引言

Android實際項目開發(fā)中，自定義View不可或缺，而作為自定義View的一種重要實現(xiàn)方式——繼承View重繪尤其重要，前面很多文章基本總結(jié)了繼承View的基本流程：自定義屬性和繼承View重寫onDraw方法——>實現(xiàn)構(gòu)造方法并完成相關(guān)初始化操作——>重寫onMeasure方法——>onSizeChanged()拿到view的寬高等數(shù)據(jù)——>重寫onLayout————>重寫onTouch實現(xiàn)交互——>定義交互回調(diào)接口，但是由于當時的具體的業(yè)務(wù)需求并沒有詳解總結(jié)下關(guān)于onMeasure和onLayout方法，相信很多初學者都是處于知其然而不知其所以然，這篇文章就專門總結(jié)下。

一、View的系統(tǒng)架構(gòu)

雖然前面已經(jīng)總結(jié)過了，但是這在里還是重申下，加深印象?？偹苤?，在Android中每一個控件都會再界面中占據(jù)一塊矩形的區(qū)域，這和大多數(shù)系統(tǒng)的控件機制都差不多。Android中控件是通過構(gòu)造樹的形式來管理的（所謂控件樹如下圖所示），主要分為View和ViewGroup兩大類，其中ViewGroup直接繼承自View，View作為系統(tǒng)所有可視組件的基類，而通過控件樹，上層控件負責下層子控件的測量與繪制（即先執(zhí)行onMeasure——>onLayout——>onDraw的），并負責分發(fā)交互事件的即事件是先傳遞到ViewGroup的，再由ViewGroup決定是否傳遞給下層子View。而這顆樹的根節(jié)點ViewParent（其實質(zhì)是一個接口定義了一系列管理View的方法）對于該控件樹所有的交互事件驚喜統(tǒng)一管理和分發(fā)，從而實現(xiàn)對整個樹進行整體控制。

二、View、ViewGroup的測量和繪制概述

Android中的GUI系統(tǒng)是客戶端和服務(wù)端配合的窗口系統(tǒng)，即后臺運行了一個繪制服務(wù)，每個應(yīng)用程序都是該服務(wù)端的一個客戶端，當客戶端需要繪制時，首先請求服務(wù)端創(chuàng)建一個窗口，然后在窗口中進行具體的視圖內(nèi)容繪制；對于每個客戶端而言，他們都感覺自己獨占了屏幕，而對于服務(wù)端而言，它會給每一個客戶端窗口分配不同的層值，并根據(jù)用戶的交互情況動態(tài)改變窗口的層值，這就給用戶造成了所謂的前臺窗口和后臺窗口的概念。當然這是屏幕繪制的原理簡要描述，繪制離不開測量，無論是系統(tǒng)控件和自定義的View要想展示于界面之上都離不開測量工作。簡而言之，當Activity獲得焦點時，Activity將被通知要求繪制自己的布局，從而Android framework接到Activity的消息將會處理繪制過程，而Activity只需提供它的布局的根節(jié)點即可。繪制過程是從布局的根節(jié)點開始，從根節(jié)點開始測量和繪制整個View tree。每一個父級ViewGroup 負責要求它的每一個孩子被繪制，每一個子View負責繪制自己。因為整個View tree是按順序遍歷的，所以父節(jié)點會先被繪制，而兄弟節(jié)點會按照它們在樹中出現(xiàn)的順序被繪制。完整的繪制是包含兩個過程：測量Measure 和布局Layout。測量過程（measuring pass）是在measure(int, int)中實現(xiàn)的，是從樹的頂端由上到下進行的（top-down）。在這個遞歸過程中，每一個View會把自己的dimension specifications傳遞下去。在測量Measure 完成之后，每一個View都存儲好了自己的測量結(jié)果。再者就是是布局Layout，它發(fā)生在 layout(int, int, int, int)中，仍然是從上到下進行，每一個父級都會負責用測量過程中得到的尺寸，把自己的所有孩子放在正確的地方。

1、View的測量

由父級ViewGroup負責要求子級View進行測量和繪制。我們都知道每一個控件都會占據(jù)一個矩形區(qū)域，但是Android系統(tǒng)在繪制前本身并不知道具體的大小和位置，所以它會先進行測量，主要是在View的onMeasure里去實現(xiàn)（這也是我們在自定義View里的構(gòu)造方法里，無論是調(diào)用getMeasureWidth抑或getWidth獲取寬度時得到的總是0的原因），而Android中還有一個功能類MeasureSpec（封裝了從父節(jié)點傳遞到子節(jié)點下的布局信息包括View的測量模式和大?。┯糜谳o助測量View，當我們重寫了onMeasure方法之后，系統(tǒng)通過super.onMeasure方法去調(diào)用setMeasuredDimension(width, height)將測量的大小設(shè)置進去完成測量。

