原始碼解析Android中View的measure量算過程

孫群發表於2015-10-25
原始碼AndroidView

本文比較長，希望大家耐心讀完。

Android中的Veiw從記憶體中到呈現在UI介面上需要依次經歷三個階段：量算 -> 佈局 -> 繪圖，關於View的量算、佈局、繪圖的總體機制可參見博文《 Android中View的佈局及繪圖機制》。如果想了解layout佈局的細節，可參見博文《原始碼解析Android中View的layout佈局過程》。量算是佈局和繪圖的基礎，所以量算是很重要的一個環節。本文將從原始碼角度解析View的量算過程，這其中會涉及某些關鍵類以及關鍵方法。

對View進行量算的目的是讓View的父控制元件知道View想要多大的尺寸。

量算過程概述

如果要進行量算的View是ViewGroup型別，那麼ViewGroup會在onMeasure方法內會遍歷子View依次進行量算，本文重點說明非ViewGroup的View的量算過程，因為我們一旦瞭解了非ViewGroup的View的量算過程，ViewGroup的量算理解起來就要簡單許多，主要是ViewGroup在其內部對子View再依次執行量算。

  • 整個應用量算的起點是ViewRootImpl類，從它開始依次對子View進行量算，如果子View是一個ViewGroup，那麼又會遍歷該ViewGroup的子View依次進行量算。也就是說，量算會從View樹的根結點，縱向遞迴進行，從而實現自上而下對View樹進行量算，直至完成對葉子節點View的量算。

  • 那麼到底如何對一個View進行量算呢？Android通過呼叫View的measure()方法對View進行量算，讓該View的父控制元件知道該View想要多大的尺寸空間。

  • 具體來說，View的父控制元件ViewGroup會呼叫View的measure方法，ViewGroup會將一些寬度和高度的限制條件傳遞給View的measure方法。

  • 在View的measure方法會首先從成員變數中讀取以前快取過的量算結果，如果能找到該快取值，那麼就基本完事了，如果沒有找到快取值，那麼measure方法會執行onMeasure回撥方法，measure方法會將上述的寬度和高度的限制條件依次傳遞給onMeasure方法。onMeasure方法會完成具體的量算工作，並將量算的結果通過呼叫View的setMeasuredDimension方法儲存到View的成員變數mMeasuredWidth 和mMeasuredHeight中。

  • 量算完成之後，View的父控制元件就可以通過呼叫getMeasuredWidth、getMeasuredState、getMeasuredWidthAndState這三個方法獲取View的量算結果。

以上就是非ViewGroup型別的View量算的總體過程。

MeasureSpec簡介

上面我們提到ViewGroup在呼叫View的measure方法時，會傳入ViewGroup對View的寬度及高度的限制條件，這是合理的，例如ViewGroup的空間有限，它需要告訴子View要量算的尺寸的上限。

上面提到的尺寸的限制條件就是MeasureSpec，它可以通過一個Int型別的值來表示的，該Int值會同時包含兩種資訊：mode和size，即模式和尺寸。我們知道Java中Int型別的值是4個位元組的，Android會用第一個高位位元組儲存mode，然後用剩餘的三個位元組儲存size。

View有一個靜態內部類MeasureSpec，該類有幾個靜態方法以及靜態常量，我們可以用這些方法將mode和size打包成一個Int值或者是從一個Int值中解析出mode和size。

假設我們已有了一個包含MeasureSpec資訊的Int值measureSpec，那麼

  • 通過呼叫MeasureSpec.getSize(int measureSpec)即可從measureSpec解析出三個位元組所包含的尺寸size資訊，該方法返回Int型別，也就是說我們得到的size實際上就是對原有的measureSpec的高位位元組的8個二進位制位都設定為0，該方法的返回值size雖然也是4個位元組的Int值，但是已經完全不包含mode資訊。

  • 通過呼叫MeasureSpec.getMode(int measureSpec)即可從measureSpec解析出高位位元組所包含的模式mode資訊，該方法返回Int型別，也就是說我們得到的mode實際上對原有的measureSpec的低位的三個位元組的24個二進位制碼都設定為0，該方法的返回值mode雖然也是4個位元組的Int值，但是已經完全不包含size資訊。

