引言

Android實際專案開發中，自定義View不可或缺，而作為自定義View的一種重要實現方式——繼承View重繪尤其重要，前面很多文章基本總結了繼承View的基本流程：自定義屬性和繼承View重寫onDraw方法——>實現構造方法並完成相關初始化操作——>重寫onMeasure方法——>onSizeChanged()拿到view的寬高等資料——>重寫onLayout————>重寫onTouch實現互動——>定義互動回撥介面，但是由於當時的具體的業務需求並沒有詳解總結下關於onMeasure和onLayout方法，相信很多初學者都是處於知其然而不知其所以然，這篇文章就專門總結下。

一、View的系統架構

雖然前面已經總結過了，但是這在裡還是重申下，加深印象。總所周知，在Android中每一個控制元件都會再介面中佔據一塊矩形的區域，這和大多數系統的控制元件機制都差不多。Android中控制元件是通過構造樹的形式來管理的（所謂控制元件樹如下圖所示），主要分為View和ViewGroup兩大類，其中ViewGroup直接繼承自View，View作為系統所有可視元件的基類，而通過控制元件樹，上層控制元件負責下層子控制元件的測量與繪製（即先執行onMeasure——>onLayout——>onDraw的），並負責分發互動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

。而這顆樹的根節點ViewParent（其實質是一個介面定義了一系列管理View的方法）對於該控制元件樹所有的互動事件驚喜統一管理和分發，從而實現對整個樹進行整體控制。

二、View、ViewGroup的測量和繪製概述

Android中的GUI系統是客戶端和服務端配合的視窗系統，即後臺運行了一個繪製服務，每個應用程式都是該服務端的一個客戶端，當客戶端需要繪製時，首先請求服務端建立一個視窗，然後在視窗中進行具體的檢視內容繪製；對於每個客戶端而言，他們都感覺自己獨佔了螢幕，而對於服務端而言，它會給每一個客戶端視窗分配不同的層值，並根據使用者的互動情況動態改變視窗的層值，這就給使用者造成了所謂的前臺視窗和後臺視窗的概念。當然這是螢幕繪製的原理簡要描述，繪製離不開測量，無論是系統控制元件和自定義的View要想展示於介面之上都離不開測量工作。簡而言之，當Activity獲得焦點時，Activity將被通知要求繪製自己的佈局，從而Android framework接到Activity的訊息將會處理繪製過程，而Activity只需提供它的佈局的根節點

即可。繪製過程是從佈局的根節點開始，從根節點開始測量和繪製整個View tree。每一個父級ViewGroup 負責要求它的每一個孩子被繪製，每一個子View負責繪製自己。因為整個View tree是按順序遍歷的，所以父節點會先被繪製，而兄弟節點會按照它們在樹中出現的順序被繪製。完整的繪製是包含兩個過程：測量Measure 和佈局Layout。測量過程（measuring pass）是在measure(int, int)中實現的，是從樹的頂端由上到下進行的（top-down）。在這個遞迴過程中，每一個View會把自己的dimension specifications傳遞下去。在測量Measure 完成之後，每一個View都儲存好了自己的測量結果。再者就是是佈局Layout，它發生在 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進行測量和繪製。我們都知道每一個控制元件都會佔據一個矩形區域，但是Android系統在繪製前本身並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裡去實現（這也是我們在自定義View裡的構造方法裡，無論是呼叫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（封裝了從父節點傳遞到子節點下的佈局資訊包括View的測量模式和大小）用於輔助測量View，當我們重寫了onMeasure方法之後，系統通過super.onMeasure方法去呼叫setMeasuredDimension(width, height)將測量的大小設定進去完成測量。

2、View的繪製

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

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大小設定為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定的值來為自己的大小。ViewGroup在測量時遍歷所有子View，從呼叫子View對應的onMeasure方法獲得子View的大小，完成測量之後再通過呼叫onLayout方法來決定子View的位置，同樣是通過遍歷呼叫子View的onLayout方法，最後在自己的onLayout中完成子View的位置佈局工作。

4、ViewGroup的繪製

ViewGroup通常不需要繪製，因為它本身沒有需要繪製的東西，所以不會觸發自己的onDraw方法，但如果指定了background屬性則會觸發自身的onDraw完成背景的繪製。但ViewGroup會通過dispatchDraw方法來繪製其子View，原理也是一樣通過遍歷子View呼叫其子View對應的onDraw方法來完成最終的繪製工作。

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。對應於match_parent和精確數值這兩種模式
          */ 
        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，並且子View的大小不能大於這個值，
          * 即對應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格大小
        public static int getSize(int measureSpec) {
            return (measureSpec & ~MODE_MASK);
        }
        //...
    }

