自定义View 测量过程(Measure)

Posted Mar 31, 2024

By liaozhoubei

23 min read

前言

自定义View是Android开发者必须了解的基础
网上有大量关于自定义View原理的文章，但存在一些问题：内容不全、思路不清晰、无源码分析、简单问题复杂化等
今天，我将全面总结自定义View原理中的measure过程，我能保证这是市面上的最全面、最清晰、最易懂的

Carson带你学Android自定义View文章系列：
Carson带你学Android：自定义View基础
 Carson带你学Android：自定义View-ViewRoot、DecorView、Window区别是什么
 Carson带你学Android：一文梳理自定义View工作流程
 Carson带你学Android：自定义View绘制准备-DecorView创建
 Carson带你学Android：自定义View Measure过程
 Carson带你学Android：带你了解神秘的MeasureSpec类
 Carson带你学Android：自定义View Layout过程
 Carson带你学Android：自定义View Draw过程
 Carson带你学Android：手把手教你写一个完整的自定义View
Carson带你学Android：Canvas类全面解析
 Carson带你学Android：Path类全面解析

1. 作用

测量View的宽 / 高

在某些情况下，需要多次测量（measure）才能确定View最终的宽/高；
该情况下，measure过程后得到的宽 / 高可能不准确；
此处建议：在layout过程中onLayout()去获取最终的宽 / 高

2. 储备知识

了解measure过程前，需要3个储备知识：

自定义View基础知识
ViewGroup.LayoutParams类（）
MeasureSpecs 类

2.1 最基本的知识储备

具体请看文章：> 自定义View基础

2.2 ViewGroup.LayoutParams

简介
布局参数类

ViewGroup 的子类（RelativeLayout、LinearLayout）有其对应的 ViewGroup.LayoutParams 子类
如：RelativeLayout的 ViewGroup.LayoutParams子类
= RelativeLayoutParams

作用
指定视图View 的高度（height） 和宽度（width）等布局参数。
具体使用
通过以下参数指定

参数	解释
具体值	dp / px
fill_parent	强制性使子视图的大小扩展至与父视图大小相等（不含 padding )
match_parent	与fill_parent相同，用于Android 2.3 & 之后版本
wrap_content	自适应大小，强制性地使视图扩展以便显示其全部内容(含 padding )

  
android:layout_height="wrap_content"   //自适应大小  
android:layout_height="match_parent"   //与父视图等高  
android:layout_height="fill_parent"    //与父视图等高  
android:layout_height="100dip"         //精确设置高度值为 100dip  

构造函数
构造函数 = View的入口，可用于初始化 & 获取自定义属性

  
// View的构造函数有四种重载
    public DIY_View(Context context){
        super(context);
    }

    public DIY_View(Context context,AttributeSet attrs){
        super(context, attrs);
    }

    public DIY_View(Context context,AttributeSet attrs,int defStyleAttr ){
        super(context, attrs,defStyleAttr);

// 第三个参数：默认Style
// 默认Style：指在当前Application或Activity所用的Theme中的默认Style
// 且只有在明确调用的时候才会生效，
    }
    
    public DIY_View(Context context,AttributeSet attrs,int defStyleAttr ，int defStyleRes){
        super(context, attrs，defStyleAttr，defStyleRes);
    }

// 最常用的是1和2
}

2.3 MeasureSpec

示意图

具体请看文章：Android自定义View基础：MeasureSpec类到底是什么？

3. measure过程详解

measure过程根据View的类型分为2种情况：

示意图

接下来，我将详细分析这两种measure过程

3.1 单一View的measure过程

应用场景

在无现成的控件View满足需求、需自定义单一View时。

如：制作一个支持加载网络图片的ImageView控件
注：自定义View在多数情况下都有替代方案：图片 / 组合动画，但二者可能会导致内存耗费过大，从而引起内存溢出等问题。

具体流程

单一View的measure过程

源码分析

  
/**
  * 源码分析：measure()
  * 定义：Measure过程的入口；属于View.java类 & final类型，即子类不能重写此方法
  * 作用：基本测量逻辑的判断
  */ 
  public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