對於尺寸size，我們很好理解，比如表示某個寬度值或者表示某個高度值。那麼mode是什麼呢？

mode的取值有三種，分別是：

  • MeasureSpec.AT_MOST，即0x80000000，該值表示View最大可以取其父ViewGroup給其指定的尺寸，例如現在有個Int值widthMeasureSpec，ViewGroup將其傳遞給了View的measure方法，如果widthMeasureSpec中的mode值是AT_MOST，size是200，那麼表示View能取的最大的寬度是200。

  • MeasureSpec.EXACTLY，即0x40000000，該值表示View必須使用其父ViewGroup指定的尺寸，還是以widthMeasureSpec為例，如果其mode值是EXACTLY，size是200，那麼表示View的寬度必須是200，不多不少才行。

  • MeasureSpec.UNSPECIFIED，即0x00000000，該值表示View的父ViewGroup沒有給View在尺寸上設定限制條件，這種情況下View可以忽略measureSpec中的size，View可以取自己想要的值作為量算的尺寸。

更多資訊可參考API文件 android/view/View.MeasureSpec。

measure方法

measure()的方法簽名是public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)。

當View的父控制元件ViewGroup對View進行量算時，會呼叫View的measure方法，ViewGroup會傳入widthMeasureSpec和heightMeasureSpec，分別表示父控制元件對View的寬度和高度的一些限制條件。

measure方法的原始碼如下所示：

public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    //首先判斷當前View的layoutMode是不是特例LAYOUT_MODE_OPTICAL_BOUNDS
    boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
    if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
        //LAYOUT_MODE_OPTICAL_BOUNDS是特例情況，比較少見
        Insets insets = getOpticalInsets();
        int oWidth  = insets.left + insets.right;
        int oHeight = insets.top  + insets.bottom;
        widthMeasureSpec  = MeasureSpec.adjust(widthMeasureSpec,  optical ? -oWidth  : oWidth);
        heightMeasureSpec = MeasureSpec.adjust(heightMeasureSpec, optical ? -oHeight : oHeight);
    }

    //根據widthMeasureSpec和heightMeasureSpec計算key值，我們在下面用key值作為鍵，快取我們量算的結果
    long key = (long) widthMeasureSpec << 32 | (long) heightMeasureSpec & 0xffffffffL;

    //mMeasureCache是LongSparseLongArray型別的成員變數，
    //其快取著View在不同widthMeasureSpec、heightMeasureSpec下量算過的結果
    //如果mMeasureCache為空，我們就新new一個物件賦值給mMeasureCache
    if (mMeasureCache == null) mMeasureCache = new LongSparseLongArray(2);

    //mOldWidthMeasureSpec和mOldHeightMeasureSpec分別表示上次對View進行量算時的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec
    //執行View的measure方法時，View總是先檢查一下是不是真的有必要費很大力氣去做真正的量算工作
    //mPrivateFlags是一個Int型別的值，其記錄了View的各種狀態位
    //如果(mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT，
    //那麼表示當前View需要強制進行layout（比如執行了View的forceLayout方法），所以這種情況下要嘗試進行量算
    //如果新傳入的widthMeasureSpec/heightMeasureSpec與上次量算時的mOldWidthMeasureSpec/mOldHeightMeasureSpec不等，
    //那麼也就是說該View的父ViewGroup對該View的尺寸的限制情況有變化，這種情況下要嘗試進行量算
    if ((mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ||
            widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec ||
            heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec) {

        //通過按位操作，重置View的狀態mPrivateFlags，將其標記為未量算狀態
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;

        //對阿拉伯語、希伯來語等從右到左書寫、佈局的語言進行特殊處理
        resolveRtlPropertiesIfNeeded();

        //在View真正進行量算之前，View還想進一步確認能不能從已有的快取mMeasureCache中讀取快取過的量算結果
        //如果是強制layout導致的量算，那麼將cacheIndex設定為-1，即不從快取中讀取量算結果
        //如果不是強制layout導致的量算，那麼我們就用上面根據measureSpec計算出來的key值作為快取索引cacheIndex。
        int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
                mMeasureCache.indexOfKey(key);

