Android自定義View：MeasureSpec的真正意義與View大小控制

看書的小蝸牛發表於2017-01-13
AndroidView

自定義View是Android開發中最普通的需求，靈活控制View的尺寸是開發者面臨的第一個問題，比如，為什麼明明使用的是WRAP_CONTENT卻跟MATCH_PARENT表現相同。在處理View尺寸的時候，我們都知道最好在onMeasure中設定好自定義View尺寸，那麼究竟如何合理的選擇這個尺寸呢。直觀來說，可能有以下問題需要考慮：

  • 自定的View最好不要超過父控制元件的大小，這樣才能保證自己能在父控制元件中完整顯示
  • 自定的View（如果是ViewGroup）的子控制元件最好不要超過自己的大小，這樣才能保證子控制元件顯示完整
  • 如果明確為View指定了尺寸，最好按照指定的尺寸設定

以上三個問題可能是自定義ViewGroup最需要考慮的問題，首先先解決第一個問題。

父容器的限制與MeasureSpec

先假定，父容器是300dp*300dp的尺寸，如果子View的佈局引數是

<!--場景1-->
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"複製程式碼

那麼按照我們的期望，希望子View的尺寸要是300dp*300dp，如果子View的佈局引數是

<!--場景2-->
android:layout_width="100dp"
android:layout_height="100dp"複製程式碼

按照我們的期望，希望子View的尺寸要是100dp*100dp，如果子View的佈局引數是

<!--場景3-->
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"複製程式碼

按照我們的期望，希望子View的尺寸可以按照自己需求的尺寸來確定，但是最好不要超過300dp*300dp。

那麼父容器怎麼把這些要求告訴子View呢？MeasureSpec其實就是承擔這種作用：MeasureSpec是父控制元件提供給子View的一個引數，作為設定自身大小參考，只是個參考，要多大，還是View自己說了算。先看下MeasureSpec的構成，MeasureSpec由size和mode組成，mode包括三種，UNSPECIFIED、EXACTLY、AT_MOST，size就是配合mode給出的參考尺寸，具體意義如下：

  • UNSPECIFIED(未指定),父控制元件對子控制元件不加任何束縛，子元素可以得到任意想要的大小，這種MeasureSpec一般是由父控制元件自身的特性決定的。比如ScrollView，它的子View可以隨意設定大小，無論多高，都能滾動顯示，這個時候，size一般就沒什麼意義。
  • EXACTLY(完全)，父控制元件為子View指定確切大小，希望子View完全按照自己給定尺寸來處理，跟上面的場景1跟2比較相似，這時的MeasureSpec一般是父控制元件根據自身的MeasureSpec跟子View的佈局引數來確定的。一般這種情況下size>0,有個確定值。
  • AT_MOST(至多)，父控制元件為子元素指定最大參考尺寸，希望子View的尺寸不要超過這個尺寸，跟上面場景3比較相似。這種模式也是父控制元件根據自身的MeasureSpec跟子View的佈局引數來確定的，一般是子View的佈局引數採用wrap_content的時候。

先來看一下ViewGroup原始碼中measureChild怎麼為子View構造MeasureSpec的：

 protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,
         int parentHeightMeasureSpec) {
     final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

     final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,
             mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
     final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,
             mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

     child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
 }複製程式碼

由於任何View都是支援Padding引數的，在為子View設定參考尺寸的時候，需要先把自己的Padding給去除，這同時也是為了Layout做鋪墊。接著看如何getChildMeasureSpec獲取傳遞給子View的MeasureSpec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) {
    // 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;
    }
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}複製程式碼

可以看到父控制元件會參考自己的MeasureSpec跟子View的佈局引數，為子View構建合適的MeasureSpec，盜用網上的一張圖來描述就是

Android自定義View：MeasureSpec的真正意義與View大小控制
MeasureSpec構建

當子View接收到父控制元件傳遞的MeasureSpec的時候，就可以知道父控制元件希望自己如何顯示，這個點對於開發者而言就是onMeasure函式，先來看下View.java中onMeasure函式的實現：

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),
            getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));
}複製程式碼

其中getSuggestedMinimumWidth是根據設定的背景跟最小尺寸得到一個備用的參考尺寸，接著看getDefaultSize，如下：

public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {
    int result = size;
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);

    switch (specMode) {
    case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
        result = size;
        break;
    case MeasureSpec.AT_MOST:
    case MeasureSpec.EXACTLY:
        result = specSize;
        break;
    }
    return result;
}複製程式碼

可以看到，如果自定義View沒有重寫onMeasure函式，MeasureSpec.AT_MOST跟MeasureSpec.AT_MOST的表現是一樣的，也就是對於場景2跟3的表現其實是一樣的，也就是wrap_content就跟match_parent一個效果，現在我們知道MeasureSpec的主要作用：父控制元件傳遞給子View的參考，那麼子View拿到後該如何用呢？

自定義View尺寸的確定

接收到父控制元件傳遞的MeasureSpec後，View應該如何用來處理自己的尺寸呢？onMeasure是View測量尺寸最合理的時機，如果View不是ViewGroup相對就比較簡單，只需要參照MeasureSpec，並跟自身需求來設定尺寸即可，預設onMeasure的就是完全按照父控制元件傳遞MeasureSpec設定自己的尺寸的。這裡重點講一下ViewGroup，為了獲得合理的寬高尺寸，ViewGroup在計算自己尺寸的時候，必須預先知道所有子View的尺寸，舉個例子，用一個常用的流式佈局FlowLayout來講解一下如何合理的設定自己的尺寸。