      // 参数说明：View的宽 / 高测量规格
      ...

      int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
              mMeasureCache.indexOfKey(key);

      if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
          
          onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
          // 计算视图大小 ->>分析1
      } else {
          ...
  }

/**
  * 分析1：onMeasure()
  * 作用：a. 根据View宽/高的测量规格计算View的宽/高值：getDefaultSize()
  *      b. 存储测量后的View宽 / 高：setMeasuredDimension()
  */ 
  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
    // 参数说明：View的宽 / 高测量规格
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),  
                         getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));  
    // setMeasuredDimension() ：获得View宽/高的测量值 ->>分析2
    // 传入的参数通过getDefaultSize()获得 ->>分析3
}

/**
  * 分析2：setMeasuredDimension()
  * 作用：存储测量后的View宽 / 高
  * 注：该方法即为我们重写onMeasure()所要实现的最终目的
  */
  protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {  

    //参数说明：测量后子View的宽 / 高值

    // 将测量后子View的宽 / 高值进行传递
        mMeasuredWidth = measuredWidth;  
        mMeasuredHeight = measuredHeight;  
      
        mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;  
    } 
  // 由于setMeasuredDimension（）的参数是从getDefaultSize()获得的
  // 下面继续看getDefaultSize()的介绍

/**
  * 分析3：getDefaultSize()
  * 作用：根据View宽/高的测量规格计算View的宽/高值
  */
  public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {  

    // 参数说明：
    // size：提供的默认大小
    // measureSpec：宽/高的测量规格（含模式 & 测量大小）

    // 设置默认大小
    int result = size; 
        
    // 获取宽/高测量规格的模式 & 测量大小
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);  
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);  
  
    switch (specMode) {  
        // 模式为UNSPECIFIED时，使用提供的默认大小 = 参数Size
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:  
            result = size;  
            break;  

        // 模式为AT_MOST,EXACTLY时，使用View测量后的宽/高值 = measureSpec中的Size
        case MeasureSpec.AT_MOST:  
        case MeasureSpec.EXACTLY:  
            result = specSize;  
            break;  
    }  

    // 返回View的宽/高值
    return result;  
  }    

上面提到，当测试规格的模式(mode)是UNSPECIFIED时，使用的是提供的默认大小(即getDefaultSize()的第一个参数size)。那么，提供的默认大小具体是多少呢？

答：getSuggestedMinimumWidth() / getSuggestedMinimumHeight()。具体请看下面源码分析。

  
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
    return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth,mBackground.getMinimumWidth());
}

// 逻辑说明
// 1. 若View无设置背景，那么View的宽度 = mMinWidth
   // 即android:minWidth属性所指定的值，若无指定则为0.
// 2. 若View设置了背景，View的宽度为mMinWidth和mBackground.getMinimumWidth()中的最大值
   // 下面继续看mBackground.getMinimumWidth()的源码分析
 
/**
  * mBackground.getMinimumWidth()源码分析
  */ 
  public int getMinimumWidth() {

    final int intrinsicWidth = getIntrinsicWidth();
    // 即mBackground.getMinimumWidth()的大小 = 背景图Drawable的原始宽度
    return intrinsicWidth > 0 ? intrinsicWidth :0 ;
    // 若无原始宽度，则为0；
}

至此，单一View的宽/高值已经测量完成，即对于单一View的measure过程已经完成。

源码总结

对于单一View的测量流程(Measure)各个方法说明如下所示。

测量宽高的关键在于getDefaultSize()，该方法的测量逻辑如下图所示。

3.2 ViewGroup的measure过程

应用场景

利用现有的多个组件根据特定的布局方式组成一个新的组件(即包含多个子View)。

如：底部导航条中的条目，一般都是上图标(ImageView)、下文字(TextView)，那么这两个就可以用自定义ViewGroup组合成为一个Veiw，提供两个属性分别用来设置文字和图片，使用起来会更加方便。

示意图

测量原理

从ViewGroup至子View、自上而下遍历进行（即树形递归），通过计算整个ViewGroup中各个View的属性，从而最终确定整个ViewGroup的属性。即：

