瓜儿苦后甜。这篇文章主要讲述Android View的绘制流程三部曲 —— Measure相关的知识，希望能为你提供帮助。
在刚开始学习java的时候，我看的是Mars老师的视频。Mars老师说过的一句话让我印象很深刻：要有一颗面向对象的心。
如果我们用面向对象的思维方式来思考，就会觉的View的绘制机制是很合理，很科学的。我们要在一张纸上画一幅画，首先要测量一下这幅画有多大吧，然后确定在这张纸的哪个地方画会显得比较美观，最后才是用画笔工具将画绘制在纸上。
在android中也是一样的。View的绘制流程主要是指measure，layout，draw这三步，即测量，布局，绘制。首先是要测量View的宽高，然后布局确定在父容器中的位置坐标，最后才是绘制显示出来。
View的绘制流程从ViewRootImpl的performTraversals方法开始，在performTraversals方法中会调用performMeasure、performLayout、performDraw三个方法来遍历完成整棵视图树的绘制。
那这篇博客就一起来探索View的绘制流程中的第一步，measure。
MeasureSpecperformMeasure方法是这样被调用的，

performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

接收了两个参数，很好奇这两个参数是什么。看名字是“子View宽测量说明书”和“子View高测量说明书”？应该先来了解一下MeasureSpec。
MeasureSpec是一个32位的int值，高2位是specMode记录的是测量模式，低30位是specSize记录的是测量大小。
specMode有三种类型：
EXACTLY ：精确值模式，表示父视图希望子视图的大小应该是由specSize的值来决定的，这个时候View的最终大小就是specSize所记录的大小。对应于LayoutParams中的 match_parent和具体数值的形式。比如 android:layout_width=”match_parent”，android:layout_width=”50dp”
AT_MOST ：最大值模式，表示父容器指定了一个可用大小specSize，子视图最多只能是specSize中指定的大小，不能大于这个值。对应于LayoutParams中的 wrap_content的形式。
UNSPECIFIED ：父容器不对View有任何限制，View想多大就多大，一般不会用到
MeasureSpec到底是用来干嘛的？
系统是通过View的MeasureSpec来确定View的测量宽高的
MeasureSpec是怎么来的？
对于普通的View来说，其MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams共同确定。对于顶级View（DecorView），其MeasureSpec由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams共同确定。
一个View是有两个MeasureSpec的，一个用于确定测量的宽，一个用于确定测量的高。
我们回到performMeasure方法，来看看参数childWidthMeasureSpec和childHeightMeasureSpec，这两个MeasureSpec是顶级View的，它们由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams共同确定。那它们又是怎么产生的？接下来就是揭晓谜底时候。
在ViewRootImpl的measureHierarchy方法中，有两行代码是这样的

childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowWidth, lp.width); childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);

getRootMeasureSpec方法获取到根View（DecorView）的MeasureSpec。哈哈找到了。然后赋值给childWidthMeasureSpec和childHeightMeasureSpec。desiredWindowWidth和desiredWindowHeight是屏幕的尺寸。lp.width 和lp.height都是MATCH_PARENT。
那么探探getRootMeasureSpec方法，如下：

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; }

会转到MeasureSpec的makeMeasureSpec方法，而makeMeasureSpec方法就是将SpecSize和SpecMode包装成32位的int值。在这里，SpecSize是windowSize，即屏幕的尺寸，SpecMode是EXACTLY（精确值模式）。那makeMeasureSpec方法是怎么组装MeasureSpec的呢？如下：

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); } }

这样，根View的MeasureSpec就诞生了。它将参与构成子元素的MeasureSpec。
【Android View的绘制流程三部曲 —— Measure】而对于普通的View，其MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams共同构成。我们知道刚才getRootMeasureSpec方法获取到的是顶级View的MeasureSpec，顶级View本身就是父容器。
那现在看看ViewGroup的measureChild方法，这个方法是用来测量子View的。如下：

protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec, int parentHeightMeasureSpec) { final LayoutParams lp = child.getLayoutParams(); final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec, mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width); final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec, mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height); child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); }

首先是调用子元素的getLayoutParams方法获取到子元素的LayoutParams，之后调用了getChildMeasureSpec方法来获取到子元素的MeasureSpec，可以看到传入了父元素的MeasureSpec（parentWidthMeasureSpec、parentHeightMeasureSpec）。
getChildMeasureSpec方法很重要，能让我们了解子元素MeasureSpec的产生过程，如下：

public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) { int specMode = MeasureSpec.getMode(spec); int specSize = MeasureSpec.getSize(spec); 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: if (childDimension > = 0) { // Child wants a specific size... so be it resultSize = childDimension; resultMode = MeasureSpec.EXACTLY; } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) { // Child wants to be our size, but our size is not fixed. // Constrain child to not be bigger than us. resultSize = size; resultMode = MeasureSpec.AT_MOST; } 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 asked to see how big we want to be case MeasureSpec.UNSPECIFIED: if (childDimension > = 0) { // Child wants a specific size... let him have it resultSize = childDimension; resultMode = MeasureSpec.EXACTLY; } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) { // Child wants to be our size... find out how big it should // be resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size; resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED; } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) { // Child wants to determine its own size.... find out how // big it should be resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size; resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED; } break; } //noinspection ResourceType return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode); }