先分析一下FLowLayout流式佈局（從左到右）的特點：FLowLayout將所有子View從左往右依次放置，如果當前行，放不開的就換行。從流失佈局的特點來看，在確定FLowLayout尺寸的時候，我們需要知道下列資訊，

  • 父容器傳遞給FlowLayout的MeasureSpec推薦的大小（超出了，顯示不出來，又沒意義）
  • FlowLayout中所有子View的寬度與寬度：計算寬度跟高度的時候需要用的到。
  • 綜合MeasureSpec跟自身需求，得出合理的尺寸

首先看父容器傳遞給FlowLayout的MeasureSpec，對開發者而言，它可見於onMeasure函式，是通過onMeasure的引數傳遞進來的，它的意義上面的已經說過了，現在來看，怎麼用比較合理？其實ViewGroup.java原始碼中也提供了比較簡潔的方法，有兩個比較常用的measureChildren跟resolveSize，在之前的分析中我們知道measureChildren會呼叫getChildMeasureSpec為子View建立MeasureSpec，並通過measureChild測量每個子View的尺寸。那麼resolveSize呢，看下面原始碼，resolveSize(int size, int measureSpec)的兩個輸入引數，第一個引數：size，是View自身希望獲取的尺寸，第二引數：measureSpec，其實父控制元件傳遞給View，推薦View獲取的尺寸，resolveSize就是綜合考量兩個引數，最後給一個建議的尺寸：

 public static int resolveSize(int size, int measureSpec) {
        return resolveSizeAndState(size, measureSpec, 0) & MEASURED_SIZE_MASK;
    }

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) {
                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);
}複製程式碼

可以看到：

  • 如果父控制元件傳遞給的MeasureSpec的mode是MeasureSpec.UNSPECIFIED，就說明，父控制元件對自己沒有任何限制，那麼尺寸就選擇自己需要的尺寸size
  • 如果父控制元件傳遞給的MeasureSpec的mode是MeasureSpec.EXACTLY，就說明父控制元件有明確的要求，希望自己能用measureSpec中的尺寸，這時就推薦使用MeasureSpec.getSize(measureSpec)
  • 如果父控制元件傳遞給的MeasureSpec的mode是MeasureSpec.AT_MOST，就說明父控制元件希望自己不要超出MeasureSpec.getSize(measureSpec)，如果超出了，就選擇MeasureSpec.getSize(measureSpec)，否則用自己想要的尺寸就行了

對於FlowLayout，可以假設每個子View都可以充滿FlowLayout，因此，可以直接用measureChildren測量所有的子View的尺寸：

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

    int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int paddingLeft = getPaddingLeft();
    int paddingRight = getPaddingRight();
    int paddingBottom = getPaddingBottom();
    int paddingTop = getPaddingTop();
    int count = getChildCount();
    int maxWidth = 0;
    int totalHeight = 0;
    int lineWidth = 0;
    int lineHeight = 0;
    int extraWidth = widthSize - paddingLeft - paddingRight;

    <!--直接用measureChildren測量所有的子View的高度-->
    measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

    <!--現在可以獲得所有子View的尺寸-->

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        View view = getChildAt(i);
        if (view != null && view.getVisibility() != GONE) {
            if (lineWidth + view.getMeasuredWidth() > extraWidth) {
                totalHeight += lineHeight ;
                lineWidth = view.getMeasuredWidth();
                lineHeight = view.getMeasuredHeight();
                maxWidth = widthSize;
            } else {
                lineWidth += view.getMeasuredWidth();
            }
            <!--獲取每行的最高View尺寸-->
            lineHeight = Math.max(lineHeight, view.getMeasuredHeight());
        }
    }
    totalHeight = Math.max(totalHeight + lineHeight, lineHeight);
    maxWidth = Math.max(lineWidth, maxWidth);

    <!--totalHeight 跟 maxWidth都是FlowLayout渴望得到的尺寸-->
    <!--至於合不合適，通過resolveSize再來判斷一遍，當然，如果你非要按照自己的尺寸來，也可以設定，但是不太合理-->
    totalHeight = resolveSize(totalHeight + paddingBottom + paddingTop, heightMeasureSpec);
    lineWidth = resolveSize(maxWidth + paddingLeft + paddingRight, widthMeasureSpec);
    setMeasuredDimension(lineWidth, totalHeight);
}複製程式碼

可以看到，設定自定義ViewGroup的尺寸其實只需要三部：

  • 測量所有子View，獲取所有子View的尺寸
  • 根據自身特點計算所需要的尺寸
  • 綜合考量需要的尺寸跟父控制元件傳遞的MeasureSpec，得出一個合理的尺寸

頂層View的MeasureSpec是誰指定

傳遞給子View的MeasureSpec是父容器根據自己的MeasureSpec及子View的佈局引數所確定的，那麼根MeasureSpec是誰建立的呢？我們用最常用的兩種Window來解釋一下，Activity與Dialog，DecorView是Activity的根佈局，傳遞給DecorView的MeasureSpec是系統根據Activity或者Dialog的Theme來確定的，也就是說，最初的MeasureSpec是直接根據Window的屬性構建的，一般對於Activity來說，根MeasureSpec是EXACTLY+螢幕尺寸，對於Dialog來說，如果不做特殊設定會採用AT_MOST+螢幕尺寸。這裡牽扯到WindowManagerService跟ActivityManagerService，感興趣的可以跟蹤一下WindowManager.LayoutParams ，後面也會專門分析一下，比如，實現最簡單試的全屏的Dialog就跟這些知識相關。

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