Android View的测量、布局、绘制过程详解（上）

Android View的绘制过程主要有三步：

• 测量 Measure
• 布局 Layout
• 绘制 Draw

首先理解MeasureSpec的含义，然后跟踪ViewGroup的measure、layout、draw三个方法即可

view的绘制流程是我们在自定义View中通常会使用到的一个知识点，也是一个面试常问的点。简直是Android开发必备知识。

1、理解ViewRootImpl和DecorView两个类

DecorView我们相对比较熟悉，因为开发中就会不时的用到，它是整个Activity的顶层View，我们设置的布局文件都是它的子view。

而ViewRootImpl是连接WindowManager和DecorView的纽带，View的绘制三大流程都是通过ViewRootImpl来完成的。Activity创建后，会把DecorView添加到WindowManager中，同时会创建ViewRootImpl对象，使DecorView和ViewRootImpl建立联系，代码如下：

//代码地址：frameworks/base/core/java/android/view/WindowManagerGlobal.java  addView方法
root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display);
view.setLayoutParams(wparams);

mViews.add(view);
mRoots.add(root);
mParams.add(wparams);

try {
    root.setView(view, wparams, panelParentView);
} catch (RuntimeException e) {
...
}

View的绘制也是从ViewRootImpl的performTraversals方法开始的，然后调用view的measure、layout、draw方法，流程图如下：

2、理解MeasureSpec

在真正调用measure方法进行测量前，必须哟啊计算出MeasureSpec，然后才能用MeasureSpec去测出View的大小，那什么是MeasureSpec？

Android系统通过MeasureSpec来测量View的宽高，并且把测量模式和测量数据都放在MeasureSpec中，它由一个32位int值组成，其中高2位代表测量模式，也就是SepcMode,低30位代表测量值，也就是SpecSize，表示View宽或高的具体大小。MeasureSpec是View.java的一个内部类， MeasureSpec以及View的源码路径： /frameworks/base/core/java/android/view/View.java

public static class MeasureSpec {
    private static final int MODE_SHIFT = 30;
    private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;

    public @interface MeasureSpecMode {}
    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(int size, int mode) {
        if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
            return size + mode;
        } else {
            return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
        }
    }

    public static int getMode(int measureSpec) {
        return (measureSpec & MODE_MASK);
    }

    public static int getSize(int measureSpec) {
        return (measureSpec & ~MODE_MASK);
    }

}

MeasureSpec主要就提供了三个方法，上述的makeMeasureSpec方法相当于把mode和size组装在一起，形成一个MeasureSpec。

低30位表示宽或高的大小，那实际可以表示的大小为2^30 -1 ，是一个非常大的值了，完全够用。

高两位代表测量模式，按照00， 01， 10， 11四种组合来看，可以形成四种测量模式，实际上有三种测量模式：

• UNSPECFIED : 此种模式表示父容器不对View有任何限制，要多大给多大，一般用于系统内部，仅表示一种测量状态；
• EXACTLY : 表示父容器已经检测出view所需要的精确大小，此时View的最终大小就是SpecSize的值，它对应于LayoutParams中的match_parent或者设置的某个具体数值；
• AT_MOST: 父容器制定了一个可用的最大数值，但是不知道子View会使用多少，而子View的大小不能超过父容器给的值，但具体也要看View的具体实现，这种模式对应于wrap_content；

3、MeasureSpec的生成过程

3.1 顶级View（即DecorView）的MeasureSpec生成过程

第2节提到， Android系统通过MeasureSpec来进行View的测量，并保存View的宽或高数据。正常情况下，我们在xml布局里面设置宽高或match_parent等， 或者在代码里通过LayoutParams来设置数据， 然后在系统测量View时，系统会将LayoutParams在父容器的约束下转换为对应的MeasureSpec，然后根据这个MeasureSpec测量子view的宽高。注意，是由LayoutParams和父View一起决定View的MeasureSpec。

但是，有一个特殊情况，那就是最顶层的DecorView， 它没有父view，它的MeasureSpec是由手机屏幕的尺寸和自身的LayoutParams来共同决定的。DecorView的MeasureSpec在ViewRootImpl中的measureHierarchy方法中创建：

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

其中，desiredWindowWidth和desiredWindowHeight分别表示屏幕的宽高。 测量DecorView的宽高都调用了getRootMeasureSpec：

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;
}

顶级View的测量属性中，测量大小就是屏幕大小，测量模式就是EXACTLY。

3.2普通View的MeasureSpec生成过程

普通View的测量，View的测量是通过ViewGroup传递过来的，因为每个view肯定都是存在于一个ViewGroup中， 先看ViewGroup中的measureChildWithMargins方法：

protected void measureChildWithMargins(View child,
        int parentWidthMeasureSpec, int widthUsed,
        int parentHeightMeasureSpec, int heightUsed) {
    final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();

    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);

    child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
}

以上代码主要分三步：

• 1、通过父view宽的MeasureSpec， 然后加上横向的padding和margin，传入childView的宽， 然后算出childView的宽的测量模式MeasureSpec；
• 2、通过父view高的MeasureSpec， 然后加上纵向的padding和margin，传入childView的高， 然后算出childView的高的测量模式MeasureSpec；
• 3、通过前面计算的宽高的MeasureSpec，去调用childView的measure方法进行测量，得到真实宽高并记录的childView的MeasureSpec中；

进入getChildMeasureSpec方法查看一下是如何得到childView的测量模式的：

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) {//注释1 通过父view的测量模式，做不同操作
    // Parent has imposed an exact size on us
    case MeasureSpec.EXACTLY:
        if (childDimension >= 0) {//注释2 如果childView的宽高是一个具体的值， 如100dp
            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;//注释3 如果父view是EXACTLY，子view是match_parent, 则子view也是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);
}

上述代码逻辑很简单，就是通过父view和子view的LayoutParams， 共同确定子view的测量模式MeasureSpec，总结如下：

• 1、当View为固定宽高时，测量模式是EXACTLY模式，测量值就是布局参数中的大小。

• 2、当View为WRAP_CONTENT时，测量模式是AT_MOST模式，测量值是父容器的剩余空间大小。

• 3、当View为MATCH_PARENT时，测量值是父容器的剩余空间大小，测量模式分两种情况，如果父容器是EXACTLY模式，那就是EXACTLY模式，如果父容器是AT_MOST模式，那么View也是AT_MOST模式。

如第3.2小节开头的代码所展现的，当获取了子view的宽和高的MeasureSpec，就可以真正开始对view进行测量了：

 child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

今天先写到这里，具体的measure、layout、draw过程的分析，请见下一篇博客Android View的测量、布局、绘制过程详解（下）