引言
Android实际项目开发中，自定义View不可或缺，而作为自定义View的一种重要实现方式——继承View重绘尤其重要，前面很多文章基本总结了继承View的基本流程：自定义属性和继承View重写onDraw方法——>实现构造方法并完成相关初始化操作——>重写onMeasure方法——>onSizeChanged()拿到view的宽高等数据——>重写onLayout————>重写onTouch实现交互——>定义交互回调接口，但是由于当时的具体的业务需求并没有详解总结下关于onMeasure和onLayout方法，相信很多初学者都是处于知其然而不知其所以然，这篇文章就专门总结下。
一、View的系统架构
虽然前面已经总结过了，但是这在里还是重申下，加深印象。总所周知，在Android中每一个控件都会再界面中占据一块矩形的区域，这和大多数系统的控件机制都差不多。Android中控件是通过构造树的形式来管理的（所谓控件树如下图所示），主要分为View和ViewGroup两大类，其中ViewGroup直接继承自View，View作为系统所有可视组件的基类，而通过控件树，上层控件负责下层子控件的测量与绘制（即先执行onMeasure——>onLayout——>onDraw的），并负责分发交互事件的即事件是先传递到ViewGroup的，再由ViewGroup决定是否传递给下层子View。而这颗树的根节点ViewParent（其实质是一个接口定义了一系列管理View的方法）对于该控件树所有的交互事件惊喜统一管理和分发，从而实现对整个树进行整体控制。
二、View、ViewGroup的测量和绘制概述
Android中的GUI系统是客户端和服务端配合的窗口系统，即后台运行了一个绘制服务，每个应用程序都是该服务端的一个客户端，当客户端需要绘制时，首先请求服务端创建一个窗口，然后在窗口中进行具体的视图内容绘制；对于每个客户端而言，他们都感觉自己独占了屏幕，而对于服务端而言，它会给每一个客户端窗口分配不同的层值，并根据用户的交互情况动态改变窗口的层值，这就给用户造成了所谓的前台窗口和后台窗口的概念。当然这是屏幕绘制的原理简要描述，绘制离不开测量，无论是系统控件和自定义的View要想展示于界面之上都离不开测量工作。简而言之，当Activity获得焦点时，Activity将被通知要求绘制自己的布局，从而Android framework接到Activity的消息将会处理绘制过程，而Activity只需提供它的布局的根节点即可。绘制过程是从布局的根节点开始，从根节点开始测量和绘制整个View tree。每一个父级ViewGroup 负责要求它的每一个孩子被绘制，每一个子View负责绘制自己。因为整个View tree是按顺序遍历的，所以父节点会先被绘制，而兄弟节点会按照它们在树中出现的顺序被绘制。完整的绘制是包含两个过程：测量Measure 和布局Layout。测量过程（measuring pass）是在measure(int, int)中实现的，是从树的顶端由上到下进行的（top-down）。在这个递归过程中，每一个View会把自己的dimension specifications传递下去。在测量Measure 完成之后，每一个View都存储好了自己的测量结果。再者就是是布局Layout，它发生在 layout(int, int, int, int)中，仍然是从上到下进行，每一个父级都会负责用测量过程中得到的尺寸，把自己的所有孩子放在正确的地方。
1、View的测量
由父级ViewGroup负责要求子级View进行测量和绘制。我们都知道每一个控件都会占据一个矩形区域，但是Android系统在绘制前本身并不知道具体的大小和位置，所以它会先进行测量，主要是在View的onMeasure里去实现（这也是我们在自定义View里的构造方法里，无论是调用getMeasureWidth抑或getWidth获取宽度时得到的总是0的原因），而Android中还有一个功能类MeasureSpec（封装了从父节点传递到子节点下的布局信息包括View的测量模式和大小）用于辅助测量View，当我们重写了onMeasure方法之后，系统通过super.onMeasure方法去调用setMeasuredDimension(width, height)将测量的大小设置进去完成测量。
2、View的绘制
完成测量工作之后，View的根据ViewGroup传人的测量值和模式，对自己宽高进行确定（onMeasure中完成），然后在onDraw中在Canvas上完成对自己的绘制。
3、ViewGroup的测量
ViewGroup需要管理子View，所有其中一项重要的职责就是负责子View的大小，当ViewGroup大小设置为wrap_content,ViewGroup会对子View进行层级遍历，来决定自己的大小，而其他模式下则会取设置的值来为自己的大小。ViewGroup在测量时遍历所有子View，从调用子View对应的onMeasure方法获得子View的大小，完成测量之后再通过调用onLayout方法来决定子View的位置，同样是通过遍历调用子View的onLayout方法，最后在自己的onLayout中完成子View的位置布局工作。
4、ViewGroup的绘制
ViewGroup通常不需要绘制，因为它本身没有需要绘制的东西，所以不会触发自己的onDraw方法，但如果指定了background属性则会触发自身的onDraw完成背景的绘制。但ViewGroup会通过dispatchDraw方法来绘制其子View，原理也是一样通过遍历子View调用其子View对应的onDraw方法来完成最终的绘制工作。
三、View.MeasureSpec和ViewGroup.LayoutParams
1、View.MeasureSpec
public static class MeasureSpec {
private static final int MODE_SHIFT = 30;
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
/**
* UNSPECIFIED 模式：
* 父View不对子View有任何限制，子View需要多大就多大
*/
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
/**
* EXACTYLY 模式：
* 父View已经测量出子Viwe所需要的精确大小，这时候View的最终大小
* 就是SpecSize所指定的值。对应于match_parent和精确数值这两种模式
*/
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
/**
* AT_MOST 模式：
