自定义View Measure过程 - 最易懂的自定义View原理系列(2)


前言

  • 自定义ViewAndroid开发者必须了解的基础
  • 网上有大量关于自定义View原理的文章,但存在一些问题:内容不全、思路不清晰、无源码分析、简单问题复杂化 等
  • 今天,我将全面总结自定义View原理中的measure过程,我能保证这是市面上的最全面、最清晰、最易懂的

文章较长,建议收藏等充足时间再进行阅读


目录

示意图

1. 作用

测量View的宽 / 高

  1. 在某些情况下,需要多次测量(measure)才能确定View最终的宽/高;
  2. 该情况下,measure过程后得到的宽 / 高可能不准确;
  3. 此处建议:在layout过程中onLayout()去获取最终的宽 / 高

2. 储备知识

了解measure过程前,需要3个储备知识:

  1. 自定义View基础知识
  2. ViewGroup.LayoutParams类()
  3. MeasureSpecs

2.1 最基本的知识储备

具体请看文章:自定义View基础 - 最易懂的自定义View原理系列

2.2 ViewGroup.LayoutParams

  • 简介
    布局参数类
  1. ViewGroup 的子类(RelativeLayout、LinearLayout)有其对应的 ViewGroup.LayoutParams 子类
  2. 如:RelativeLayoutViewGroup.LayoutParams子类
    = RelativeLayoutParams
  • 作用
    指定视图View 的高度(height) 和 宽度(width)等布局参数。
  • 具体使用
    通过以下参数指定
参数 解释
具体值 dp / px
fill_parent 强制性使子视图的大小扩展至与父视图大小相等(不含 padding )
match_parent 与fill_parent相同,用于Android 2.3 & 之后版本
wrap_content 自适应大小,强制性地使视图扩展以便显示其全部内容(含 padding )
android:layout_height="wrap_content"   //自适应大小  
android:layout_height="match_parent"   //与父视图等高  
android:layout_height="fill_parent"    //与父视图等高  
android:layout_height="100dip"         //精确设置高度值为 100dip  
  • 构造函数
    构造函数 = View的入口,可用于初始化 & 获取自定义属性
// View的构造函数有四种重载
    public DIY_View(Context context){
        super(context);
    }

    public DIY_View(Context context,AttributeSet attrs){
        super(context, attrs);
    }

    public DIY_View(Context context,AttributeSet attrs,int defStyleAttr ){
        super(context, attrs,defStyleAttr);

// 第三个参数:默认Style
// 默认Style:指在当前Application或Activity所用的Theme中的默认Style
// 且只有在明确调用的时候才会生效,
    }
    
    public DIY_View(Context context,AttributeSet attrs,int defStyleAttr ,int defStyleRes){
        super(context, attrs,defStyleAttr,defStyleRes);
    }

// 最常用的是1和2
}

2.3 MeasureSpec

示意图

具体请看文章:Android自定义View基础:MeasureSpec类到底是什么?


3. measure过程详解

measure过程 根据View的类型分为2种情况:

示意图

接下来,我将详细分析这两种measure过程

3.1 单一View的measure过程

应用场景

在无现成的控件View满足需求、需自定义单一View时。

  1. 如:制作一个支持加载网络图片的ImageView控件
  2. 注:自定义View在多数情况下都有替代方案:图片 / 组合动画,但二者可能会导致内存耗费过大,从而引起内存溢出等问题。

具体流程

单一View的measure过程

源码分析

/**
  * 源码分析:measure()
  * 定义:Measure过程的入口;属于View.java类 & final类型,即子类不能重写此方法
  * 作用:基本测量逻辑的判断
  */ 
  public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

      // 参数说明:View的宽 / 高测量规格
      ...

      int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
              mMeasureCache.indexOfKey(key);

      if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {
          
          onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
          // 计算视图大小 ->>分析1
      } else {
          ...
  }

/**
  * 分析1:onMeasure()
  * 作用:a. 根据View宽/高的测量规格计算View的宽/高值:getDefaultSize()
  *      b. 存储测量后的View宽 / 高:setMeasuredDimension()
  */ 
  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
    // 参数说明:View的宽 / 高测量规格
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),  
                         getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));  
    // setMeasuredDimension() :获得View宽/高的测量值 ->>分析2
    // 传入的参数通过getDefaultSize()获得 ->>分析3
}