2、View的繪制

完成測量工作之后，View的根據(jù)ViewGroup傳人的測量值和模式，對自己寬高進行確定（onMeasure中完成），然后在onDraw中在Canvas上完成對自己的繪制。

3、ViewGroup的測量

ViewGroup需要管理子View，所有其中一項重要的職責就是負責子View的大小，當ViewGroup大小設(shè)置為wrap_content,ViewGroup會對子View進行層級遍歷，來決定自己的大小，而其他模式下則會取設(shè)置的值來為自己的大小。ViewGroup在測量時遍歷所有子View，從調(diào)用子View對應(yīng)的onMeasure方法獲得子View的大小，完成測量之后再通過調(diào)用onLayout方法來決定子View的位置，同樣是通過遍歷調(diào)用子View的onLayout方法，最后在自己的onLayout中完成子View的位置布局工作。

4、ViewGroup的繪制

ViewGroup通常不需要繪制，因為它本身沒有需要繪制的東西，所以不會觸發(fā)自己的onDraw方法，但如果指定了background屬性則會觸發(fā)自身的onDraw完成背景的繪制。但ViewGroup會通過dispatchDraw方法來繪制其子View，原理也是一樣通過遍歷子View調(diào)用其子View對應(yīng)的onDraw方法來完成最終的繪制工作。

三、View.MeasureSpec和ViewGroup.LayoutParams

1、View.MeasureSpec

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)測量出子Viwe所需要的精確大小，這時候View的最終大小
          * 就是SpecSize所指定的值。對應(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值，
          * 即對應(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32位的int型數(shù)值
        //高2位表示SpecMode，測量模式，低30位表示SpecSize，某種測量模式下的規(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，某種測量模式下的規(guī)格大小
        public static int getSize(int measureSpec) {
            return (measureSpec & ~MODE_MASK);
        }
        //...
    }

View.MeasureSpec是View中的一個靜態(tài)內(nèi)部類，封裝了從父級節(jié)點傳遞下來給子級節(jié)點的布局需求信息，每一個MeasureSpec體現(xiàn)的是子類的布局的尺寸大小size（包括寬度或高度）和模式mode的需求，但是并不是子級的實際尺寸就必須是父級要求的，我們可以通過重寫onMeasure方法實現(xiàn)自己的規(guī)則，然后在子級中，而這里的模式來源于父ViewGroup去解析子View對應(yīng)的在布局文件中l(wèi)ayout_width和layout_height值來決定采用什么模式（至于怎么解析，這是后話），其中主要有三種模式：UNSPECIFIED、EXACTLY、AT_MOST：

• UNSPECIFIED：說明父級沒有對子級強加任何限制，子級可以是它想要的任何尺寸。用得比較少，表示子布局被限制在一個最大值內(nèi)，一般當childView設(shè)置其寬、高為wrap_content時，ViewGroup會將其設(shè)置為AT_MOST，換言之，表示子布局想要多大就多大，一般出現(xiàn)在AadapterView的item的heightMode中、ScrollView的childView的heightMode中

• EXACTLY：父級為子級決定了一個確切的尺寸，子級將會被強制賦予這些邊界限制，不管子級自己想要多大（View類onMeasure方法中只支持EXACTLY），換言之，表示設(shè)置了精確的值，一般當childView設(shè)置其寬、高為精確值、match_parent時，ViewGroup會將其設(shè)置為EXACTLY，即在布局文件中可以解析指定的具體尺寸和match_parent,不支持wrap_content。

• AT_MOST：子級可以是自己指定的任意大小，但是有個上限。比如說當MeasureSpec.EXACTLY的父容器為子級決定了一個大小，子級大小只能在這個父容器限制的范圍之內(nèi)。即在布局文件中可以解析wrap_content，換言之，表示子布局被限制在一個最大值內(nèi)，一般當childView設(shè)置其寬、高為wrap_content時，ViewGroup會將其設(shè)置為AT_MOST。

2、ViewGroup.LayoutParams

ViewGroup.LayoutParams直接繼承于Object作為位置參數(shù)信息的父類，是View用來告訴它的父容器它想要怎樣被放置的（包含高度、寬度、對齊方式、外邊距、內(nèi)邊距等等），Android中的布局信息ViewGroup.LayoutParams家族來決定的，常見包括AbsListView.LayoutParams, AbsoluteLayout.LayoutParams, Gallery.LayoutParams, ViewGroup.MarginLayoutParams, ViewPager.LayoutParams, WindowManager.LayoutParams、ActionBar.LayoutParams, ActionMenuView.LayoutParams, AppBarLayout.LayoutParams, BaseCardView.LayoutParams, BoxInsetLayout.LayoutParams,CollapsingToolbarLayout.LayoutParams,CoordinatorLayout.LayoutParams,DrawerLayout.LayoutParams,FrameLayout.LayoutParams,GridLayout.LayoutParams, GridLayoutManager.LayoutParams, LinearLayout.LayoutParams, LinearLayoutCompat.LayoutParams,PercentFrameLayout.LayoutParams、RelativeLayout.LayoutParams等。不同的Layout提供了不同LayoutParams，它們共同承擔起整個Android 的布局任務(wù)。