        //sIgnoreMeasureCache是一個boolean型別的成員變數，其值是在View的建構函式中計算的，而且只計算一次
        //一些老的App希望在一次layou過程中，onMeasure方法總是被呼叫，
        //具體來說其值是通過如下計算的: sIgnoreMeasureCache = targetSdkVersion < KITKAT;
        //也就是說如果targetSdkVersion的API版本低於KITKAT，即API level小於19，那麼sIgnoreMeasureCache為true

        if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
            //如果執行到此處，表示我們沒有從快取中找到量算過的尺寸或者是sIgnoreMeasureCache為true導致我們要忽略快取結果
            //此處呼叫onMeasure方法，並把尺寸限制條件widthMeasureSpec和heightMeasureSpec傳入進去
            //onMeasure方法中將會進行實際的量算工作，並把量算的結果儲存到成員變數中
            onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            //onMeasure執行完後，通過位操作，重置View的狀態mPrivateFlags，將其標記為在layout之前不必再進行量算的狀態
            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        } else {
            //如果執行到此處，那麼表示當前的條件允許View從快取成員變數mMeasureCache中讀取量算過的結果
            //用上面得到的cacheIndex從快取mMeasureCache中取出值，不必在呼叫onMeasure方法進行量算了
            long value = mMeasureCache.valueAt(cacheIndex);
            //一旦我們從快取中讀到值，我們就可以呼叫setMeasuredDimensionRaw方法將當前量算的結果到成員變數中
            setMeasuredDimensionRaw((int) (value >> 32), (int) value);
            mPrivateFlags3 |= PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        }

        //如果我們自定義的View重寫了onMeasure方法，但是沒有呼叫setMeasuredDimension()方法，
        //那麼此處就會丟擲異常，提醒開發者在onMeasure方法中呼叫setMeasuredDimension()方法
        //Android是如何知道我們有沒有在onMeasure方法中呼叫setMeasuredDimension()方法的呢？
        //方法很簡單，還是通過解析狀態位mPrivateFlags。
        //setMeasuredDimension()方法中會將mPrivateFlags設定為PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET狀態，即已量算狀態，
        //此處就檢查mPrivateFlags是否含有PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET狀態即可判斷setMeasuredDimension是否被呼叫
        if ((mPrivateFlags & PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) != PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET) {
            throw new IllegalStateException("View with id " + getId() + ": "
                    + getClass().getName() + "#onMeasure() did not set the"
                    + " measured dimension by calling"
                    + " setMeasuredDimension()");
        }

        mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
    }

    //mOldWidthMeasureSpec和mOldHeightMeasureSpec儲存著最近一次量算時的MeasureSpec，
    //在量算完成後將這次新傳入的MeasureSpec賦值給它們
    mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;
    mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;

    //最後用上面計算出的key作為鍵，量算結果作為值，將該鍵值對放入成員變數mMeasureCache中，
    //這樣就實現了對本次量算結果的快取，以便在下次measure方法執行的時候，有可能將其從中直接讀出，
    //從而省去實際量算的步驟
    mMeasureCache.put(key, ((long) mMeasuredWidth) << 32 |
            (long) mMeasuredHeight & 0xffffffffL);
}

上面的註釋對每行程式碼都進行了詳細的說明，如果大家仔細讀了的話，相信能一目瞭然，這裡根據上面的註釋簡單總結一下measure方法都幹了什麼事：

  • 首先，我們要知道並不是只要View的measure方法執行的時候View就一定要傻傻的真的去做量算工作，View也喜歡偷懶，如果View發現沒有必要去量算的話，那它就不會真的去做量算的工作。

  • 具體來說，View先檢視是不是要強制量算以及這次measure中傳入的MeasureSpec與上次量算的MeasureSpec是否相同，如果不是強制量算或者MeasureSpec與上次的量算的MeasureSpec相同，那麼View就不必真的去量算了。

  • 如果不滿足上述條件，View就考慮去做量算工作。但是在量算之前，View還想偷懶，它會以MeasureSpec計算出的key值作為鍵，去成員變數mMeasureCache中查詢是否快取過對應key的量算結果，如果能找到，那麼就簡單呼叫一下setMeasuredDimensionRaw方法，將從快取中讀到的量算結果儲存到成員變數mMeasuredWidth和mMeasuredHeight中。

  • 如果不能從mMeasureCache中讀到快取過的量算結果，那麼這次View就真的不能再偷懶了，只能乖乖地呼叫onMeasure方法去完成實際的量算工作，並且將尺寸限制條件widthMeasureSpec和heightMeasureSpec傳遞給onMeasure方法。關於onMeasure方法，我們會在下面詳細介紹。

