動(dòng)腦學(xué)院UI預(yù)習(xí)資料-UI繪制流程_UI具體繪制(測(cè)量流程)

前言
上一次我們講到最基本的android運(yùn)行流程和繪制流程的調(diào)用順序,那么我們最終得到的一個(gè)結(jié)論是activity的生命周期是有系統(tǒng)服務(wù)所觸發(fā),由系統(tǒng)服務(wù)發(fā)起handle調(diào)用到handleResumeActivity()開(kāi)始繪制流程然后最終交由ViewRootImpl調(diào)用到performTraversals()
然后依次之行了我們UI的實(shí)際繪制流程measure(測(cè)量),layout(布局?jǐn)[放),Draw(具體繪制)
那么今天我們需要了解的是對(duì)UI具體的繪制流程measure,layout,Draw進(jìn)行深入分析,并且依托于今天所學(xué)內(nèi)容完成自定義瀑布流式布局

1.View的測(cè)量
首先我們找到了繪制流程當(dāng)中performTraversals()的測(cè)量布局方法

if (!mStopped || mReportNextDraw) {
            boolean focusChangedDueToTouchMode = ensureTouchModeLocally(
                    (relayoutResult&WindowManagerGlobal.RELAYOUT_RES_IN_TOUCH_MODE) != 0);
            if (focusChangedDueToTouchMode || mWidth != host.getMeasuredWidth()
                    || mHeight != host.getMeasuredHeight() || contentInsetsChanged ||
                    updatedConfiguration) {
                int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
                int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);

                if (DEBUG_LAYOUT) Log.v(mTag, "Ooops, something changed!  mWidth="
                        + mWidth + " measuredWidth=" + host.getMeasuredWidth()
                        + " mHeight=" + mHeight
                        + " measuredHeight=" + host.getMeasuredHeight()
                        + " coveredInsetsChanged=" + contentInsetsChanged);

                 // Ask host how big it wants to be
                performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

                // Implementation of weights from WindowManager.LayoutParams
                // We just grow the dimensions as needed and re-measure if
                // needs be
                int width = host.getMeasuredWidth();
                int height = host.getMeasuredHeight();
                boolean measureAgain = false;

                if (lp.horizontalWeight > 0.0f) {
                    width += (int) ((mWidth - width) * lp.horizontalWeight);
                    childWidthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(width,
                            MeasureSpec.EXACTLY);
                    measureAgain = true;
                }
                if (lp.verticalWeight > 0.0f) {
                    height += (int) ((mHeight - height) * lp.verticalWeight);
                    childHeightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(height,
                            MeasureSpec.EXACTLY);
                    measureAgain = true;
                }

                if (measureAgain) {
                    if (DEBUG_LAYOUT) Log.v(mTag,
                            "And hey let's measure once more: width=" + width
                            + " height=" + height);
                    performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
                }

                layoutRequested = true;
            }
        }

performMeasure方法,在這里他與調(diào)用到的

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
    if (mView == null) {
        return;
    }
    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure");
    try {
        mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    } finally {
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
}

在這里我們可以看到當(dāng)前他調(diào)用了view當(dāng)中的測(cè)量
那么這里我門(mén)主要是對(duì)于測(cè)量方法當(dāng)中的代碼進(jìn)行分析

在調(diào)用performMeasure調(diào)用之前需要兩個(gè)參數(shù)

            int childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mWidth, lp.width);
            int childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(mHeight, lp.height);
             performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

他這里的意思是,傳入寬高的測(cè)量規(guī)格,那么這個(gè)規(guī)格是什么意思?
那么進(jìn)入到getRootMeasureSpec方法時(shí)我門(mén)會(huì)看到

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;
}

然后在這里我門(mén)看到了一個(gè)對(duì)象MeasureSpec
MeasureSpec的作用是在在Measure流程中,系統(tǒng)將View的LayoutParams根據(jù)父容器所施加的規(guī)則轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的MeasureSpec(規(guī)格)
然后在onMeasure中根據(jù)這個(gè)MeasureSpec來(lái)確定view的測(cè)量寬高
這是我們打開(kāi)MeasureSpec源碼,在這中間我們會(huì)看到下面這幾個(gè)方法

   public static class MeasureSpec {
    private static final int MODE_SHIFT = 30;
    private static final int MODE_MASK  = 0x3 << MODE_SHIFT; 
     /**
      * UNSPECIFIED 模式:
      * 父View不對(duì)子View有任何限制,子View需要多大就多大
      */ 
    public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;