* 子View的最终大小是父View指定的SpecSize值，并且子View的大小不能大于这个值，
* 即对应wrap_content这种模式
*/
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;
//将size和mode打包成一个32位的int型数值
//高2位表示SpecMode，测量模式，低30位表示SpecSize，某种测量模式下的规格大小
public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
return size + mode;
} else {
return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
}
}
//将32位的MeasureSpec解包，返回SpecMode,测量模式
public static int getMode(int measureSpec) {
return (measureSpec & MODE_MASK);
}
//将32位的MeasureSpec解包，返回SpecSize，某种测量模式下的规格大小
public static int getSize(int measureSpec) {
return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}
//...
}
View.MeasureSpec是View中的一个静态内部类，封装了从父级节点传递下来给子级节点的布局需求信息，每一个MeasureSpec体现的是子类的布局的尺寸大小size（包括宽度或高度）和模式mode的需求，但是并不是子级的实际尺寸就必须是父级要求的，我们可以通过重写onMeasure方法实现自己的规则，然后在子级中，而这里的模式来源于父ViewGroup去解析子View对应的在布局文件中layout_width和layout_height值来决定采用什么模式（至于怎么解析，这是后话），其中主要有三种模式：UNSPECIFIED、EXACTLY、AT_MOST：
UNSPECIFIED：说明父级没有对子级强加任何限制，子级可以是它想要的任何尺寸。用得比较少，表示子布局被限制在一个最大值内，一般当childView设置其宽、高为wrap_content时，ViewGroup会将其设置为AT_MOST，换言之，表示子布局想要多大就多大，一般出现在AadapterView的item的heightMode中、ScrollView的childView的heightMode中
EXACTLY：父级为子级决定了一个确切的尺寸，子级将会被强制赋予这些边界限制，不管子级自己想要多大（View类onMeasure方法中只支持EXACTLY），换言之，表示设置了精确的值，一般当childView设置其宽、高为精确值、match_parent时，ViewGroup会将其设置为EXACTLY，即在布局文件中可以解析指定的具体尺寸和match_parent,不支持wrap_content。
AT_MOST：子级可以是自己指定的任意大小，但是有个上限。比如说当MeasureSpec.EXACTLY的父容器为子级决定了一个大小，子级大小只能在这个父容器限制的范围之内。即在布局文件中可以解析wrap_content，换言之，表示子布局被限制在一个最大值内，一般当childView设置其宽、高为wrap_content时，ViewGroup会将其设置为AT_MOST。
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| static int getMode(int measureSpec) | 获取模式 |
| static int getSize(int measureSpec) | 获取尺寸 |
| static int makeMeasureSpec(int size, int mode) | 根据指定的模式和尺寸创建对应的测量规则 |
2、ViewGroup.LayoutParams
ViewGroup.LayoutParams直接继承于Object作为位置参数信息的父类，是View用来告诉它的父容器它想要怎样被放置的（包含高度、宽度、对齐方式、外边距、内边距等等），Android中的布局信息ViewGroup.LayoutParams家族来决定的，常见包括AbsListView.LayoutParams, AbsoluteLayout.LayoutParams, Gallery.LayoutParams, ViewGroup.MarginLayoutParams, ViewPager.LayoutParams, WindowManager.LayoutParams、ActionBar.LayoutParams, ActionMenuView.LayoutParams, AppBarLayout.LayoutParams, BaseCardView.LayoutParams, BoxInsetLayout.LayoutParams,CollapsingToolbarLayout.LayoutParams,CoordinatorLayout.LayoutParams,DrawerLayout.LayoutParams,FrameLayout.LayoutParams,GridLayout.LayoutParams, GridLayoutManager.LayoutParams, LinearLayout.LayoutParams, LinearLayoutCompat.LayoutParams,PercentFrameLayout.LayoutParams、RelativeLayout.LayoutParams等。不同的Layout提供了不同LayoutParams，它们共同承担起整个Android 的布局任务。
四、View中几大重要的方法的意义和作用
继承View/ViewGroup实现自定义View后，一般还需要复写最基本的二、三个方法：onMeasure()，onSizeChanged()拿到view的宽高等数据、onLayout()、onDraw()。
onMeasure：用于本View宽高的测量，布局复杂时可能触发多次。ViewGroup的onMeasure则负责处理它children的测量工作。由于View默认的onMeasure()仅仅支持EXACTLY模式，也就是说如果不重写onMeasure()方法的话则无法在正确解析布局文件里的wrap_content，因为onMeasure()是Android提供给我们告诉系统自己定义的View的实际大小（是否是仅仅依赖于父级要求的，也就是说自主定义View大小的）的机会，同时也是提供了我们自定义的解析规则的方法（如果你愿意，你可以完全实现match_parent和wrap_content和具体值一样的效果），最终调用setMeasuredDimension（int ,int）完成最终的测量（因为onMeasure方法没有返回值，所以测量的结果应该通过setMeasuredDimension方法告知系统）。