  • 不論上面程式碼走了哪個判斷的分支，最終View都會得到量算的結果，並且將結果快取到成員變數mMeasureCache中，以便下次執行measure方法時能夠從其中讀取快取值。

  • 需要說明的是，View有一個成員變數mPrivateFlags，用以儲存View的各種狀態位，在量算開始前，會將其設定為未量算狀態，在量算完成後會將其設定為已量算狀態。

onMeasure方法

我們在上面提到，當View在measure方法中發現不得不進行實際的量算工作時，將會呼叫onMeasure方法，並且將尺寸限制條件widthMeasureSpec和heightMeasureSpec作為引數傳遞給onMeasure方法。View的onMeasure方法不是空方法，它提供了一個預設的具體實現。
onMeasure方法的程式碼如下：

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    //onMeasure呼叫了setMeasuredDimension方法，
    //setMeasuredDimension又需要呼叫getDefaultSize方法，
    //getDefaultSize又需要呼叫getSuggestedMinimumWidth和getSuggestedMinimumHeight方法
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
            getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}

我們發現onMeasure方法中會呼叫setMeasuredDimension方法，setMeasuredDimension又需要呼叫getDefaultSize方法，getDefaultSize又需要呼叫getSuggestedMinimumWidth和getSuggestedMinimumHeight方法，即
setMeasuredDimension -> getDefaultSize -> getSuggestedMinimumWidth/Height

那我們就先研究getSuggestedMinimumWidth/Height，然後再依次研究getDefaultSize和setMeasuredDimension，這樣就能把onMeasure方法搞明白了。其實getSuggestedMinimumWidth和getSuggestedMinimumHeight的實現邏輯基本一樣，我們此處只研究getSuggestedMinimumWidth方法即可。

getSuggestedMinimumWidth方法

getSuggestedMinimumWidth用於返回View推薦的最小寬度，其程式碼如下所示：

protected int getSuggestedMinimumWidth() {
    //如果沒有給View設定背景，那麼就返回View本身的最小寬度mMinWidth
    //如果給View設定了背景，那麼就取View本身最小寬度mMinWidth和背景的最小寬度的最大值
    return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}

  • 如果沒有給View設定背景，那麼就返回View本身的最小寬度mMinWidth

  • 如果給View設定了背景，那麼就取View本身最小寬度mMinWidth和背景的最小寬度的最大值

那你可能有疑問，View中儲存的最小寬度mMinWidth的值是從哪來的呢？實際上有兩種辦法給View設定最小寬度。

  • 第一種情況是，mMinWidth是在View的建構函式中被賦值的，View通過讀取XML中定義的minWidth的值來設定View的最小寬度mMinWidth，以下程式碼片段是View建構函式中解析minWidth的部分：

    //遍歷到XML中定義的minWith屬性
case R.styleable.View_minWidth:
//讀取XML中定義的屬性值作為mMinWidth，如果XML中未定義，則設定為0
mMinWidth = a.getDimensionPixelSize(attr, 0);
break;

  • 第二種情況是呼叫View的setMinimumWidth方法給View的最小寬度mMinWidth賦值，setMinimumWidth方法的程式碼如下所示：

    public void setMinimumWidth(int minWidth) {
    mMinWidth = minWidth;
    requestLayout();
}

這樣我們就搞明白了getSuggestedMinimumWidth方法是怎麼執行的了，getSuggestedMinimumHeight方法與其邏輯完全一致，只不過是把寬度換成了高度，在此就不再贅述了。

getDefaultSize

我們在onMeasure方法中發現，onMeasure會執行以下兩行程式碼：getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec)
getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec)

我們已經研究了getSuggestedMinimumWidth/Height，知道其會返回View的最小寬度和高度，現在我們開始研究getDefaultSize方法。

Android會將View想要的尺寸以及其父控制元件對其尺寸限制資訊measureSpec傳遞給getDefaultSize方法，該方法要根據這些綜合資訊計算最終的量算的尺寸。

