--- theme: devui-blue --- ## 前言 View的测量过程是View绘制三大步骤（测量、布局、绘制）中的第一步。整个View树的测量涉及的流程很多，我们先看一些必要的前置知识：首先来思考一下测量过程，测量的目的是确定View的尺寸，而Android中View是以树状结构组成的，那么： 1. 每一个View(除去根节点以外)都存在于某一个ViewGroup中，子View的尺寸受到父View的限制，这就涉及到父View对子View的尺寸要求； 2. 每一个ViewGroup又可能包含多个子View，所以ViewGroup不仅要考虑其父View对自己的尺寸要求，还要考虑到自己对多个子View的尺寸；由此可见，测量过程中View之间不是孤立的，父View对子View存在着尺寸要求，那么代码中如何表述这种“要求”呢？答案是仅需要一个普通的int。具体的操作来看MeasureSpec类。 ## 一、MeasureSpec：父View对子View的布局要求 MeasureSpec是View的一个静态内部类，用途是：将父View对子View的布局要求封装成一个int（目的是减少频繁的创建对象引起的性能问题） MeasureSpec 将两部分信息填充到int中，一是模式，二是尺寸一个int通常占用32位，MeasureSpec将其中的2位用于存储模式，剩余30位用于存储尺寸。 frameworks/base/core/java/android/view/View.java ```java public static class MeasureSpec { private static final int MODE_SHIFT = 30; private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT; public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT; public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT; public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT; 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); } } public static int getMode(int measureSpec) { //noinspection ResourceType return (measureSpec & MODE_MASK); } public static int getSize(int measureSpec) { return (measureSpec & ~MODE_MASK); } ``` 模式一共有3种，分别是：`UNSPECIFIED`、`EXACTLY`、`AT_MOST` 三种模式从名字也能看出，`UNSPECIFIED`是尺寸未指定，`EXACTLY`则是代表尺寸有具体的要求，`AT_MOST`是规定了能够达到的最大尺寸。此外MeasureSpec提供了静态方法makeMeasureSpec，用于将模式、尺寸组装成int，以及从int中解析模式和尺寸的getMode、getSize静态方法。了解了父容器传递给子容器的测量要求MeasureSpec，接下来看一下具体代码中，ViewGroup怎样对子View进行测量 ## 二、measureChildWithMargins：ViewGroup对子View的测量 ViewGroup中有`measureChildWithMargins`方法对子View之一进行测量，根据注释，核心的工作是在`getChildMeasureSpec`方法中完成的。参数中： 1. `child`是要测量的子View 2. `parentWidthMeasureSpec`、`parentHeightMeasureSpec`是**本ViewGroup的父容器传入的对本ViewGroup的尺寸要求**，可以认为是`child`的“祖父View”对父View(也就是调用该方法的ViewGroup)的尺寸要求 3. `widthUsed`、`heightUsed`是已经被父容器使用的额外空间（可能被父级的其他子View使用） frameworks/base/core/java/android/view/ViewGroup.java ```java protected void measureChildWithMargins(View child, int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed, int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) { /* 从子View的xml中获取参数 */ final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams(); /* 获取对子View的宽、高要求 */ 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); /* 要求子View测量 */ child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); } ``` 整个方法体很简单，核心工作都是在`getChildMeasureSpec`方法中，获取对子View的宽、高要求后继续传入子View，调用子View的`measure`方法测量。调用`getChildMeasureSpec`方法时： - 第一个参数`spec`：“祖父View”对该ViewGroup(也就是`this`)的尺寸要求MeasureSpec； - 第二个参数`padding`：将水平和垂直方向上的本ViewGroup设置的内部填充(`mPadding*`)、子View设置的左右边距(`lp.*Margin`)、其他子View已用掉的尺寸(`*Used`) 累加起来传入；我们可以推测，除去`padding`，剩余的尺寸才是子View能够使用的尺寸； - 第三个参数`childDimension`：从子View的xml中获取的宽高参数 lp.width 和 lp.height； frameworks/base/core/java/android/view/ViewGroup.java ```java public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) { // 解析“祖父View”对该ViewGroup的尺寸限制 int specMode = MeasureSpec.getMode(spec); int specSize = MeasureSpec.getSize(spec); // 这里验证了我们的猜测，用“祖父View”对该ViewGroup的尺寸限制，减去本ViewGroup设置的padding， // 减去子View设置的margin，减去其他子View已经使用的尺寸，就是子View能够使用的最大尺寸 size 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 them 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); } ``` getChildMeasureSpec方法中的代码看似很多，实际上结构很简单，首先根据“祖父View”对该ViewGroup的尺寸限制和参数padding，获得子View最大允许使用的尺寸`size` 然后根据“祖父View”对该ViewGroup的尺寸限制模式（EXACTLY、AT_MOST、UNSPECIFIED），以及子View在xml中约束的3种情况（具体尺寸、MATCH_PARENT、WRAP_CONTENT），组合为9种不同的情况分别确定好尺寸和模式，再组合成MeasureSpec即可。 