    /**
      * EXACTYLY 模式:
      * 父View已經(jīng)測(cè)量出子Viwe所需要的精確大小,這時(shí)候View的最終大小
      * 就是SpecSize所指定的值。對(duì)應(yīng)于match_parent和精確數(shù)值這兩種模式
      */ 
    public static final int EXACTLY     = 1 << MODE_SHIFT;

    /**
      * AT_MOST 模式:
      * 子View的最終大小是父View指定的SpecSize值,并且子View的大小不能大于這個(gè)值,
      * 即對(duì)應(yīng)wrap_content這種模式
      */ 
    public static final int AT_MOST     = 2 << MODE_SHIFT;

    //將size和mode打包成一個(gè)32位的int型數(shù)值
    //高2位表示SpecMode,測(cè)量模式,低30位表示SpecSize,某種測(cè)量模式下的規(guī)格大小
    public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
        if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
            return size + mode;
        } else {
            return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
        }
    }

    //將32位的MeasureSpec解包,返回SpecMode,測(cè)量模式
    public static int getMode(int measureSpec) {
        return (measureSpec & MODE_MASK);
    }

    //將32位的MeasureSpec解包,返回SpecSize,某種測(cè)量模式下的規(guī)格大小
    public static int getSize(int measureSpec) {
        return (measureSpec & ~MODE_MASK);
    }
    //...
}

測(cè)量模式
    EXACTLY :父容器已經(jīng)測(cè)量出所需要的精確大小,這也是childview的最終大小
            ------match_parent,精確值是爸爸的

    ATMOST : child view最終的大小不能超過(guò)父容器的給的
            ------wrap_content 精確值不超過(guò)爸爸

    UNSPECIFIED: 不確定,源碼內(nèi)部使用
            -------一般在ScrollView,ListView 

那么在此處我們可以看到, 在出我們測(cè)量方法當(dāng)中他傳遞的并不是一個(gè)純粹的size,而是遵循了我們?cè)O(shè)置寬高時(shí)的幾種模式:EXACTLY ,ATMOST ,UNSPECIFIED這三個(gè)模式的本質(zhì)是0,1,2的左位移30位,
那么其實(shí)我們先能理解為我們實(shí)際上在傳遞值得過(guò)程當(dāng)中將顯示模式+size打包一起交給measure方法
而里面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其實(shí)實(shí)際上是一個(gè)32位的數(shù)值,
我們可以明顯看到幾個(gè)模式的值在后面進(jìn)行了左位移操作了30位
用MODE_SHIFT 操作之后,實(shí)際表明一個(gè)32位的值30前兩位作為MODE
而MODE_MASK 表示是后30位
所以現(xiàn)在能得出一個(gè)結(jié)論他們的數(shù)據(jù)構(gòu)可以看成是

image.png

而這個(gè)時(shí)候我們看到有三個(gè)方法負(fù)責(zé)打包解析
makeMeasureSpec--負(fù)責(zé)打包mode和size
getMode--負(fù)責(zé)解析得到mode部分
getSize--負(fù)責(zé)解析得到size部分

那么打包時(shí)運(yùn)用了(size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK)的算法進(jìn)行混合,那么這里我們可以認(rèn)為 是size 轉(zhuǎn)化成32位后放入后30位 組合 mode(mode放入前兩位)

位運(yùn)算或

getMode解析用了measureSpec & MODE_MASK(解析只要前2位)

位運(yùn)算與

getSize解析用了measureSpec & ~MODE_MASK(不要前兩位)

位運(yùn)算與非

那么此處就可以得到,在測(cè)量時(shí)他真正的給我傳遞的是規(guī)格,而所謂的規(guī)格只不過(guò)是顯示模式+實(shí)際寬高的一個(gè)數(shù)據(jù)包,或者你理解為這個(gè)值當(dāng)中包含模式和具體數(shù)值就行了

所以我們得出一個(gè)結(jié)論,View的測(cè)量流程中,通過(guò)makeMeasureSpec來(lái)保存寬高信息,在其他流程通過(guò)getMode或getSize得到模式和寬高。那么問(wèn)題來(lái)了,上面提到MeasureSpec是子容器和父容器的模式所共同影響的,那么,對(duì)于DecorView來(lái)說(shuō),它已經(jīng)是頂層view了,沒(méi)有父容器,那么它的MeasureSpec怎么來(lái)的呢? 是否還記得我們的setContent所加載的系統(tǒng)布局?

image.png

我們的初始就已經(jīng)給了一個(gè)布局去裝載,所以,在這里,他的爸爸是系統(tǒng)布局

那么到目前為止,就已經(jīng)獲得了一份DecorView的MeasureSpec,它代表著根View的規(guī)格、尺寸,在接下來(lái)的measure流程中,就是根據(jù)已獲得的根View的MeasureSpec來(lái)逐層測(cè)量各個(gè)子View。來(lái)到performMeasure方法,看看它做了什么工作

private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) {
    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure");
    try {
        mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    } finally {
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
}