四、View中幾大重要的方法的意義和作用

繼承View/ViewGroup實現(xiàn)自定義View后，一般還需要復寫最基本的二、三個方法：onMeasure()，onSizeChanged()拿到view的寬高等數(shù)據(jù)、onLayout()、onDraw()。

• onMeasure：用于本View寬高的測量，布局復雜時可能觸發(fā)多次。ViewGroup的onMeasure則負責處理它children的測量工作。由于View默認的onMeasure()僅僅支持EXACTLY模式，也就是說如果不重寫onMeasure()方法的話則無法在正確解析布局文件里的wrap_content，因為onMeasure()是Android提供給我們告訴系統(tǒng)自己定義的View的實際大?。ㄊ欠袷莾H僅依賴于父級要求的，也就是說自主定義View大小的）的機會，同時也是提供了我們自定義的解析規(guī)則的方法（如果你愿意，你可以完全實現(xiàn)match_parent和wrap_content和具體值一樣的效果），最終調(diào)用setMeasuredDimension（int ,int）完成最終的測量（因為onMeasure方法沒有返回值，所以測量的結(jié)果應(yīng)該通過setMeasuredDimension方法告知系統(tǒng)）。

• onSizeChanged()：可拿到view的寬高等數(shù)據(jù)信息

• onLayout：常復寫于viewGroup的自定義子類。它有負責對它內(nèi)部所有children進行處理，告知childrenView的位置，以正確擺放。ViewGroup中onLayout是抽象方法必須復寫，這是children位置能正確擺放的保證。依靠mLeft，mTop，mRight，mBottom這四個值，以坐上為原點，這四個值分別為對應(yīng)邊到原點的距離。最后和onMeasure一樣，記得調(diào)用child.layout()方法。

• onDraw：UI最終呈現(xiàn)的過程，用戶使用Paint（What to draw）、Canvas(How to
  draw)兩個類完成自定義畫面。繪制的時候需要考慮下padding，與margin不同，padding是屬于本View的屬性，不同于margin（不需要自定義時做處理系統(tǒng)就能很好的使用margin），所以要在測量繪圖時考慮它：

• 測量時：desireSize=實際所需size+相應(yīng)方向的padding。

• 繪圖時：考慮padding，做相應(yīng)的位移。

五、onMeasure方法詳解及實現(xiàn)

onMeasure方法是測量View及其內(nèi)容的，決定measured width和measured height的，這個方法由 measure(int, int)方法喚起，子類可以重寫onMeasure來提供更加準確和有效的測量。（以前有一個約定：在重寫onMeasure方法的時候，必須調(diào)用 setMeasuredDimension(int,int)來存儲這個View經(jīng)過測量得到的measured width and height。否則，將會由measure(int, int)方法拋出一個IllegalStateException。）View類onMeasure方法中只支持EXACTLY，如果不重寫onMeasure的話就只支持EXACTLY模式。

1、onMeasure方法簽名

/**
*這兩個參數(shù)都是按趙View.MeasureSpec類來進行編碼的
*@param :widthMeasureSpec 父級提出的水平寬度要求
*@param :heightMeasureSpec 父級提出的垂直高度要求
*/
protected void onMeasure (int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)

2、實現(xiàn)onMeasure方法的步驟

• 從父級傳遞過來的View.MeasureSpec對象里獲取測量模式和尺寸

• 然后根據(jù)不同的模式，給出不同的測量值，（即實際值）寬高都采用一樣的機制，一般mode為EXACTLY時，直接使用父類傳遞過來的測量值specValue；mode為UNSPECIFIED時，直接指定為默認的大?。ㄟ@個值需要我們自己定義）；當mode為AT_MOST時也指定為默認的大小，但還需要我們拿指定的默認大小和測量值specValue比較取最小值。

