View的工作原理(二)：measure

本文主要描述measure过程。

一. View的measure过程

View的measure方法为final，该方法中会调用View的onMeasure方法。下面是onMeasure方法：

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

setMeasuredDimension会设置宽和高，而对于两个参数的值，我们继续追踪：

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;
}

EXACTLY && AT_MOST: 直接返回了measureSpec的specSize. 也就是View测量过后的MeasureSpec。
UNSPECIFIED: 返回了第一个参数，也就是getSuggestedMinimumWidth()或getSuggestedMinimumHeight()的返回值。一般用于系统内部的测量过程。
- 看看这两个方法的代码：
```
protected int getSuggestedMinimumHeight() {
    return (mBackground == null) ? mMinHeight : max(mMinHeight, mBackground.getMinimumHeight());
}
protected int getSuggestedMinimumWidth() {
    return (mBackground == null) ? mMinWidth : max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth());
}
```
- 上面两个方法的源码很简单，首先判断是否设置了背景mBackground.
  - 如果没有背景(null)，那么返回mMinHeight和mMinWidth。这两个值对应于android:minHeight和android:minHeight，如果不指定，那么默认值就为0.
  - 如果指定了背景，就返回max(mMinWidth, mBackground.getMinimumWidth()) (以width属性为例)。再次追踪背景Drawable的getMinimumWidth,可以看出getMinimumWidth返回的就是Drawable的原始宽度：
```
public int getMinimumWidth() {
    final int intrinsicWidth = getIntrinsicWidth();
        return intrinsicWidth > 0 ? intrinsicWidth : 0;
}
```
    如果没有有原始宽度，就会返回0。一般来说ShapeDrawable没有原始宽高，BitmapDrawable有原始宽高，即图片的尺寸。

根据getDefaultSize方法的实现来看，如果自定义控件直接继承View，就需要重写onMeasure方法，否则即使使用wrap_content，其效果等同于match_parent。

自定义View使用wrap_content,那么View.specMode是AT_MOST, View的宽高等于specSize。在这种情况下，View的specSize是parentSize, 而parentSize是父容器中目前可以使用的大小。此时View的宽高就是父容器当前剩余的空间大小——与match_parent效果一致。

解决方案：给View指定一个默认的内部宽高(width和height):

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    int wSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
    int wSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int hSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
    int hSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
    if (wSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && hSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
        setMeasuredDimension(width,height);
    } else if (wSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
        setMeasuredDimension(width, hSpecSize);
    } else if (hSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
        setMeasuredDimension(wSpecSize,height);
    }
}

内部宽高的默认值，要根据自定义View的实际情况来定。

二. ViewGroup的measure过程

ViewGroup除了完成自己的measure过程，还会遍历去调用所有子元素的measure方法，各个子元素再递归地执行这个过程。ViewGroup是个抽象类，它没有重写View的onMeasure方法，而是提供了measureChildren方法：

protected void measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    final int size = mChildrenCount;
    final View[] children = mChildren;
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        final View child = children[i];
        if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) != GONE) {
            measureChild(child, widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        }
    }
}

在循环中，对每个可见的子元素调用measureChild方法：

//取出子元素的LP参数，通过getChildMeasureSpec来创建子元素的MeasureSpec
//最后将这个MeasureSpec传递给子元素的measure方法来进行测量
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);
}

ViewGroup 没有实现onMeasure，所以也没有测量的具体实现。因为不同的ViewGroup子类，有不同的测量特性，它们需要不同的测量实现。

LinearLayout的measure:

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        measureVertical(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    } else {
        measureHorizontal(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }
}

我们选择查看Vertical情况下的measureVertical……的一小段：

//在measureVertical方法中
for (int i = 0; i < count; ++i) {
    ...
    final View child = getVirtualChildAt(i);
    final int usedHeight = totalWeight == 0 ? mTotalLength : 0;
    measureChildBeforeLayout(child, i, widthMeasureSpec, 0,
                        heightMeasureSpec, usedHeight);
    final int childHeight = child.getMeasuredHeight();
    final int totalLength = mTotalLength;
    mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + childHeight + lp.topMargin +
                       lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child));