遍历测量所有子View的尺寸(宽/高);
合并所有子View的尺寸(宽/高)，最终得到ViewGroup父视图的测量值。

具体流程

需要特别注意的是：若需进行自定义ViewGroup，则需重写onMeasure()，在下面的章节会详细讲解。

源码分析

  
/**
  * 源码分析：measure()
  * 作用：
  *    1. 基本测量逻辑的判断；
  *    2. 调用onMeasure()
  * 注：与单一View measure过程中讲的measure()一致
  */ 
  public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

    // 仅展示核心代码
    // ...

    int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
            mMeasureCache.indexOfKey(key);
    if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {

        // 调用onMeasure()计算视图大小 -> 分析1
        onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
    } else {
      // ...
}

/**
  * 分析1：onMeasure()
  * 作用：遍历子View &测量
  * 注：ViewGroup = 一个抽象类 = 无重写View的onMeasure()，需自身复写
  **/

根据上一小节可知，单一View的measure过程对onMeasure()有统一的实现（如下代码)，但为什么ViewGroup的measure过程没有呢？

  
/**
  * onMeasure()
  * 作用：a. 根据View宽/高的测量规格计算View的宽/高值：getDefaultSize()
  *      b. 存储测量后的View宽 / 高：setMeasuredDimension()
  */ 
  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
    // 参数说明：View的宽 / 高测量规格
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),  
                         getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));  
    // setMeasuredDimension() ：获得View宽/高的测量值 ->>分析2
    // 传入的参数通过getDefaultSize()获得 ->>分析3
}

原因是：onMeasure()方法的作用是测量View的宽/高值，而不同的ViewGroup(如LinearLayout、RelativeLayout、自定义ViewGroup子类等）具备不同的布局特性，这导致它们的子View测量方法各有不同，所以onMeasure()的实现也会有所不同。

因此，ViewGroup无法对onMeasure()作统一实现。这个也是单一View的measure过程与ViewGroup的measure过程最大的不同。

复写onMeasure()

针对Measure流程，自定义ViewGroup的关键在于：根据需求复写onMeasure()，从而实现子View的测量逻辑。复写onMeasure()的步骤主要分为三步：

遍历所有子View及测量：measureChildren()
合并所有子View的尺寸大小,最终得到ViewGroup父视图的测量值：需自定义实现
存储测量后View宽/高的值：setMeasuredDimension()

具体如下所示。

  
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  

      //仅展示关键代码
      ...

      // 步骤1：遍历所有子View & 测量 -> 分析1
      measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)；

      // 步骤2：合并所有子View的尺寸大小，最终得到ViewGroup父视图的测量值
       void measureCarson{
           ... // 需自定义实现
       }

      // 步骤3：存储测量后View宽/高的值
      setMeasuredDimension(widthMeasure,  heightMeasure);  
      // 类似单一View的过程，此处不作过多描述
}



/**
  * 分析1：measureChildren()
  * 作用：遍历子View & 调用measureChild()进行下一步测量
  */ 
  protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
      // 参数说明：父视图的测量规格（MeasureSpec）

      final int size = mChildrenCount;
      final View[] children = mChildren;

      // 遍历所有子view
      for (int i = 0; i < size; ++i) {

          final View child = children[i];

          // 调用measureChild()进行下一步的测量 ->分析2
          measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

      }
  }

/**
  * 分析2：measureChild()
  * 作用：1. 计算单个子View的MeasureSpec
  *      2. 测量每个子View最后的宽 / 高：调用子View的measure()
  */ 
  protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,int parentHeightMeasureSpec) {

      // 1. 获取子视图的布局参数
      final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

      // 2. 根据父视图的MeasureSpec & 布局参数LayoutParams，计算单个子View的MeasureSpec
      final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
      final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

      // 3. 将计算好的子View的MeasureSpec值传入measure()，进行最后的测量
      // 下面的流程即类似单一View的过程，此处不作过多描述
      child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
 }