/**
  * 分析2:setMeasuredDimension()
  * 作用:存储测量后的View宽 / 高
  * 注:该方法即为我们重写onMeasure()所要实现的最终目的
  */
  protected final void setMeasuredDimension(int measuredWidth, int measuredHeight) {  

    //参数说明:测量后子View的宽 / 高值

    // 将测量后子View的宽 / 高值进行传递
        mMeasuredWidth = measuredWidth;  
        mMeasuredHeight = measuredHeight;  
      
        mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;  
    } 
  // 由于setMeasuredDimension()的参数是从getDefaultSize()获得的
  // 下面继续看getDefaultSize()的介绍

/**
  * 分析3:getDefaultSize()
  * 作用:根据View宽/高的测量规格计算View的宽/高值
  */
  public static int getDefaultSize(int size, int measureSpec) {  

    // 参数说明:
    // size:提供的默认大小
    // measureSpec:宽/高的测量规格(含模式 & 测量大小)

    // 设置默认大小
    int result = size; 
        
    // 获取宽/高测量规格的模式 & 测量大小
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);  
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);  
  
    switch (specMode) {  
        // 模式为UNSPECIFIED时,使用提供的默认大小 = 参数Size
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:  
            result = size;  
            break;  

        // 模式为AT_MOST,EXACTLY时,使用View测量后的宽/高值 = measureSpec中的Size
        case MeasureSpec.AT_MOST:  
        case MeasureSpec.EXACTLY:  
            result = specSize;  
            break;  
    }  

    // 返回View的宽/高值
    return result;  
  }    

上面提到,当测试规格的模式(mode)是UNSPECIFIED时,使用的是提供的默认大小(即getDefaultSize()的第一个参数size)。那么,提供的默认大小具体是多少呢?

答:getSuggestedMinimumWidth() / getSuggestedMinimumHeight()。具体请看下面源码分析。

protected int getSuggestedMinimumWidth() {
    return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth,mBackground.getMinimumWidth());
}

// 逻辑说明
// 1. 若View无设置背景,那么View的宽度 = mMinWidth
   // 即android:minWidth属性所指定的值,若无指定则为0.
// 2. 若View设置了背景,View的宽度为mMinWidth和mBackground.getMinimumWidth()中的最大值
   // 下面继续看mBackground.getMinimumWidth()的源码分析
 
/**
  * mBackground.getMinimumWidth()源码分析
  */ 
  public int getMinimumWidth() {

    final int intrinsicWidth = getIntrinsicWidth();
    // 即mBackground.getMinimumWidth()的大小 = 背景图Drawable的原始宽度
    return intrinsicWidth > 0 ? intrinsicWidth :0 ;
    // 若无原始宽度,则为0;
}

至此,单一View的宽/高值已经测量完成,即对于单一View的measure过程已经完成。

源码总结

对于单一View的测量流程(Measure)各个方法说明如下所示。

测量宽高的关键在于getDefaultSize(),该方法的测量逻辑如下图所示。


3.2 ViewGroup的measure过程

应用场景

利用现有的多个组件根据特定的布局方式组成一个新的组件(即包含多个子View)。

如:底部导航条中的条目,一般都是上图标(ImageView)、下文字(TextView),那么这两个就可以用自定义ViewGroup组合成为一个Veiw,提供两个属性分别用来设置文字和图片,使用起来会更加方便。

示意图

测量原理

从ViewGroup至子View、自上而下遍历进行(即树形递归),通过计算整个ViewGroup中各个View的属性,从而最终确定整个ViewGroup的属性。即:

  1. 遍历测量所有子View的尺寸(宽/高);
  2. 合并所有子View的尺寸(宽/高),最终得到ViewGroup父视图的测量值。

具体流程

需要特别注意的是:若需进行自定义ViewGroup,则需重写onMeasure(),在下面的章节会详细讲解。

源码分析

/**
  * 源码分析:measure()
  * 作用:
  *    1. 基本测量逻辑的判断;
  *    2. 调用onMeasure()
  * 注:与单一View measure过程中讲的measure()一致
  */ 
  public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