    ...
}

遍历子元素，并对每个子元素调用measureChildBeforeLayout方法，这个方法内部会调用子元素的measure方法。
```
void measureChildBeforeLayout(View child, int childIndex,
            int widthMeasureSpec, int totalWidth, int heightMeasureSpec,
            int totalHeight) {
    measureChildWithMargins(child, widthMeasureSpec, totalWidth,
                heightMeasureSpec, totalHeight);
}
```
同时通过mTotalLength来存储LinearLayout竖直方向上的初步高度。每测量一个子元素，mTotalLength就会增加一次：子元素的高度+子元素的topMargin和bottomMargin+下一个子元素的位置偏移量。
当所有子元素测量完毕，LinearLayout就会根据子元素的情况来测量自己的大小。
针对竖直布局而言，它在水平方向的测量过程遵循View的测量过程。但竖直方向则不同：
- 如果该布局的高度是match_parent或数值，那么它的测量过程和View一致，即高度为specSize.
- 如果该布局的高度是wrap_content,那么它的高度是所有子元素占用的高度之和，但不能超过其父容器的剩余空间。
- 其最终高度还要考虑竖直方向的padding。

三. 获取View的宽和高

问题：在Activity的onCreate、onResume、onStart中，获取到的View宽高都是0。怎样才能获取到正确的宽和高呢？
- 无法正确获取的原因很简单，前文也说过，在我们获取宽高的时候，View的measure尚未完成。
解决办法1：覆盖Activity/view的onWindowFocusChanged
- onWindowFocusChanged表示View已经初始化完毕了，此时来获取宽高是没有问题的。
- 正如方法名，每次Activity的窗口得到或失去焦点时，均会被调用一次。所以，当Acitivity继续执行和暂停执行时，onWindowFocusChanged均会被调用，比如当onResume和onPause被频繁调用时。
- 使用示例：
```
@Override
public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) {
    super.onWindowFocusChanged(hasFocus);
    if (hasFocus) {
        int width = btnAddHttp.getMeasuredWidth();
        int height = btnAddHttp.getMeasuredHeight();
    }
}
```

解决办法2：view.post(runnable)

通过post将一个raunnable传递给消息队列，然后等待Looper调用此runnable的时候，View也已经初始化完毕了。

使用示例:

@Override
protected void onStart() {
    super.onStart();
    btnAddHttp.post(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            int width = btnAddHttp.getMeasuredWidth();
            int height = btnAddHttp.getMeasuredHeight();
        }
    });
}

解决办法3：ViewTreeObserver

正如其名，这是一个View树观察者，我们为这个观察者设置回调接口OnGlobalLayoutListener，然后当View的状态发生改变时，观察者就会被通知到。
随着View的状态改变，观察者会被多次通知，而回调接口也会随之被调用多次。

使用示例：

@Override
protected void onStart() {
    super.onStart();
    final ViewTreeObserver viewTreeObserver = btnAddHttp.getViewTreeObserver();
    viewTreeObserver.addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
        @Override
        public void onGlobalLayout() {
            viewTreeObserver.removeGlobalOnLayoutListener(this);
            int width = btnAddHttp.getMeasuredWidth();
            int height = btnAddHttp.getMeasuredHeight();
        }
    });
}

解决办法4：view.measure(int widthMesasureSpec, int heightMeasureSpec)
- 通过手动对View进行measure来得到View的宽高。这里要根据其LP参数来区分具体的情况：
  - match_parent：在这种情况下，无法measure出具体的宽和高。因为按照measure过程和MeasureSpec机制，此时我们无法获得父容器的剩余大小，所以理论上无法测量出View的具体大小。
  - 具体数值(dp/px)：如果宽和高分别设置为100和50像素，可以使用下面的measure方法：
```
int wMSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(100, View.MeasureSpec.EXACTLY);
int hMSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(50, View.MeasureSpec.EXACTLY);
btnAddHttp.measure(wMSpec,hMSpec);
```
  - wrap_content：
```
int wMSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec((1 << 30) - 1, View.MeasureSpec.AT_MOST);
int hMSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec((1 << 30) - 1, View.MeasureSpec.AT_MOST);
btnAddHttp.measure(wMSpec,hMSpec);
```
    注意这个maic number: (1 << 30) - 1，观察MeasureSpec源码会发现View的尺寸使用30位2进制表示，所以其最大的值是2^30 - 1，也就是我们构造的这个magic number。在最大化模式下，使用理论上的最大值去构造MeasureSpec是合理的。
- 不太推荐此法，有很多局限性，比如match_parent的情况。
对View.MeasureSpec.makeMeasureSpec方法的参数说明
- @param size the size of the measure specification
  - 应当传入尺寸参数具体数值，而不是LP的MATCH_PARENT或WRAP_CONTENT
- @param mode the mode of the measure specification
  - 应当出入下面三种SpecMode之一：
    - MeasureSpec.AT_MOST
    - MeasureSpec.EXACTLY
    - MeasureSpec.UNSPECIFIED
- 请构造正确的参数，不要使用错误的调用姿势，比如:
```
int wMSpec = View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(LayoutParams.WRAP_CONTENT, LayoutParams.MATCH_PARENT);
```
  系统无法根据这俩参数得到合法的SpecMode，也不一定能measure出正确的结果。