其原始碼如下所示：

public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
    //size表示的是View想要的尺寸資訊，比如最小寬度或最小高度
    int result = size;
    //從measureSpec中解析出specMode資訊
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
    //從measureSpec中解析出specSize資訊，不要將specSize與上面的size變數搞混
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);

    switch (specMode) {
    //如果mode是UNSPECIFIED，表示View的父ViewGroup沒有給View在尺寸上設定限制條件
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        //此處當mode是UNSPECIFIED時，View就直接用自己想要的尺寸size作為量算的結果
        result = size;
        break;
    //如果mode是UNSPECIFIED，那麼表示View最大可以取其父ViewGroup給其指定的尺寸
    //如果mode是EXACTLY，那麼表示View必須使用其父ViewGroup指定的尺寸
    case MeasureSpec.AT_MOST:
    case MeasureSpec.EXACTLY:
        //此處mode是UNSPECIFIED或EXACTLY時，View就用其父ViewGroup指定的尺寸作為量算的結果
        result = specSize;      
        break;
    }
    return result;
}

通過以上程式碼，我們就會發現View的父ViewGroup傳遞給View的限制條件measureSpec的作用在該方法中體現的淋漓盡致。

  • 首先根據measuredSpec解析出對應的specMode和specSize

  • 當mode是UNSPECIFIED時，View就直接用自己想要的尺寸size作為量算的結果

  • 當mode是UNSPECIFIED或EXACTLY時，View就用其父ViewGroup指定的尺寸作為量算的結果

最終，View會根據measuredSpec限制條件，得到最終的量算的尺寸。

這樣在onMeasure方法中，
當執行getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec)時，我們就得到了最終量算到的寬度值；
當執行getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec)時，我們就得到了最終量算到的高度值。

setMeasuredDimension

在前面我們研究onMeasure方法時就已經看到setMeasuredDimension會呼叫getDefaultSize方法，會將已經量算到的寬度值和高度值作為引數傳遞給setMeasuredDimension方法，我們研究一下該方法。

其原始碼如下所示：

protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {
    boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
    if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
        //layoutMode是LAYOUT_MODE_OPTICAL_BOUNDS的特殊情況，我們不考慮
        Insets insets = getOpticalInsets();
        int opticalWidth  = insets.left + insets.right;
        int opticalHeight = insets.top  + insets.bottom;

        measuredWidth  += optical ? opticalWidth  : -opticalWidth;
        measuredHeight += optical ? opticalHeight : -opticalHeight;
    }
    //最終呼叫setMeasuredDimensionRaw方法，將量算結果傳入進去
    setMeasuredDimensionRaw(measuredWidth, measuredHeight);
}

該方法會在開始判斷layoutMode是不是LAYOUT_MODE_OPTICAL_BOUNDS的特殊情況，這種特例很少見，我們直接忽略掉。

setMeasuredDimension方法最後將量算的結果傳遞給方法setMeasuredDimensionRaw，我們再研究一下setMeasuredDimensionRaw這方法。

setMeasuredDimensionRaw

setMeasuredDimensionRaw接收兩個引數，分別是已經量算完成的寬度和高度。

其原始碼如下所示：

private void setMeasuredDimensionRaw(int measuredWidth, int measuredHeight) {
    //將量算完成的寬度measuredWidth儲存到View的成員變數mMeasuredWidth中
    mMeasuredWidth = measuredWidth;
    //將量算完成的高度measuredHeight儲存到View的成員變數mMeasuredHeight中
    mMeasuredHeight = measuredHeight;
    //最後將View的狀態位mPrivateFlags設定為已量算狀態
    mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
}

我們發現，在該方法中做了三件事：

  • 將量算完成的寬度measuredWidth儲存到View的成員變數mMeasuredWidth中

  • 將量算完成的高度measuredHeight儲存到View的成員變數mMeasuredHeight中

  • 最後將View的狀態位mPrivateFlags設定為已量算狀態

量算完成的尺寸的state

至此，View的量算過程就完成了，但是View的父ViewGroup如何讀取到View量算的結果呢？

為此，View提供了三組方法，分別是：
1. getMeasuredWidth和getMeasuredHeight方法
2. getMeasuredWidthAndState和getMeasuredHeightAndState方法
3. getMeasuredState方法