    // 仅展示核心代码
    // ...

    int cacheIndex = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT ? -1 :
            mMeasureCache.indexOfKey(key);
    if (cacheIndex < 0 || sIgnoreMeasureCache) {

        // 调用onMeasure()计算视图大小 -> 分析1
        onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;
    } else {
      // ...
}

/**
  * 分析1:onMeasure()
  * 作用:遍历子View &测量
  * 注:ViewGroup = 一个抽象类 = 无重写View的onMeasure(),需自身复写
  **/

根据上一小节可知,单一View的measure过程对onMeasure()有统一的实现(如下代码),但为什么ViewGroup的measure过程没有呢?

/**
  * onMeasure()
  * 作用:a. 根据View宽/高的测量规格计算View的宽/高值:getDefaultSize()
  *      b. 存储测量后的View宽 / 高:setMeasuredDimension()
  */ 
  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {  
    // 参数说明:View的宽 / 高测量规格
    setMeasuredDimension(getDefaultSize(getSuggestedMinimumWidth(), widthMeasureSpec),  
                         getDefaultSize(getSuggestedMinimumHeight(), heightMeasureSpec));  
    // setMeasuredDimension() :获得View宽/高的测量值 ->>分析2
    // 传入的参数通过getDefaultSize()获得 ->>分析3
}

原因是:onMeasure()方法的作用是测量View的宽/高值,而不同的ViewGroup(如LinearLayout、RelativeLayout、自定义ViewGroup子类等)具备不同的布局特性,这导致它们的子View测量方法各有不同,所以onMeasure()的实现也会有所不同。

因此,ViewGroup无法对onMeasure()作统一实现。这个也是单一View的measure过程与ViewGroup的measure过程最大的不同。

复写onMeasure()

针对Measure流程,自定义ViewGroup的关键在于:根据需求复写onMeasure(),从而实现子View的测量逻辑。复写onMeasure()的步骤主要分为三步:

  1. 遍历所有子View及测量:measureChildren()
  2. 合并所有子View的尺寸大小,最终得到ViewGroup父视图的测量值:需自定义实现
  3. 存储测量后View宽/高的值:setMeasuredDimension()

具体如下所示。

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

      //仅展示关键代码
      ...

      // 步骤1:遍历所有子View & 测量 -> 分析1
      measureChildren(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

      // 步骤2:合并所有子View的尺寸大小,最终得到ViewGroup父视图的测量值
       void measureCarson{
           ... // 需自定义实现
       }

      // 步骤3:存储测量后View宽/高的值
      setMeasuredDimension(widthMeasure,  heightMeasure);  
      // 类似单一View的过程,此处不作过多描述
}



/**
  * 分析1:measureChildren()
  * 作用:遍历子View & 调用measureChild()进行下一步测量
  */ 
  protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
      // 参数说明:父视图的测量规格(MeasureSpec)

      final int size = mChildrenCount;
      final View[] children = mChildren;

      // 遍历所有子view
      for (int i = 0; i < size; ++i) {

          final View child = children[i];

          // 调用measureChild()进行下一步的测量 ->分析2
          measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

      }
  }

/**
  * 分析2:measureChild()
  * 作用:1. 计算单个子View的MeasureSpec
  *      2. 测量每个子View最后的宽 / 高:调用子View的measure()
  */ 
  protected void measureChild(View child, int parentWidthMeasureSpec,int parentHeightMeasureSpec) {

      // 1. 获取子视图的布局参数
      final LayoutParams lp = child.getLayoutParams();

      // 2. 根据父视图的MeasureSpec & 布局参数LayoutParams,计算单个子View的MeasureSpec
      final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentWidthMeasureSpec,mPaddingLeft + mPaddingRight, lp.width);
      final int childHeightMeasureSpec = getChildMeasureSpec(parentHeightMeasureSpec,mPaddingTop + mPaddingBottom, lp.height);

      // 3. 将计算好的子View的MeasureSpec值传入measure(),进行最后的测量
      // 下面的流程即类似单一View的过程,此处不作过多描述
      child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
 }