onSizeChanged()：可拿到view的宽高等数据信息
onLayout：常复写于viewGroup的自定义子类。它有负责对它内部所有children进行处理，告知childrenView的位置，以正确摆放。ViewGroup中onLayout是抽象方法必须复写，这是children位置能正确摆放的保证。依靠mLeft，mTop，mRight，mBottom这四个值，以坐上为原点，这四个值分别为对应边到原点的距离。最后和onMeasure一样，记得调用child.layout()方法。
onDraw：UI最终呈现的过程，用户使用Paint（What to draw）、Canvas(How to
draw)两个类完成自定义画面。绘制的时候需要考虑下padding，与margin不同，padding是属于本View的属性，不同于margin（不需要自定义时做处理系统就能很好的使用margin），所以要在测量绘图时考虑它：测量时：desireSize=实际所需size+相应方向的padding。
绘图时：考虑padding，做相应的位移。
五、onMeasure方法详解及实现
onMeasure方法是测量View及其内容的，决定measured width和measured height的，这个方法由 measure(int, int)方法唤起，子类可以重写onMeasure来提供更加准确和有效的测量。（以前有一个约定：在重写onMeasure方法的时候，必须调用 setMeasuredDimension(int,int)来存储这个View经过测量得到的measured width and height。否则，将会由measure(int, int)方法抛出一个IllegalStateException。）View类onMeasure方法中只支持EXACTLY，如果不重写onMeasure的话就只支持EXACTLY模式。
1、onMeasure方法签名
/**
*这两个参数都是按赵View.MeasureSpec类来进行编码的
*@param :widthMeasureSpec 父级提出的水平宽度要求
*@param :heightMeasureSpec 父级提出的垂直高度要求
*/
protected void onMeasure (int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
2、实现onMeasure方法的步骤
从父级传递过来的View.MeasureSpec对象里获取测量模式和尺寸
然后根据不同的模式，给出不同的测量值，（即实际值）宽高都采用一样的机制，一般mode为EXACTLY时，直接使用父类传递过来的测量值specValue；mode为UNSPECIFIED时，直接指定为默认的大小（这个值需要我们自己定义）；当mode为AT_MOST时也指定为默认的大小，但还需要我们拿指定的默认大小和测量值specValue比较取最小值。
调用父类测量方法setMeasuredDimension（测量宽度值，测量高度值）
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
measure(widthMeasureSpec);
measure(heightMeasureSpec);
Log.e("onMeasure", "realWidth: " + realWidth + "realHeiht: " + realHeiht + "widthMeasureSpec" + widthMeasureSpec + "heightMeasureSpec" + heightMeasureSpec);
setMeasuredDimension(realWidth, realHeiht);
}
private void measure(int measureValue) {
int defalueSize = 200;
int mode = View.MeasureSpec.getMode(measureValue);
int specValue = View.MeasureSpec.getSize(measureValue);
Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "specValue: " + specValue);
switch (mode) {
//指定一个默认值
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
realWidth = defalueSize;
realHeiht = defalueSize;
break;
//取测量值
case MeasureSpec.EXACTLY:
realHeiht = specValue;
realWidth = specValue;
break;
//取测量值和默认值中的最小值
case MeasureSpec.AT_MOST:
realWidth = Math.min(defalueSize, specValue);
realHeiht = Math.min(defalueSize, specValue);
break;
default:
break;
}
}
3、模仿谷歌官方写法实现onMeasure
这里主要就是模仿View.resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState)，childMeasuredState其中 View.getMeasuredState()是由返回的，最终布局将结合childMeasuredState通过View.combineMeasuredStates()完成最终的测量结果，作用应该是自定义viewGroup时才使用用于记录children测量状态的，一般自定义View传0即可，特殊情况下可以传递1。
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
//third param. usually 0. http://stackoverflow.com/questions/13650903/whats-the-utility-of-the-third-argument-of-view-resolvesizeandstate