至此，ViewGroup的measure过程分析完毕

流程总结

对于视图组ViewGroup的测量流程(Measure)各个方法说明总结如下所示。

为了让大家更好地理解ViewGroup的measure过程（特别是复写onMeasure()），下面，我将用ViewGroup的子类LinearLayout来分析下ViewGroup的measure过程

实例解析

为了更好理解ViewGroup的measure过程(特别是复写onMeasure())，本小节将用ViewGroup的子类LinearLayout来分析ViewGroup的measure过程。

此处主要分析的是LinearLayout的onMeasure()，具体如下所示。

  
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

    // 根据不同的布局属性进行不同的计算
    // 此处只选垂直方向的测量过程，即measureVertical() ->分析1
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        measureVertical(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    } else {
        measureHorizontal(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }
}

/**
  * 分析1：measureVertical()
  * 作用：测量LinearLayout垂直方向的测量尺寸
  */ 
  void measureVertical(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
      
      // 获取垂直方向上的子View个数
      final int count = getVirtualChildCount();

      // 遍历子View获取其高度，并记录下子View中最高的高度数值
      for (int i = 0; i < count; ++i) {
          final View child = getVirtualChildAt(i);

          // 子View不可见，直接跳过该View的measure过程，getChildrenSkipCount()返回值恒为0
          // 注：若view的可见属性设置为VIEW.INVISIBLE，还是会计算该view大小
          if (child.getVisibility() == View.GONE) {
             i += getChildrenSkipCount(child, i);
             continue;
          }

          // 记录子View是否有weight属性设置，用于后面判断是否需要二次measure
          totalWeight += lp.weight;

          if (heightMode == MeasureSpec.EXACTLY && lp.height == 0 && lp.weight > 0) {

            // 如果LinearLayout的specMode为EXACTLY且子View设置了weight属性，在这里会跳过子View的measure过程
            // 同时标记skippedMeasure属性为true，后面会根据该属性决定是否进行第二次measure
            // 若LinearLayout的子View设置了weight，会进行两次measure计算，比较耗时
            // 这就是为什么LinearLayout的子View需要使用weight属性时候，最好替换成RelativeLayout布局
            final int totalLength = mTotalLength;
            mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
            skippedMeasure = true;

          } else {
              
              int oldHeight = Integer.MIN_VALUE;

              // 步骤1：该方法内部最终会调用measureChildren()，从而 遍历所有子View & 测量
              measureChildBeforeLayout(child, i, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec,totalWeight == 0 ? mTotalLength : 0);
              
              ...
            }

        // 步骤2：合并所有子View的尺寸大小,最终得到ViewGroup父视图的测量值（需自定义实现）
        final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
        // 1. mTotalLength用于存储LinearLayout在竖直方向的高度
        final int totalLength = mTotalLength;
        // 2. 每测量一个子View的高度， mTotalLength就会增加
        mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + childHeight + lp.topMargin +
               lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child));
        // 3. 记录LinearLayout占用的总高度
        // 即除了子View的高度，还有本身的padding属性值
        mTotalLength += mPaddingTop + mPaddingBottom;
        int heightSize = mTotalLength;

        // 步骤3：存储测量后View宽/高的值
        setMeasureDimension(resolveSizeAndState(maxWidth,width))
      
        ...
  }

至此，对于自定义View流程中最重要、最复杂的测量流程(measure)分析完毕。

4. 总结

测量流程(Measure)根据视图(View)的类型分为两种情况：单一View和视图组ViewGroup；
二者最大的区别在于：单一View的measure过程对onMeasure()有作统一实现，而ViewGroup的Measuer过程没有；
具体测量流程总结如下所示

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自定义View

Android

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自定义View 测量过程(Measure)

前言

目录

1. 作用

2. 储备知识

2.1 最基本的知识储备

2.2 ViewGroup.LayoutParams

2.3 MeasureSpec

3. measure过程详解

3.1 单一View的measure过程

应用场景

具体流程

源码分析

源码总结

3.2 ViewGroup的measure过程

应用场景

测量原理

具体流程

源码分析

复写onMeasure()

流程总结

实例解析

4. 总结

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