這里很明顯他直接調(diào)用搞得是view的measure這里的mView就是DecorView,也就是說(shuō),從頂級(jí)View開(kāi)始了測(cè)量流程

 public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    boolean optical = isLayoutModeOptical(this);
    if (optical != isLayoutModeOptical(mParent)) {
    ...
    if ((mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ||
            widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec ||
            heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec) {
        ...
        if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
            // measure ourselves, this should set the measured dimension flag back
            onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
        } 
    ...
 }

可以看到,它在內(nèi)部調(diào)用了onMeasure方法所以這里開(kāi)始調(diào)用onMeasure
那么注意,到此為止,我們的布局容器的核心就在這里了,
不管是LinearLayout或者是FreamLayout還是其他布局, 他們都是通過(guò)測(cè)量組件,實(shí)現(xiàn)我們的布局定位,每一個(gè)Layout的onMeasure實(shí)現(xiàn)都不一樣,這里因?yàn)轫攲邮且粋€(gè)FreamLayout所以我們

  參照FreamLayout作為案例

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
//獲取當(dāng)前布局內(nèi)的子View數(shù)量
int count = getChildCount();

//判斷當(dāng)前布局的寬高是否是match_parent模式或者指定一個(gè)精確的大小,如果是則置measureMatchParent為false.
final boolean measureMatchParentChildren =
        MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY ||
        MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) != MeasureSpec.EXACTLY;
mMatchParentChildren.clear();

int maxHeight = 0;
int maxWidth = 0;
int childState = 0;

//遍歷所有類(lèi)型不為GONE的子View
for (int i = 0; i < count; i++) {
    final View child = getChildAt(i);
    if (mMeasureAllChildren || child.getVisibility() != GONE) {
        //對(duì)每一個(gè)子View進(jìn)行測(cè)量
        measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 0);
        final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();
        //尋找子View中寬高的最大者,因?yàn)槿绻鸉rameLayout是wrap_content屬性
        //那么它的大小取決于子View中的最大者
        maxWidth = Math.max(maxWidth,
                child.getMeasuredWidth() + lp.leftMargin + lp.rightMargin);
        maxHeight = Math.max(maxHeight,
                child.getMeasuredHeight() + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
        childState = combineMeasuredStates(childState, child.getMeasuredState());
        //如果FrameLayout是wrap_content模式,那么往mMatchParentChildren中添加
        //寬或者高為match_parent的子View,因?yàn)樵撟覸iew的最終測(cè)量大小會(huì)受到FrameLayout的最終測(cè)量大小影響
        if (measureMatchParentChildren) {
            if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT ||
                    lp.height == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                mMatchParentChildren.add(child);
            }
        }
    }
}

// Account for padding too
maxWidth += getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground();
maxHeight += getPaddingTopWithForeground() + getPaddingBottomWithForeground();

// Check against our minimum height and width
maxHeight = Math.max(maxHeight, getSuggestedMinimumHeight());
maxWidth = Math.max(maxWidth, getSuggestedMinimumWidth());

// Check against our foreground's minimum height and width
final Drawable drawable = getForeground();
if (drawable != null) {
    maxHeight = Math.max(maxHeight, drawable.getMinimumHeight());
    maxWidth = Math.max(maxWidth, drawable.getMinimumWidth());
}

//保存測(cè)量結(jié)果
setMeasuredDimension(resolveSizeAndState(maxWidth, widthMeasureSpec, childState),
        resolveSizeAndState(maxHeight, heightMeasureSpec,
                childState << MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT));

//子View中設(shè)置為match_parent的個(gè)數(shù)
count = mMatchParentChildren.size();
//只有FrameLayout的模式為wrap_content的時(shí)候才會(huì)執(zhí)行下列語(yǔ)句
if (count > 1) {
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        final View child = mMatchParentChildren.get(i);
        final MarginLayoutParams lp = (MarginLayoutParams) child.getLayoutParams();

        //對(duì)FrameLayout的寬度規(guī)格設(shè)置,因?yàn)檫@會(huì)影響子View的測(cè)量
        final int childWidthMeasureSpec;