• 調(diào)用父類測量方法setMeasuredDimension（測量寬度值，測量高度值）

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        measure(widthMeasureSpec);
        measure(heightMeasureSpec);
        Log.e("onMeasure", "realWidth: " + realWidth + "realHeiht: " + realHeiht + "widthMeasureSpec" + widthMeasureSpec + "heightMeasureSpec" + heightMeasureSpec);
        setMeasuredDimension(realWidth, realHeiht);
    }

    private void measure(int measureValue) {
        int defalueSize = 200;
        int mode = View.MeasureSpec.getMode(measureValue);
        int specValue = View.MeasureSpec.getSize(measureValue);
        Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "specValue: " + specValue);
        switch (mode) {
            //指定一個默認值
            case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
                realWidth = defalueSize;
                realHeiht = defalueSize;
                break;
            //取測量值
            case MeasureSpec.EXACTLY:
                realHeiht = specValue;
                realWidth = specValue;
                break;
            //取測量值和默認值中的最小值
            case MeasureSpec.AT_MOST:
                realWidth = Math.min(defalueSize, specValue);
                realHeiht = Math.min(defalueSize, specValue);
                break;
            default:
                break;
        }
    }

3、模仿谷歌官方寫法實現(xiàn)onMeasure

這里主要就是模仿View.resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState)，childMeasuredState其中 View.getMeasuredState()是由返回的，最終布局將結(jié)合childMeasuredState通過View.combineMeasuredStates()完成最終的測量結(jié)果，作用應(yīng)該是自定義viewGroup時才使用用于記錄children測量狀態(tài)的，一般自定義View傳0即可，特殊情況下可以傳遞1。

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        //third param. usually 0. http://stackoverflow.com/questions/13650903/whats-the-utility-of-the-third-argument-of-view-resolvesizeandstate
        int w = resolveSizeAndState2(getDesireW(), widthMeasureSpec, 0);
        int h = resolveSizeAndState2(300, heightMeasureSpec, 0);
        setMeasuredDimension(MeasureSpec.getSize(w), MeasureSpec.getSize(h));
    }

    private int getDesireW(){
        return 300;
    }

    /**
     *
     * @param size  How big the view wants to be.即傳入你希望View的大小
     * @param measureSpec Constraints imposed by the parent. 父級約束大小
     * @param childMeasuredState 一般傳遞0即可，特殊情況還可以傳入1
     * @return
     */
    private int resolveSizeAndState2(int size, int measureSpec, int childMeasuredState) {
        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:
                //當specMode為AT_MOST，并且父控件指定的尺寸specSize小于View自己想要的尺寸時，
                //我們就會用掩碼MEASURED_STATE_TOO_SMALL向量算結(jié)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，
                //然后可能分配更大一點的尺寸給子View
                if (specSize < size) {
                    result = specSize | MEASURED_STATE_TOO_SMALL;//按味或
                } else {
                    result = size;
                }
                break;
            case MeasureSpec.EXACTLY:
                result = specSize;
                break;
        }
        return result | (childMeasuredState&MEASURED_STATE_MASK);
    }

五、一個簡單的例子

/**
 * Auther: Crazy.Mo
 * DateTime: 2017/5/3 15:52
 * Summary:
 */
public class MeasuredView extends View {
    private Context context;
    private int realWidth, realHeiht;

    public MeasuredView(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public MeasuredView(Context context, AttributeSet attrs) {
        this(context, attrs,0);
    }

    public MeasuredView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
    }
    
    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        measure(widthMeasureSpec);
        measure(heightMeasureSpec);
        Log.e("onMeasure", "realWidth: " + realWidth + "realHeiht: " + realHeiht + "widthMeasureSpec" + widthMeasureSpec + "heightMeasureSpec" + heightMeasureSpec);
        setMeasuredDimension(realWidth, realHeiht);
    }

    private void measure(int measureValue) {
        int defalueSize = 200;
        int mode = View.MeasureSpec.getMode(measureValue);
        int specValue = View.MeasureSpec.getSize(measureValue);
        Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "specValue: " + specValue);
        switch (mode) {
            //指定一個默認值
            case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
                Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "UNSPECIFIED " );
                realWidth = defalueSize;
                realHeiht = defalueSize;
                break;
            //取測量值
            case MeasureSpec.EXACTLY:
                Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "EXACTLY " );
                realHeiht = specValue;
                realWidth = specValue;
                break;
            //取測量值和默認值中的最小值
            case MeasureSpec.AT_MOST:
                Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "AT_MOST " );
                realWidth = Math.min(defalueSize, specValue);
                realHeiht = Math.min(defalueSize, specValue);
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

此時在布局中使用的話，

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:padding="16dp"
    android:orientation="vertical"
    android:background="#0f8">

<!--    <com.ce.sesamecredit.ClockView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />-->
    <com.ce.sesamecredit.MeasuredView
        android:background="@color/colorAccent"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />

</LinearLayout>

2、運行結(jié)果分析：

• 未重寫onMeasure方法時，默認的onMeasure僅可以解析match_parent和指定的具體數(shù)值
  

  這里寫圖片描述

• 重寫onMeasure方法時，可以解析match_parent、指定的具體數(shù)值和wrap_content
  

  這里寫圖片描述