有些人可能會納悶，只要有了第一組方法不就行了嗎？後面那兩組方法有啥用？

此處我們要再仔細研究一下View中儲存量算結果的成員變數mMeasuredWidth和mMeasuredHeight，下面的討論我們都只討論寬度，理解了寬度的處理方式，高度也是完全一樣的。

mMeasuredWidth是一個Int型別的值，其是由4個位元組組成的。

我們先假設mMeasuredWidth只儲存了量算完成的寬度資訊，而且View的父ViewGroup可以通過相關方法得到該值。但是存在這樣一種情況：View在量算時，父ViewGroup給其傳遞的widthMeasureSpec中的specMode的值是AT_MOST，specSize是100，但是View的最小寬度是200，顯然父ViewGroup指定的specSize不能滿足View的大小，但是由於specMode的值是AT_MOST，View在getDefaultSize方法中不得不妥協，只能含淚將量算的最終寬度設定為100。然後其父ViewGroup通過某些方法獲取到該View的量算寬度為100時，ViewGroup以為子View只需要100就夠了，最終給了子View寬度為100的空間，這就導致了在UI介面上View特別窄，使用者體驗也就不好。

Android為讓其View的父控制元件獲取更多的資訊，就在mMeasuredWidth上下了很大功夫，雖然是一個Int值，但是想讓它儲存更多資訊，具體來說就是把mMeasuredWidth分成兩部分：

  • 其高位的第一個位元組為第一部分，用於標記量算完的尺寸是不是達到了View想要的寬度，我們稱該資訊為量算的state資訊。
  • 其低位的三個位元組為第二部分，用於儲存實際的量算到的寬度。

由此我們可以看出Android真是物盡其用，一個變數能包含兩個資訊，這個有點類似於measureSpec的道理，但是二者又有不同：

  • measureSpec是將限制條件mode從ViewGroup傳遞給其子View。
  • mMeasuredWidth、mMeasuredHeight是將帶有量算結果的state標誌位資訊從View傳遞給其父ViewGroup。

那麼你可能會問，在本文中我們沒看到對mMeasuredWidth的高位位元組進行特殊處理啊？我們下面看一下View中的resolveSizeAndState方法。

resolveSizeAndState

resolveSizeAndState方法與getDefaultSize方法類似，其內部實現的邏輯是一樣的，但是又有區別，getDefaultSize僅僅返回最終量算的尺寸資訊，但resolveSizeAndState除了返回最終尺寸資訊還會有可能返回量算的state標誌位資訊。

resolveSizeAndState方法的原始碼如下所示：

public static int resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState) {
    final int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
    final int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);
    final int result;
    switch (specMode) {
        case MeasureSpec.AT_MOST:
            if (specSize < size) {
                //當specMode為AT_MOST，並且父控制元件指定的尺寸specSize小於View自己想要的尺寸時，
                //我們就會用掩碼MEASURED_STATE_TOO_SMALL向量算結果加入尺寸太小的標記
                //這樣其父ViewGroup就可以通過該標記其給子View的尺寸太小了，
                //然後可能分配更大一點的尺寸給子View
                result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;
            } else {
                result = size;
            }
            break;
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            result = specSize;
            break;
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        default:
            result = size;
    }
    return result | (childMeasuredState & MEASURED_STATE_MASK);
}

當specMode為AT_MOST，並且父控制元件指定的尺寸specSize小於View自己想要的尺寸時，我們就會用掩碼MEASURED_STATE_TOO_SMALL向量算結果加入尺寸太小的標記，這樣其父ViewGroup就可以通過該標記其給子View的尺寸太小了，然後可能分配更大一點的尺寸給子View。

getDefaultSize方法只是onMeasure方法中獲取最終尺寸的預設實現，其返回的資訊比resolveSizeAndState要少，那麼什麼時候才會呼叫resolveSizeAndState方法呢？ 主要有兩種情況：

  • Android中的許多layout類都呼叫了resolveSizeAndState方法，比如LinearLayout在量算過程中會呼叫resolveSizeAndState方法而非getDefaultSize方法。
  • 我們自己在實現自定義的View或ViewGroup時，我們可以重寫onMeasure方法，並在該方法內呼叫resolveSizeAndState方法。

getMeasuredXXX系列方法

現在我們再回過頭來看以下三組方法：

  • getMeasuredWidth和getMeasuredHeight方法
    該組方法只返回量算結果中的的尺寸資訊，去掉了高位位元組的state資訊，以getMeasuredWidth方法為例，其原始碼如下：

    public final int getMeasuredWidth() {
    //MEASURED_SIZE_MASK的值為0x00ffffff，用mMeasuredWidth與掩碼MEASURED_SIZE_MASK進行按位與運算，
    //可以將返回值中的高位位元組的8個bit位全置為0，從而去掉了高位位元組的state資訊
    return mMeasuredWidth & MEASURED_SIZE_MASK;
}