至此,ViewGroupmeasure过程分析完毕


流程总结

对于视图组ViewGroup的测量流程(Measure)各个方法说明总结如下所示。

为了让大家更好地理解ViewGroupmeasure过程(特别是复写onMeasure()),下面,我将用ViewGroup的子类LinearLayout来分析下ViewGroupmeasure过程

实例解析

为了更好理解ViewGroup的measure过程(特别是复写onMeasure()),本小节将用ViewGroup的子类LinearLayout来分析ViewGroup的measure过程。

此处主要分析的是LinearLayout的onMeasure(),具体如下所示。

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

    // 根据不同的布局属性进行不同的计算
    // 此处只选垂直方向的测量过程,即measureVertical() ->分析1
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        measureVertical(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    } else {
        measureHorizontal(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }
}

/**
  * 分析1:measureVertical()
  * 作用:测量LinearLayout垂直方向的测量尺寸
  */ 
  void measureVertical(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
      
      // 获取垂直方向上的子View个数
      final int count = getVirtualChildCount();

      // 遍历子View获取其高度,并记录下子View中最高的高度数值
      for (int i = 0; i < count; ++i) {
          final View child = getVirtualChildAt(i);

          // 子View不可见,直接跳过该View的measure过程,getChildrenSkipCount()返回值恒为0
          // 注:若view的可见属性设置为VIEW.INVISIBLE,还是会计算该view大小
          if (child.getVisibility() == View.GONE) {
             i += getChildrenSkipCount(child, i);
             continue;
          }

          // 记录子View是否有weight属性设置,用于后面判断是否需要二次measure
          totalWeight += lp.weight;

          if (heightMode == MeasureSpec.EXACTLY && lp.height == 0 && lp.weight > 0) {

            // 如果LinearLayout的specMode为EXACTLY且子View设置了weight属性,在这里会跳过子View的measure过程
            // 同时标记skippedMeasure属性为true,后面会根据该属性决定是否进行第二次measure
            // 若LinearLayout的子View设置了weight,会进行两次measure计算,比较耗时
            // 这就是为什么LinearLayout的子View需要使用weight属性时候,最好替换成RelativeLayout布局
            final int totalLength = mTotalLength;
            mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + lp.topMargin + lp.bottomMargin);
            skippedMeasure = true;

          } else {
              
              int oldHeight = Integer.MIN_VALUE;

              // 步骤1:该方法内部最终会调用measureChildren(),从而 遍历所有子View & 测量
              measureChildBeforeLayout(child, i, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec,totalWeight == 0 ? mTotalLength : 0);
              
              ...
            }

        // 步骤2:合并所有子View的尺寸大小,最终得到ViewGroup父视图的测量值(需自定义实现)
        final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
        // 1. mTotalLength用于存储LinearLayout在竖直方向的高度
        final int totalLength = mTotalLength;
        // 2. 每测量一个子View的高度, mTotalLength就会增加
        mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + childHeight + lp.topMargin +
               lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child));
        // 3. 记录LinearLayout占用的总高度
        // 即除了子View的高度,还有本身的padding属性值
        mTotalLength += mPaddingTop + mPaddingBottom;
        int heightSize = mTotalLength;

        // 步骤3:存储测量后View宽/高的值
        setMeasureDimension(resolveSizeAndState(maxWidth,width))
      
        ...
  }

至此,对于自定义View流程中最重要、最复杂的测量流程(measure)分析完毕。


4. 总结

  • 测量流程(Measure)根据视图(View)的类型分为两种情况:单一View和视图组ViewGroup;
  • 二者最大的区别在于:单一View的measure过程对onMeasure()有作统一实现,而ViewGroup的Measuer过程没有;
  • 具体测量流程总结如下所示

请点赞!因为你们的赞同/鼓励是我写作的最大动力!

相关文章阅读
Android开发:最全面、最易懂的Android屏幕适配解决方案
Android开发:史上最全的Android消息推送解决方案
Android开发:最全面、最易懂的Webview详解
Android开发:JSON简介及最全面解析方法!
Android四大组件:Service服务史上最全面解析
Android四大组件:BroadcastReceiver史上最全面解析


欢迎关注Carson_Ho的简书!

不定期分享关于安卓开发的干货,追求短、平、快,但却不缺深度

推荐阅读更多精彩内容