        /**
          * 如果子View的寬度是match_parent屬性,那么對(duì)當(dāng)前FrameLayout的MeasureSpec修改:
          * 把widthMeasureSpec的寬度規(guī)格修改為:總寬度 - padding - margin,這樣做的意思是:
          * 對(duì)于子Viw來(lái)說(shuō),如果要match_parent,那么它可以覆蓋的范圍是FrameLayout的測(cè)量寬度
          * 減去padding和margin后剩下的空間。
          *
          * 以下兩點(diǎn)的結(jié)論,可以查看getChildMeasureSpec()方法:
          *
          * 如果子View的寬度是一個(gè)確定的值,比如50dp,那么FrameLayout的widthMeasureSpec的寬度規(guī)格修改為:
          * SpecSize為子View的寬度,即50dp,SpecMode為EXACTLY模式
          * 
          * 如果子View的寬度是wrap_content屬性,那么FrameLayout的widthMeasureSpec的寬度規(guī)格修改為:
          * SpecSize為子View的寬度減去padding減去margin,SpecMode為AT_MOST模式
          */
        if (lp.width == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
            final int width = Math.max(0, getMeasuredWidth()
                    - getPaddingLeftWithForeground() - getPaddingRightWithForeground()
                    - lp.leftMargin - lp.rightMargin);
            childWidthMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(
                    width, MeasureSpec.EXACTLY);
        } else {
            childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(widthMeasureSpec,
                    getPaddingLeftWithForeground() + getPaddingRightWithForeground() +
                    lp.leftMargin + lp.rightMargin,
                    lp.width);
        }
        //同理對(duì)高度進(jìn)行相同的處理,這里省略...

        //對(duì)于這部分的子View需要重新進(jìn)行measure過(guò)程
        child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
    }
}

總結(jié)一下:首先,F(xiàn)rameLayout根據(jù)它的MeasureSpec來(lái)對(duì)每一個(gè)子View進(jìn)行測(cè)量,即調(diào)用measureChildWithMargin方法,這個(gè)方法下面會(huì)詳細(xì)說(shuō)明;對(duì)于每一個(gè)測(cè)量完成的子View,會(huì)尋找其中最大的寬高,那么FrameLayout的測(cè)量寬高會(huì)受到這個(gè)子View的最大寬高的影響(wrap_content模式),接著調(diào)用setMeasureDimension方法,把FrameLayout的測(cè)量寬高保存。最后則是特殊情況的處理,即當(dāng)FrameLayout為wrap_content屬性時(shí),如果其子View是match_parent屬性的話,則要重新設(shè)置FrameLayout的測(cè)量規(guī)格,然后重新對(duì)該部分View測(cè)量。

在上面提到setMeasureDimension方法,該方法用于保存測(cè)量結(jié)果,在上面的源碼里面,該方法的參數(shù)接收的是resolveSizeAndState方法的返回值那么我們直接看View#resolveSizeAndState方法:

 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);
 }

可以看到該方法的思路是相當(dāng)清晰的,當(dāng)specMode是EXACTLY時(shí),那么直接返回MeasureSpec里面的寬高規(guī)格,作為最終的測(cè)量寬高;當(dāng)specMode時(shí)AT_MOST時(shí),那么取MeasureSpec的寬高規(guī)格和size的最小值

子View測(cè)量

上面在FrameLayout測(cè)量?jī)?nèi)提到的measureChildWithMargin方法,它接收的主要參數(shù)是子View以及父容器的MeasureSpec,所以它的作用就是對(duì)子View進(jìn)行測(cè)量,那么我們直接看這個(gè)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); // 1
 }

里面調(diào)用了getChildMeasureSpec方法,把父容器的MeasureSpec以及自身的layoutParams屬性傳遞進(jìn)去來(lái)獲取子View的MeasureSpe,在這里我們可以看到直接又調(diào)用了子類(lèi)的measure

總結(jié):那么現(xiàn)在我們能得到整體的測(cè)量流程:在performTraversals開(kāi)始獲得DecorView種的系統(tǒng)布局的尺寸,然后在performMeasure方法中開(kāi)始測(cè)量流程,對(duì)于不同的layout布局有著不同的實(shí)現(xiàn)方式,但大體上是在onMeasure方法中,對(duì)每一個(gè)子View進(jìn)行遍歷,根據(jù)ViewGroup的MeasureSpec及子View的layoutParams來(lái)確定自身的測(cè)量寬高,然后最后根據(jù)所有子View的測(cè)量寬高信息再確定爸爸的寬高
不斷的遍歷子View的measure方法,根據(jù)ViewGroup的MeasureSpec及子View的LayoutParams來(lái)決定子View的MeasureSpec,進(jìn)一步獲取子View的測(cè)量寬高,然后逐層返回,不斷保存ViewGroup的測(cè)量寬高。

作者:動(dòng)腦學(xué)院Barry老師
原文鏈接:http://www.itdecent.cn/p/4e3e25092015
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