View的工作原理——理解MeasureSpec
为了更好地理解View地测量过程，我们还需要MeasureSpec。从名字上来看，MeasureSpec看起来像“测量规格”或者“测量说明书”，不管怎么翻译，它看起来都好像是或多或少地决定了View的测量过程。通过源码可以发现，MeasureSpec的确参与了View的measure过程。那么，MeasureSpec是干什么的呢？确切来说，
MeasureSpec在很大程度上决定了一个View的尺寸规格，之所以说是很大程度上是因为这个过程还受父容器的影响，因为父容器影响View的
MeasureSpec的创建过程。在测量过程中，系统会将View的LayoutParams根据父容器所施加的规则转换成对应的
MeasureSpec，然后在根据这个
MeasureSpec来测量出View的宽/高。上面提到过，这里的宽/高是测量宽/高，不一定等于View的最终宽/高。
MeasureSpec看起来有点复杂，其实它的实现过程很简单的，下面会详细地分析
MeasureSpec。
1.MeasureSpec
MeasureSpec代表一个32位int值，高2位代表SpecMode，低30位代码SpecSize，SpecMode是指测量模式，而SpecSize是指在某种测量模式下地规格地大小。下面先看一下MeasureSpec内部地一些常量地定义，通过下面地代码，应该不难理解MeasureSpec的工作过程。
public static class MeasureSpec {
private static final int MODE_SHIFT = 30;
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
/** @hide */
@IntDef({UNSPECIFIED, EXACTLY, AT_MOST})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface MeasureSpecMode {}
/**
* Measure specification mode: The parent has not imposed any constraint
* on the child. It can be whatever size it wants.
*/
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
/**
* Measure specification mode: The parent has determined an exact size
* for the child. The child is going to be given those bounds regardless
* of how big it wants to be.
*/
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
/**
* Measure specification mode: The child can be as large as it wants up
* to the specified size.
*/
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;
/**
* Creates a measure specification based on the supplied size and mode.
*
* The mode must always be one of the following:
*
* - {@link android.view.View.MeasureSpec#UNSPECIFIED}
* - {@link android.view.View.MeasureSpec#EXACTLY}
* - {@link android.view.View.MeasureSpec#AT_MOST}
*
*
* Note: On API level 17 and lower, makeMeasureSpec's
* implementation was such that the order of arguments did not matter
* and overflow in either value could impact the resulting MeasureSpec.
* {@link android.widget.RelativeLayout} was affected by this bug.
* Apps targeting API levels greater than 17 will get the fixed, more strict
* behavior.
*
* @param size the size of the measure specification
* @param mode the mode of the measure specification
* @return the measure specification based on size and mode
*/
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);
}
}
/**
* Like {@link #makeMeasureSpec(int, int)}, but any spec with a mode of UNSPECIFIED
* will automatically get a size of 0. Older apps expect this.
*
* @hide internal use only for compatibility with system widgets and older apps
*/
public static int makeSafeMeasureSpec(int size, int mode) {
if (sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec && mode == UNSPECIFIED) {
return 0;
}
return makeMeasureSpec(size, mode);
}
/**
* Extracts the mode from the supplied measure specification.
*
* @param measureSpec the measure specification to extract the mode from
* @return {@link android.view.View.MeasureSpec#UNSPECIFIED},
* {@link android.view.View.MeasureSpec#AT_MOST} or
* {@link android.view.View.MeasureSpec#EXACTLY}
*/
@MeasureSpecMode
public static int getMode(int measureSpec) {
//noinspection ResourceType
return (measureSpec & MODE_MASK);
}
/**
* Extracts the size from the supplied measure specification.