View.MeasureSpec是View中的一個靜態內部類，封裝了從父級節點傳遞下來給子級節點的佈局需求資訊，每一個MeasureSpec體現的是子類的佈局的尺寸大小size（包括寬度或高度）和模式mode的需求，但是並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方法實現自己的規則，然後在子級中，而這裡的模式來源於父ViewGroup去解析子View對應的在佈局檔案中layout_width和layout_height值來決定採用什麼模式（至於怎麼解析，這是後話），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，表示子佈局被限制在一個最大值內，一般當childView設定其寬、高為wrap_content時，ViewGroup會將其設定為AT_MOST，換言之，表示子佈局想要多大就多大，一般出現在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方法中只支援EXACTLY），換言之，表示設定了精確的值，一般當childView設定其寬、高為精確值、match_parent時，ViewGroup會將其設定為EXACTLY，即在佈局檔案中可以解析指定的具體尺寸和match_parent,不支援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，子級大小隻能在這個父容器限制的範圍之內。即在佈局檔案中可以解析wrap_content，換言之，表示子佈局被限制在一個最大值內，一般當childView設定其寬、高為wrap_content時，ViewGroup會將其設定為AT_MOST。

方法	說明
static int getMode(int measureSpec)	獲取模式
static int getSize(int measureSpec)	獲取尺寸
static int makeMeasureSpec(int size, int mode)	根據指定的模式和尺寸建立對應的測量規則

2、ViewGroup.LayoutParams

ViewGroup.LayoutParams直接繼承於Object作為位置引數資訊的父類，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、內邊距等等），Android中的佈局資訊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 的佈局任務。

四、View中幾大重要的方法的意義和作用

繼承View/ViewGroup實現自定義View後，一般還需要複寫最基本的二、三個方法：onMeasure()，onSizeChanged()拿到view的寬高等資料、onLayout()、onDraw()。

• onMeasure：用於本View寬高的測量，佈局複雜時可能觸發多次。ViewGroup的onMeasure則負責處理它children的測量工作。由於View預設的onMeasure()僅僅支援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佈局檔案裡的wrap_content，因為onMeasure()是Android提供給我們告訴系統自己定義的View的實際大小（是否是僅僅依賴於父級要求的，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則的方法（如果你願意，你可以完全實現match_parent和wrap_content和具體值一樣的效果），最終呼叫setMeasuredDimension（int ,int）完成最終的測量（因為onMeasure方法沒有返回值，所以測量的結果應該通過setMeasuredDimension方法告知系統）。

• onSizeChanged()：可拿到view的寬高等資料資訊

• onLayout：常複寫於viewGroup的自定義子類。它有負責對它內部所有children進行處理，告知childrenView的位置，以正確擺放。ViewGroup中onLayout是抽象方法必須複寫，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邊到原點的距離。最後和onMeasure一樣，記得呼叫child.layout()方法。

• onDraw：UI最終呈現的過程，使用者使用Paint（What to draw）、Canvas(How to
  draw)兩個類完成自定義畫面。繪製的時候需要考慮下padding，與margin不同，padding是屬於本View的屬性，不同於margin（不需要自定義時做處理系統就能很好的使用margin），所以要在測量繪圖時考慮它：

  • 測量時：desireSize=實際所需size+相應方向的padding。
  • 繪圖時：考慮padding，做相應的位移。

五、onMeasure方法詳解及實現

onMeasure方法是測量View及其內容的，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，必須呼叫 setMeasuredDimension(int,int)來儲存這個View經過測量得到的measured width and height。否則，將會由measure(int, int)方法丟擲一個IllegalStateException。）View類onMeasure方法中只支援EXACTLY，如果不重寫onMeasure的話就只支援EXACTLY模式。

1、onMeasure方法簽名

/**
*這兩個引數都是按趙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onMeasure方法的步驟

• 從父級傳遞過來的View.MeasureSpec物件裡獲取測量模式和尺寸

• 然後根據不同的模式，給出不同的測量值，（即實際值）寬高都採用一樣的機制，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，直接指定為預設的大小（這個值需要我們自己定義）；當mode為AT_MOST時也指定為預設的大小，但還需要我們拿指定的預設大小和測量值specValue比較取最小值。

• 呼叫父類測量方法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) {
            //指定一個預設值
            case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
                realWidth = defalueSize;
                realHeiht = defalueSize;
                break;
            //取測量值
            case MeasureSpec.EXACTLY:
                realHeiht = specValue;
                realWidth = specValue;
                break;
            //取測量值和預設值中的最小值
            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onMeasure

這裡主要就是模仿View.resolveSizeAndState(int size, int measureSpec, int childMeasuredState)，childMeasuredState其中 View.getMeasuredState()是由返回的，最終佈局將結合childMeasuredState通過View.combineMeasuredStates()完成最終的測量結果，作用應該是自定義viewGroup時才使用用於記錄children測量狀態的，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，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
                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) {
            //指定一個預設值
            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;
            //取測量值和預設值中的最小值
            case MeasureSpec.AT_MOST:
                Log.e("onMeasure", "mode: " + mode + "AT_MOST " );
                realWidth = Math.min(defalueSize, specValue);
                realHeiht = Math.min(defalueSize, specValue);
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

此時在佈局中使用的話，

<?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、執行結果分析：

• 未重寫onMeasure方法時，預設的onMeasure僅可以解析match_parent和指定的具體數值
  

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