1. “祖父View”对该ViewGroup的尺寸要求为EXACTLY模式，代表该ViewGroup尺寸已确定 - 如子View的xml中写明了具体尺寸，则无视该ViewGroup的尺寸要求 - 如子View的xml中规定了MATCH_PARENT，则子View需要占用剩余所有空间，那么在该ViewGroup尺寸明确的情况下，子View自然也有明确的尺寸，所以子View的模式也设置为EXACTLY - 如子View的xml中规定了WRAP_CONTENT，那么在该ViewGroup尺寸明确、子View尺寸未知的情况下，将子View的模式设置为AT_MOST，即限制最大尺寸。 2. “祖父View”对该ViewGroup的尺寸要求为AT_MOST，代表该ViewGroup尺寸不确定，但存在确定的尺寸限制 - 如子View的xml中写明了具体尺寸，依然是无视该ViewGroup的要求 - 如子View的xml中规定了MATCH_PARENT或者WRAP_CONTENT，那么在该ViewGroup尺寸暂不确定的情况下，子View的尺寸也无法确定，只能跟随父View的限制设置AT_MOST 3. “祖父View”对该ViewGroup的尺寸要求为UNSPECIFIED，没有明确尺寸和限制 - 如子View的xml中写明了具体尺寸，依然是无视该ViewGroup的要求 - 如子View的xml中规定了MATCH_PARENT或者WRAP_CONTENT，那么子View也跟随该ViewGroup的没有明确的尺寸限制利用`MeasureSpec.makeMeasureSpec`方法组合好该ViewGroup对子View的尺寸要求后，再回到`measureChildWithMargins`方法，就可以调用`child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec)`继续对子View的测量。 ## 三、measure、onMeasure：View对自身的测量在ViewGroup的`measureChildWithMargins`方法中，获取对子View的宽高要求后，会对子View调用`measure(int, int)`方法 frameworks/base/core/java/android/view/View.java ```java public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { // ...... onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); // flag未设置意味着没有调用 setMeasuredDimension if ((mPrivateFlags & PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) != PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) { throw new IllegalStateException(/*.......*/); } // ...... } protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec), getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec)); } ``` `measure`方法是一个final方法，不允许重写，其核心是调用`onMeasure`方法，应由View的子类重写`onMeasure`方法来完成测量过程 `setMeasuredDimension`方法的注释中有说明：`onMeasure`方法中必须使用`setMeasuredDimension`保存测量结果，不然`measure`方法中会抛出`IllegalStateException`异常先不管具体的测量结果怎样得出的，`setMeasuredDimension`方法是怎样把测量结果保存的呢？ frameworks/base/core/java/android/view/View.java ```java int mMeasuredWidth; int mMeasuredHeight; protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) { // ......Optical Bounds 模式下的小修正 setMeasuredDimensionRaw(measuredWidth, measuredHeight); } private void setMeasuredDimensionRaw(int measuredWidth, int measuredHeight) { mMeasuredWidth = measuredWidth; mMeasuredHeight = measuredHeight; mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET; } ``` 可以看到最终调用`setMeasuredDimensionRaw`将计算出的宽高数据存放到 `mMeasuredWidth` 和 `mMeasuredHeight`两个成员变量中，这就是View测量步骤的目的了。 ## 小节至此，已经了解了 ViewGroup如何要求子View测量、View的测量这些前置的知识，接下来看View树的测量流程。 ## 四、帧绘制的时机位于前台的Activity会拥有一个ViewRootImpl实例，ViewRootImpl构造时会拥有一个Choreographer实例，在允许绘制时，ViewRootImpl会调用`scheduleTraversals()`方法安排一次“Traversal”(遍历)。 frameworks/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java ```java final class TraversalRunnable implements Runnable { @Override public void run() { doTraversal(); } } final TraversalRunnable mTraversalRunnable = new TraversalRunnable(); void scheduleTraversals() { if (!mTraversalScheduled) { mTraversalScheduled = true; mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier(); mChoreographer.postCallback( Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null); notifyRendererOfFramePending(); pokeDrawLockIfNeeded(); } } ``` 经过Choreographer的安排，下一帧绘制时执行了`doTraversal()`方法，其中移除了同步屏障，修改了`mTraversalScheduled`的状态，然后执行`performTraversals()`方法 frameworks/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java ```java void doTraversal() { if (mTraversalScheduled) { mTraversalScheduled = false; mHandler.getLooper().getQueue().