如果父容器的specMode是EXACTLY，子元素的大小是精确的大小（设置了比如android:layout_width=”50dp”），那么子元素的specSize是childDimension（如50dp），specMode也是EXACTLY。其他的分支都是差不多的。
这个方法代码虽然长长的，但逻辑并不复杂，就是根据父容器的MeasureSpec和子元素的LayoutParams来组装子元素的MeasureSpec。所以说普通View的MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams共同决定。
MeasureSpec就那么多知识点，其实我觉的View的绘制过程中，measure过程之所以是复杂的，就是因为MeasureSpec的构成受到父容器MeasureSpec和自身LayoutParams的影响，分了多种情况。好多要记的。
有了MeasureSpec后，真正的测量过程，其实就是根据MeasureSpec的测量模式来确定测量大小。就是这样。
那么现在我们已经搞定了MeasureSpec，之后回到performMeasure方法，这里传入的是顶级View（DecorView）的MeasureSpec。那么我们就跟进看看到底View的测量过程是怎样的。
View的测量performMeasure方法源码如下：

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); } }

转到了View的measure方法，如下：

public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {//代码省略final boolean forceLayout = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT; //代码省略 if (forceLayout || needsLayout) { // first clears the measured dimension flag mPrivateFlags & = ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET; resolveRtlPropertiesIfNeeded(); int cacheIndex = forceLayout ? -1 : mMeasureCache.indexOfKey(key); if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) { // measure ourselves, this should set the measured dimension flag back onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); mPrivateFlags3 & = ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT; } //代码省略mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec; mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec; mMeasureCache.put(key, ((long) mMeasuredWidth) < < 32 | (long) mMeasuredHeight & 0xffffffffL); // suppress sign extension }

可以看到View的measure方法是带final的，不允许子类重写。
经过一系列的处理，核心过程会转到onMeasure方法真正去测量，而这个onMeasure方法一般是需要重写，比如DecorView重写了View的onMeasure方法，TextView也是。
但是View也定义了onMeasure方法的默认实现，那就跟进onMeasure方法探探，

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec), getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec)); }

调用了setMeasuredDimension将测量的宽高设置进去，好像很简单的说。如果我们要重写onMeasure方法，去测量宽高，最后也要调用setMeasuredDimension将测量的宽高设置进去。好，接着继续
getDefaultSize方法用于获取测量宽高，应该就是这里完成的转换吧，应该就是根据测量模式来得到测量的大小吧。

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; }

其实内部逻辑是很简单的，从measureSpec中取出specMode和specSize，然后就是AT_MOST和EXACTLY的情况下，都返回specSize，这个specSize就是测量的值了。
以上就是View的测量过程。
ViewGroup的测量那么接下来是ViewGroup的测量过程，ViewGroup中是没有重写onMeasure方法的，这也是很合理的。怎么能定义出一个符合很多种ViewGroup的onMeasure方法呢？很显然LinearLayout和RelativeLayout的onMeasure方法实现是不一样的。一个是线性布局，一个是相对布局。
ViewGroup除了完成自身的测量，还会遍历子元素，如此循环完成整棵视图树的测量过程。在ViewGroup中定义了一个measureChildren方法去遍历子元素，如下：

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); } } }

会转到measureChild方法中去测量子元素。

protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec, int parentHeightMeasureSpec) { final LayoutParams lp = child.getLayoutParams(); final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec, mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width); final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec, mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height); child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); }

就这样，ViewGroup将measure过程传递到了子元素。如此反复完成整棵视图树的绘制。
以上就是ViewGroup的测量过程
总结我觉的学习View的绘制，可以看看一些系统的View的源码，比如LinearLayout的，TextView的，TextView的比较难，可以挑个简单点的。
来举个例子梳理一下，activity_main.xml文件如下所示：

< LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="horizontal" > < TextView android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="helloworld" /> < /LinearLayout>

View的绘制流程从ViewRootImpl的performTraversals方法开始，在performTraversals方法中会调用performMeasure方法。而在performMeasure中会调用DecorView的measure方法，这样整个视图树的测量也就开始了。
之后DecorView会调用它重写的onMeasure方法，在DecorView的onMeasure方法中，又会调用其父类FrameLayout的onMeasure方法，在FrameLayout的onMeasure方法中，才将measure过程传递到子元素，即调用了子元素的measure方法。这个时候就到了我们的activity_main.xml文件对应的ContentView了。这就是ViewGroup的measure传递过程。
上面贴出了View的measure方法，我们知道了measure方法是不允许子类重写的，但它很重要。measure方法是传递的入口，比如父元素传递measure过程给子元素一般都是这样的，

child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec)

measure方法传入子元素的MeasureSpec，而这个MeasureSpec是通过父元素的MeasureSpec和子元素自身LayoutParams共同决定的，详细过程会看上面的measureChild方法。
然后在子元素的measure中会调用onMeasure方法去真正测量View。onMeasure方法通常都要重写。根据MeasureSpec来最终确定出View的测量宽高。
呼！真的要去看下系统控件源码，或者是去看下大神们写的自定义View，能帮助我们梳理View的绘制的知识。
比如郭神写过一篇文章介绍Scroller，还介绍了简易版ViewPager的实现，这个自定义的ViewPager的方法是这样重写onMeasure方法的：

@Override protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); int childCount = getChildCount(); for (int i = 0; i < childCount; i++) { View childView = getChildAt(i); // 为ScrollerLayout中的每一个子控件测量大小 measureChild(childView, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); } }

学习的时候就可以思考，为什么郭大侠会这样写？第一行super.onMeasure是测量自身（View的onMeasure是有用的！），然后是遍历子元素，调用measureChild方法来测量子元素，完毕！这也验证了ViewGroup除了测量自身，还会遍历测量子元素。
这些都是我学习View的绘制，自定义View的方法。