Android-Measure 过程(测量模式)

引言:
当在 xml 中给 View、ViewGroup 设置 android:layout_height="wrap_content" 时,发现 View 的高度是充满父控件的,相当于 match_parent ,与预期高度为 0 不符,故深入分析之。

前言

1、本文针对 ViewGroup.LayoutParams、MeasureSpecs 类和 onMeasure() 方法讲解。
2、View、Activity、Window 的关系暂且简单理解成 View 被设置在 ViewRootImpl 中的 DecorView 的 contentParent(View) 中, 通过 ViewRootImpl 将 DecorView 添加到 Window(PhoneWindow) 中。
3、测量的调用简单理解顺序是 ViewRootImpl.performMeasure() -> View.measure() -> View.onMeasure(),细节后续再分析。

MeasureSpecs 类

1、是一个32位的二进制数,由模式(mode)和大小(size)组成,
2、其中:32和31位代表测量模式(mode)、后30位代表测量大小(size)
3、封装了从父级传递到子级的布局要求,代表对宽度或高度的要求, 有以下三种可能:

1、UNSPECIFIED:parent 对 child 没有任何约束,child 可以是任何大小。
2、EXACTLY:parent 已经确定了 child 的确切尺寸, 不管 child 想要多大,都会给 child 这些界限。
3、AT_MOST:child 可以根据需要的大小而定,最大可以达到 parent 的剩余大小。

    public static class MeasureSpec {

        private static final int MODE_SHIFT = 30;
        //左移 30 位生成模式(mode)
        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;
        // MODE_MASK:11{0...[共30个0]..0},32位
        private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT;

        public static int makeMeasureSpec(@IntRange(from = 0, to = (1 << MeasureSpec.MODE_SHIFT) - 1) int size,
                                         @MeasureSpecMode int mode) {
            ...
            return size + mode;
        }
        //取 32 位的1~30位
        public static int getSize(int measureSpec) {
            return (measureSpec & ~MODE_MASK);
        }
        //取 32 位的 31、32位
        public static int getMode(int measureSpec) {
            return (measureSpec & MODE_MASK);
        }
    }

子 View 的 MeasureSpec 的值根据父控件的 MeasureSpec(mode和size) 和子 View 的 LayoutParams 计算生成。
ViewGroup 中默认生成子控件 MeasureSpec 代码如下:

    public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
        //父控件的 测量模式
        int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
        //父控件的 测量大小
        int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
        //父控件的 可用大小
        int size = Math.max(0, specSize - padding);

        int resultSize = 0;
        int resultMode = 0;

        switch (specMode) {
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            if (childDimension >= 0) {
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;

        case MeasureSpec.AT_MOST:
            if (childDimension >= 0) {
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;

        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
            if (childDimension >= 0) {
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                resultSize = View.sUseZeroUnspecifiedMeasureSpec ? 0 : size;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            }
            break;
        }
        return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
    }

借用一张图辅助说明:

MeasureSpec 创建规则

通过源码可以印证以上:子 View 的 MeasureSpec 的值根据父控件的 MeasureSpec(mode和size) 和子 View 的 LayoutParams 计算生成。

分析可以看到 MeasureSpec 都是由父控件传下来,但不免有疑问最初的 MeasureSpec 是如何如何创建而来,我们知道 view 的测量过程为 ViewRootImpl.performMeasure() -> View.measure() -> View.onMeasure()

public final class ViewRootImpl implements ViewParent,
        View.AttachInfo.Callbacks, ThreadedRenderer.DrawCallbacks {

    //第一步,生成 rootMeasureSpec
    private void performTraversals() {
                    ...
                    // ViewRootImpl 通过 getRootMeasureSpec 生成最原始的MeasureSpec
                    int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
                    int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
                    
                    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
                    ...
        }
    }

    //第二步,创建 RootMeasureSpec,注意 windowSize 和 rootDimension 都是 window 的属性
    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;
    }

    //第三步,开始测量 DecorView
    private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
            ...
            //调用  DecorView 的 measure() 方法
            mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
            ...
    }

}
通过以上分析可以回答引言的问题

问: 当在 xml 中给 View、ViewGroup 设置 android:layout_height="wrap_content" 时,发现 View 的高度是充满父控件的,相当于 match_parent ,与预期高度为 0 不符。
答:首先 ViewRootImpl 通过 getRootMeasureSpec() 创建 MeasureSpec 时,window 的 默认mode 为 EXACTLY 或者 AT_MOST,默认 size 为 window 的屏幕的大小。当 ViewGroup/View 设置为 WRAP_CONTENT 时,对照图上是 AT_MOST 模式,即子控件充满父布局,所以高度不为 0,而是 match_parent。
解决方法:调用 view.measure() 方法计算宽高,再通过 MeasureSpec.makeMeasureSpec() 将生成 MeasureSpec 设置到setMeasuredDimension(),效果对照上图中 getChildMeasureSpec() 方法。

        var height = 0
        target!!.measure(widthMeasureSpec, MeasureSpec.makeMeasureSpec(((1 shl 30) - 1), MeasureSpec.AT_MOST))
//      target!!.measure(widthMeasureSpec, MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, MeasureSpec.UNSPECIFIED))//这种也行
        val targetHeight = target!!.measuredHeight
        if (targetHeight > height) {
            height = targetHeight
        }
        val heightSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(height, MeasureSpec.EXACTLY)
        //setMeasuredDimension(widthMeasureSpec,heightSpec)
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightSpec)

实战讲解自定义 View 重写测量方法:
1、重写 onMeasure()
2、调用 measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec) 对各个子 view 大小进行测量。并根据不同的自定义 View 重新计算 width、height 的值。

    protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        final int size = mChildrenCount;
        final View[] children = mChildren;
        for (int i = 0; i < size; ++i) {
            final View child = children[i];
            if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
                measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            }
        }
    }

3、调用 setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) 设置测量的宽高。此时设置的值即是 getMeasuredHeight() 、getMeasuredWidth() 的值,到此测量完成。

具体实例可参考 Android-自定义 ViewGroup 水平滑动

Tips: 调用 getWidth()、getHeight() 获取的值是在 onLayout() 中赋值。


图片来源:图解View测量、布局及绘制原理

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