*
* @param measureSpec the measure specification to extract the size from
* @return the size in pixels defined in the supplied measure specification
*/
public static int getSize(int measureSpec) {
return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}
}
MeasureSpec通过SpecMode和SpecSize打包成一个int值来避免过多的对象内存分配，为了方便操作，其提供了打包和解包方法。
SpecMode和SpecSize也是一个int值，一组
SpecMode和SpecSize可以打包位一个
MeasureSpec，而一个
MeasureSpec可以通过解包的形式来得出其原始的
SpecMode和SpecSize，需要注意的是这里提到的
MeasureSpec是指
MeasureSpec所代表的int值，而非
MeasureSpec本身。
SpecMode有三类，每一类都表示特殊的含义，如下所示。
UNSPECIFIED
父容器不对View有任何限制，要多大给多大，这种情况一般用于系统内部，表示一种测量状态。
EXACTLY
父容器以及检测出View所需要的大小，这个时候View的最终大小就是SpecSize所指定的值。它对应于LayoutParams中的match_parent和具体数值这两种模式。
AT_MOST
父容器指定了一个可用大小即SpecSize，View的大小不能大于这个值，具体是什么要看不同View的具体实现。它对应于LayoutParams中的wrap_content。
2.MeasureSpec和LayoutParams的对应关系
上面提到，系统内部是通过MeasureSpec来进行View的测量，但是正常情况下我们使用View指定MeasureSpec，尽管如此，但是我们可以给View设置LayoutParams。在View测量的时候，系统会将LayoutParams在父容器的约束下转换成对应的MeasureSpec，然后再根据这个MeasureSpec来确定View测量后的宽高。需要注意的是，MeasureSpec不是唯一由LayoutParams决定的，LayoutParams需要和父容器一起才能决定View的MeasureSpec，从而进一步决定View的宽高。另外，对于顶级View(即DecorView)和普通View来说，MeasureSpec的转换过程略有不同。对于DecorView，其Measure由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams来共同决定；对于普通View，其MeasureSpec由父容器的
MeasureSpec和自身的LayoutParams来共同决定，
MeasureSpec一旦确定后，onMeasure中就可以确定View测量的宽/高。
对于DecorView来说，在ViewRootImpl中的measureHierarchy方法中由如下一段代码，它展示了DecorView的
MeasureSpec的创建过程，其中desiredWindowWidth和desiredWindowHeight是屏幕的尺寸：
childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowWidth, lp.width);
childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height);
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
接着再看一下getRootMeasureSpec方法的实现：
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;
}
通过上述代码，Decor的MeasureSpec的产生过程就很明确了，具体来说遵守如下规则，根据它的LayoutParams中的宽高的参数来划分。
- LayoutParams.MATCH_PARENT：精确模式，大小就是窗口的大小
- LayoutParams.WRAP_CONTENT：最大模式，大小不定，但是不能超过窗口的大小
- 固定大小(比如100dp)：精确模式，大小位LayoutParams中指定的大小。
对于普通View来说，这里我们指布局中的View，View的measure过程由ViewGroup传递而来，先看一下
ViewGroup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);
}
上述方法回对子元素进行measure，在调用子元素的measure方法之前会先通过getChildMeasureSpec方法来得到子元素的MeasureSpec。从代码来看，很显然，子元素的Measure的创建与父容器的Measure和子元素本身的LayoutParams有关，此外还和View的margin以及padding有关，具体情况可以看下ViewGroup的getChildMeasureSpec方法，如下所示。
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) {
// 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);
}
上述方法不难理解，它的主要作用是根据父容器的MeasureSpec同时结合View本身的LayoutParams来确定子元素的MeasureSpec，参数中的padding是指父容器中已占用的空间大小，因此子元素可用的大小位父容器的尺寸减去padding，具体代码如下所示。
int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
int size = Math.max(0, specSize - padding);
getChildMeasureSpec清楚展示了普通View的MeasureSpec的创建规则，为了更加清晰地理解
getChildMeasureSpec的逻辑，这里提供一个表，表中对getChildMeasureSpec的工作原理进行了梳理，请看下表。注意，表中的parentSize是指父容器中目前可使用的大小。
针对表，这里再做一下说明。签名已经提到，对于普通View，其MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams来共同决定，那么针对不同的父容器和View本身不同的LayoutParams，View就可以有多种MeasureSpec。这里简单说下，当View采用固定宽高的时候，不管父容器的
MeasureSpec是什么，View的
MeasureSpec都是精确模式且其大小遵循LayoutParams中的大小。当View的宽高是match_parent时，如果父容器的模式是精准模式，那么View也是最大模式并且其大小不过超过父容器的剩余空间；如果父容器是最大模式，那么View也是最大模式并且其大小不会超过父容器的剩余空间。当View的宽高是wrap_content时，不管父容器的模式时精准还是最大化，View的模式总是最大化并且大小不能超过父容器的剩余空间。可能读者会发现，在我们的分析中漏掉了UNSPEIFIED模式，那是因为这个模式主要用于系统内部多次Measure的情形，一般来说，我们也不需要关注此模式。
通过上表可以看出，只要提供父容器的MeasureSpec和子元素的LayoutParams，就可以快速地确定出子元素地
MeasureSpec了，有了
MeasureSpec就可以进一步确定出子元素测量后的大小了。需要说明的是，表中并非是什么经验总结，它只是getChildMeasureSpec这个方法以表格的方式呈现出来而已。