View那些事儿(2) -- 理解MeasureSpec
View的绘制的三大流程的第一步就是Measure（测量），想要理解View的测量过程，必须要先理解MeasureSpec，从字面上看，MeasureSpec就是“测量规格”的意思。其实它在一定程度上决定了View的测量过程，具体来讲它包含了一个View的尺寸规格信息。在系统测量View的尺寸规格的时候会将View的LayoutParams根据父容器所施加的规则转换成对应的MeasureSpec，然后再根据MeasureSpec测量出View的宽高。
一.MeasureSpec的组成
MeasureSpec代表了一个32位的int值，高2位代表了SpecMode（测量模式），低30位代表了SpecSize（规格大小）。下面结合一段源码来分析：
public static class MeasureSpec {
private static final int MODE_SHIFT = 30;//二进制数左移的位数
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;//将二进制数11左移动30位
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;//将二进制数00左移动30位
public static final int EXACTLY= 1 << MODE_SHIFT;//将二进制数01左移动30位
public static final int AT_MOST= 2 << MODE_SHIFT;//将二进制数10左移动30位
//将SpecMode和SpecSize包装成MeasureSpec
public static int makeMeasureSpec(int size, int mode ）{
if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
return size + mode;
} else {
return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
}
}
//从mesureSpec中取出SpecMode
public static int getMode(int measureSpec) {
return (measureSpec & MODE_MASK);
}
//从measureSpec中取出SpecSize
public static int getSize(int measureSpec) {
return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}
}通过以上源码，便可以很清晰地看出整个MeasureSpec的工作原理，其中涉及到了java里的按位运算操作，“&”是按位与的意思，“～”则是按位取反的意思，“<<”是左移运算符（x<<1就表示x的值乘2），这些运算符都是在2进制数的层面上进行运算的，具体的运算规则google上面一大堆，这里就不多说了。
MeasrureSpec类的三个常量：UNSPECIFIED、EXACTLY、AT_MOST分别代表的三种SpecMode（测量模式）：
- UNSPECIFIED(不指定大小的)
父容器不对View有任何限制，想要多大有多大，这种情况一般属于系统内部，表示一种测量状态，几乎用不到。例如：系统对ScrollView的绘制过程。 - EXACTLY（精确的）
父容器已经检测出View所需要的精确的大小，这个时候View的最终大小就是SpecSize所指定的值。这里对应于：LayoutParams中的match_parent和具体的数值，如20dp。 - AT_MOST(最大的)
这种模式稍微难处理一点，它指的是父容器指定了一个可用的大小（SpecSize），View的大小不能超过这个值的大小。如果超过了，就取父容器的大小，如果没超过，就取自身的大小。这里对应于：LayoutParams中的wrap_content模式。
全部都是些理论，没点demo怎么行，下面直接上一段代码吧：
首先，要实现的效果很简单，就是一个圆形的自定义View（我们主要是要处理wrap_content的情况下的数据，必须给它一个默认值）：
public class CircleView extends View {
Paint mPaint;//画笔类
public CircleView(Context context) {
super(context);
}
public CircleView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}
public CircleView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
public CircleView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
super(context, attrs, defStyleAttr, defStyleRes);
}
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
//第一步肯定是拿到View的测量宽高(SpecSize)和测量模式(SpecMode)
int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
int heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
//View显示的时候的实际的大小
int width = 0;
int height = 0;
//开始处理宽度
//默认的宽度（在wrap_content的情况下必须有个默认的宽高）
int defaultWidth = 200;
//判断SpecMode(在xml中指定View的宽度的时候就已经决定了View的SpecMode)
switch (widthMode){
case MeasureSpec.AT_MOST://这里指的是wrap_content,在这个模式下不能超过父容器的宽度
width = defaultWidth;
break;
case MeasureSpec.EXACTLY://这里指的是match_parent或者具体的值，不需要做什么处理，width直接等于widthSize就可以了
width = widthSize;
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED://这个模式用不到，完全可以忽略
width = defaultWidth;
break;
default:
width = defaultWidth;
break;
}
//开始处理高度
int defaultHeight = 200;
switch (heightMode){
case MeasureSpec.AT_MOST://这里指的是wrap_content,在这个模式下不能超过父容器的高度
height = defaultHeight;
break;
case MeasureSpec.EXACTLY://这里指的是match_parent或者具体的值，不需要做什么处理，height直接等于heightSize就可以了
height = heightSize;
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED://这个模式用不到，完全可以忽略
height = defaultHeight;
break;
default:
height = defaultHeight;
break;
}
//最后必须调用父类的测量方法，来保存我们计算的宽度和高度，使得设置的测量值生效
setMeasuredDimension(width,height);
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
//初始化画笔，并进行一系列的设置，如颜色等。
mPaint = new Paint();
mPaint.setColor(Color.RED);
mPaint.setAntiAlias(true);//设置抗锯齿