    MEASURED_SIZE_MASK的值為0x00ffffff，用mMeasuredWidth與掩碼MEASURED_SIZE_MASK進行按位與運算，可以將返回值中的高位位元組的8個bit位全置為0，從而去掉了高位位元組的state資訊

  • getMeasuredWidthAndState和getMeasuredHeightAndState方法
    該組方法返回的量算結果中同時包含尺寸和state資訊（如果state存在的話），以getMeasuredWidthAndState方法為例，其原始碼如下所示：

    public final int getMeasuredWidthAndState() {
    //該方法直接返回成員變數mMeasuredWidth，因為mMeasuredWidth本身已經包含了尺寸以及可能的state資訊
    return mMeasuredWidth;
}

    該方法直接返回成員變數mMeasuredWidth，因為mMeasuredWidth本身已經包含了尺寸以及可能的state資訊

  • getMeasuredState方法
    該方法返回的Int值中同時包含寬度量算的state以及高度量算的state，不包含任何的尺寸資訊，其原始碼如下所示：

    public final int getMeasuredState() {
    //將寬度量算的state儲存在Int值的第一個位元組中，即高位首位元組
    //將高度量算的state儲存在Int值的第三個位元組中
    return (mMeasuredWidth&MEASURED_STATE_MASK)
            | ((mMeasuredHeight>>MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT)
                    & (MEASURED_STATE_MASK>>MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));
}

    我們簡單分析一下以上程式碼：

  • 掩碼MEASURED_STATE_MASK的值為常量0xff000000，其高位位元組的8個bit位全為1，剩餘低位位元組的三個位元組的24個bit位全為0

  • MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT的值為常量16

  • 當執行(mMeasuredWidth&MEASURED_STATE_MASK)時，將mMeasuredWidth與MEASURED_STATE_MASK進行按位與操作，該表示式的值高位位元組保留了量算後寬度的state，過濾掉了其低位三個位元組所儲存的寬度size

  • 由於我們已經用高位首位元組儲存了量算後寬度的state，所以高度的state就不能儲存在高位首位元組了。Android打算把它儲存在第三個位元組中。(mMeasuredHeight>>MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT)表示將mMeasuredHeight向右移16位，這樣高度的state位元組就從原來的第一個位元組右移動到了第三個位元組，由於高度的state向右移動了，所以其對應的掩碼也有相應移動。(MEASURED_STATE_MASK>>MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT)表示state的掩碼也從第一個位元組右移16位到了第三個位元組，即掩碼從0xff000000變成了0x0000ff00。然後用右移後的state與右移後的掩碼執行按位與操作，這樣就在第三個位元組保留了高度的state資訊，並且過濾掉了第1、2、4位元組中的資訊，即將這三個位元組中的24個bit位置為0。

  • 最後，將我們得到的寬度的state與高度的state進行按位或操作，這樣就將寬度和高度的state都儲存在一個Int值中：第一個位元組儲存寬度的state，第三個位元組儲存高度的state。

總結

至此，View中量算的關鍵類以及方法我們基本都涉及到了，我們發現View的measure方法還是比較聰明的，知道如何偷懶利用以前量算過的資料，如果情況有變，那麼就呼叫onMeasure方法進行實際的量算工作，在onMeasure中，View要根據父ViewGroup給其傳遞進來的widthMeasureSpec和heightMeasureSpec，並結合View自身想要的尺寸，綜合考慮，計算出最終的量算的寬度和高度，並儲存到相應的成員變數中，這才標誌著該View量算有效的完成了，如果沒有將值存入到成員變數中，View會丟擲異常。在該成員變數中有可能也儲存了量算過程中的state資訊。由於View的measure已經實現了很多邏輯判斷，所以我們在自定義View或ViewGroup時，都不應該重寫measure方法，而應該重寫onMeasure方法，在其中實現我們自己的量算邏輯。

囉囉嗦嗦寫了將近一天，終於寫完了，希望本文對大家深入理解Android中的量算過程有所幫助，感謝大家耐心讀完本文。

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