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier); performTraversals(); } } ``` `performTraversals()`方法中进行了一帧绘制的全部工作，包含动画、测量、布局、绘制等，代码量很大，我们这里可以暂时认为其关键逻辑是： frameworks/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java ```java private void performTraversals() { final View host = mView; WindowManager.LayoutParams lp = mWindowAttributes; // ...... // desiredWindowWidth = XXX; // desiredWindowHeight = XXX; // 测量 windowSizeMayChange |= measureHierarchy(host, lp, mView.getContext().getResources(), desiredWindowWidth, desiredWindowHeight); // ...... // 布局 performLayout(lp, mWidth, mHeight); // ...... // 绘制 performDraw(); } ``` 其中`measureHierarchy`方法是对整个View树的测量，最终是调用到`mView.measure`，通常情况下ViewRootImpl的mView就是在setView时赋值的 DecorView。 ## 五、DecorView的测量 DecorView就是View树的根，`getRootMeasureSpec`方法获取的是用于DecorView测量的“根MeasureSpec”，通常情况下，`getRootMeasureSpec`获取到的根MeasureSpec 是 EXACTLY模式，宽高与屏幕的分辨率一致。 frameworks/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java ```java private boolean measureHierarchy(final View host, final WindowManager.LayoutParams lp, final Resources res, final int desiredWindowWidth, final int desiredWindowHeight) { int childWidthMeasureSpec; int childHeightMeasureSpec; // ...... childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(/*.......*/); childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(/*.......*/); performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); // ...... return windowSizeMayChange; } private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) { if (mView == null) { return; } Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure"); try { mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); } finally { Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW); } } ``` DecorView也是View的子类，因此其measure方法就是View的`measure`方法，根据上述对View测量的介绍，其核心逻辑也是在重写的`onMeasure`方法里 frameworks/base/core/java/com/android/internal/policy/DecorView.java ```java @Override protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { /* * 处理根MeasureSpec是AT_MOST的情况 */ super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); } ``` 其实DecorView的`onMeasure`方法并没有这么简洁，但多数逻辑用于处理根MeasureSpec是AT_MOST的情况，在大多数情况下根MeasureSpec还是 EXACTLY模式，所以这里核心是调用`super.onMeasure`方法。由于DecorView继承自FrameLayout，所以我们看帧布局的`onMeasure`方法 FrameLayout的`onMeasure`方法也有一些非EXACTLY情况的处理，但其核心思想很简单，遍历其中所有的子View，并调用上面介绍过的`measureChildWithMargins`方法对子View逐个进行测量。 frameworks/base/core/java/android/widget/FrameLayout.java ```java @Override protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { int count = getChildCount(); for (int i = 0; i < count; i++) { final View child = getChildAt(i); if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) { measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0); // ...... } } setMeasuredDimension(/*...*/); // ...... } ``` 可以看到FrameLayout在对子View调用`measureChildWithMargins`方法时，已使用的尺寸`widthUsed`和`heightUsed`传入的都是0，这也是FrameLayout的特性决定的，子View之间互不影响，可以重叠。 DecorView在对子View的遍历中，通过`measureChildWithMargins`方法令子View也调用`measure`、`onMeasure`方法，这样从上到下的遍历完成后，整个View树的测量也就完成了。不同的ViewGroup和View都有各自重写的`onMeasure`方法，具体的测量细节都在里面，可以深入源码去了解。需要注意： View测量后的尺寸可以通过`getMeasuredHeight()`、`getMeasuredWidth()`获取，但这不代表View的真正尺寸，在布局后可能会发生改变。