//canvas.drawCircle的几个参数分别是：圆心的x坐标，y坐标，半径，画笔
canvas.drawCircle(getWidth()/2,getHeight()/2,Math.min(getWidth()/2,getHeight()/2),mPaint);
}
}显示效果如下：
大家可以试一下，如果把不在onMreasure中做以上处理（注释掉onMeasure方法即可看见效果），给CircleView设置的wrap_content会失效,实际的显示效果和match_parent没什么区别。
在这个地方提前写了一个自定义View是为了帮助读者理解MeasureSpec的相关用法，详细结合前一篇文章的讲解加上代码的注释，大家还是能很容易看懂的。
当然为了把这个过程表述清楚，我把代码写得很详细，显得有点累赘，实际中其实可以不用这么详细。
二.MeasureSpec和LayouParams的关系
上面都在讲MeasureSpec是什么，现在就该说说他是怎么来的了。
这里要分两部分说：第一是普通的View，第二是DecorView
- 在普通View测量过程中，系统会将View自身的LayoutParams在父容器的约束下转换为对应的MeasureSpec，然后再根据这个MeasureSpec来确定View测量后的宽和高；
- 在DecorView（顶级View）的测量过程中，系统会将View自生的LayoutParams在窗口尺寸的约束下转换为对应的MeasureSpec 。
1.首先，重点说一下普通的View
对于普通的View（即在布局文中的View）来说，它的measure过程由ViewGroup传递而来，所以先来看看ViewGroup的measureChildWithMargins()方法：
//对ViewGroup的子View进行Measure的方法
protected void measureChildWithMargins(View child,
int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
//获取子View的布局参数信息（MarginLayoutParams是继承自ViewGroup.LayoutParmas的）
final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();
//获取子View的宽度的MeasureSpec，需要传入父容器的parentWidthMeasureSpec等信息
final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
mPaddingLeft + mPaddingRight + lp.leftMargin + lp.rightMargin
+ widthUsed, lp.width);
//获取子View的高度的MeasureSpec，需要传入父容器的parentHeightMeasureSpec等信息
final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
mPaddingTop + mPaddingBottom + lp.topMargin + lp.bottomMargin
+ heightUsed, lp.height);
child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}
结合注释，从上面这段测量子View的MeasureSpec的源码中可以看出，在测量的时候传入了父容器的MeasureSpec信息和子View自身的LayoutParams信息（如margin、padding），所以才说普通View的测量过程与父容器和自身的LayoutParams有关。
那么像知道测量的具体过程就得看看getChildMeasureSpec（）这个方法了（看似代码较多，但是很简单）：
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
//还是先拿到specMode和specSize信息
int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
//padding指的是父容器已经占据的空间大小，所以，子View的大小因为父容器的大小减去padding
int size = Math.max(0, specSize - padding);
//测量后View最终的specSize和specMode
int resultSize = 0;
int resultMode = 0;
//针对三种specMode进行判断
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);
}
上面的代码很清晰地展示这个测量过程，下面一个表格来梳理具体的判断逻辑。（parentSize是指父容器目前可使用的大小）
| parentSpecMode → childLayoutParams↓ |
EXACTLY | AT_MOST | UNSPICIFIED |
|---|---|---|---|
| dp/px(确定的宽／高) | EXACTLY childSize |
EXACTLY childSize |
EXACTLY childSize |
| match_parent | EXACTLY parentSize |
AT_MOST parentSize |
UNSPECIFIED 0 |
| wrap_content | AT_MOST parentSize |
AT_MOST parentSize |
UNSPECIFIED 0 |
根据表格，getChildMeasureSpec()方法的判断规则一目了然：
- 当View的指定了确定的宽高的时候，无论父容器的SpecMode是什么，它的SpecMode都是EXACTLY，并且大小遵循LayoutParams中的大小；
- 当View的宽／高指定成match_parent的时候，它的SpecMode与父容器相同，并且大小不能超过父容器的剩余空间大小；
- 当View的宽／高指定成wrap_content的时候，它的SpecMode恒为（不考虑UNSPECIFIED的情况）AT_MOST，并且大小不能超过父容器的剩余空间大小。
由于UNSPECIFIED模式我们一般接触不到，故在这里不做讨论
从上面的总结来看，其实普通View的MeasureSpec的LayoutParams的关系还是很容易理解与记忆的。
2.下面该来看看DecorView（顶级View）了
对于DecorView来说，MeasureSpec是由窗口尺寸和自身的LayoutParams共同决定的。
还是来看看源码吧，在ViewRootImpl(这个类被隐藏了，需要手动搜索sdk目录找出ViewRootImpl.java才能看见源码)有一个meaureHierarchy()方法，其中有下面这段代码：
childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowWidth, lp.width);
childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); 其中，desiredWindowWidth和desiredWindowHeight分别指的是屏幕的宽高。
看到这里就隐约感觉到DecorView的MeasureSpec会和窗口尺寸有关，再来看看getRootMeasureSpec就更明了了：
private 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;
} 看到这里就豁然开朗了，DecorView的MeasureSpec的确和窗口尺寸有关。
所以，Decor的MeasureSpec根据它的LayoutParams遵循以下规则：
- LayoutParams.MATCH_PARENT: EXACTLY(精准模式)，大小就是窗口的大小；
- LayoutParams.WRAP_CONTENT: AT_MOST(最大模式)，大小不定，但是不能超过窗口的大小；
- 固定的大小（如200dp): EXACTLY(精准模式)，大小为LayoutParams所制定的大小。