int w = resolveSizeAndState2(getDesireW(), widthMeasureSpec, 0);
int h = resolveSizeAndState2(300, heightMeasureSpec, 0);
setMeasuredDimension(MeasureSpec.getSize(w), MeasureSpec.getSize(h));
}
private int getDesireW(){
return 300;
}
/**
*
* @param size How big the view wants to be.即传入你希望View的大小
* @param measureSpec Constraints imposed by the parent. 父级约束大小
* @param childMeasuredState 一般传递0即可，特殊情况还可以传入1
* @return
*/
private int resolveSizeAndState2(int size, int measureSpec, int childMeasuredState) {
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:
//当specMode为AT_MOST，并且父控件指定的尺寸specSize小于View自己想要的尺寸时，
//我们就会用掩码MEASURED_STATE_TOO_SMALL向量算结果加入尺寸太小的标记
//这样其父ViewGroup就可以通过该标记其给子View的尺寸太小了，
//然后可能分配更大一点的尺寸给子View
if (specSize < size) {
result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;//按味或
} else {
result = size;
}
break;
case MeasureSpec.EXACTLY:
result = specSize;
break;
}
return result | (childMeasuredState&MEASURED_STATE_MASK);
}
五、一个简单的例子
/**
* Auther: Crazy.Mo
* DateTime: 2017/5/3 15:52
* Summary:
*/
public class MeasuredView extends View {
private Context context;
private int realWidth, realHeiht;
public MeasuredView(Context context) {
this(context, null);
}
public MeasuredView(Context context, AttributeSet attrs) {
this(context, attrs,0);
}
public MeasuredView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
measure(widthMeasureSpec);
measure(heightMeasureSpec);
Log.e("onMeasure", "realWidth: " + realWidth + "realHeiht: " + realHeiht + "widthMeasureSpec" + widthMeasureSpec + "heightMeasureSpec" + heightMeasureSpec);
setMeasuredDimension(realWidth, realHeiht);
}
private void measure(int measureValue) {
int defalueSize = 200;
int mode = View.MeasureSpec.getMode(measureValue);
int specValue = View.MeasureSpec.getSize(measureValue);
Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "specValue: " + specValue);
switch (mode) {
//指定一个默认值
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "UNSPECIFIED " );
realWidth = defalueSize;
realHeiht = defalueSize;
break;
//取测量值
case MeasureSpec.EXACTLY:
Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "EXACTLY " );
realHeiht = specValue;
realWidth = specValue;
break;
//取测量值和默认值中的最小值
case MeasureSpec.AT_MOST:
Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "AT_MOST " );
realWidth = Math.min(defalueSize, specValue);
realHeiht = Math.min(defalueSize, specValue);
break;
default:
break;
}
}
}
此时在布局中使用的话，
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:padding="16dp"
android:orientation="vertical"
android:background="#0f8">
<!-- <com.ce.sesamecredit.ClockView
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" />-->
<com.ce.sesamecredit.MeasuredView
android:background="@color/colorAccent"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content" />
</LinearLayout>
2、运行结果分析：
-
未重写onMeasure方法时，默认的onMeasure仅可以解析match_parent和指定的具体数值
这里写图片描述 -
重写onMeasure方法时，可以解析match_parent、指定的具体数值和wrap_content
这里写图片描述
