理解MeasureSpec

4.2 理解MeasureSpec

为了更好地理解View的测量过程，我们还需要理解MeasureSpec。从名字上来看，MeasureSpec看起来像“测量规格”或者“测量说明书”，不管怎么翻译，它看起来都好像是或多或少的决定了View的测量过程。通过源码可以发现，MeasureSpec的确参与了View的measure过程。读者可能有疑问，MeasureSpec是干什么的呢？确切来说，MeasureSpec在很大程度上决定了一个View的尺寸规格，之所以说是很大程度上是因为这个过程还受父容器的影响，因为父容器影响View的MeasureSpec的创建过程。在测量过程中，系统会将View的LayoutParams根据父容器所施加的规则转换成对应的MeasureSpec，然后再根据这个measureSpec来测量出View的宽/高。上面提到过，这里的宽/高是测量宽/高，不一定等于View的最终宽/高。MeasureSpec看起来有点复杂，其实它的实现是很简单的，下面会详细地分析MeasureSpec.

4.2.1 MeasureSpec

MeasureSpec代表一个32位int值，高2位代表SpecMode，低30位代表SpecSize，SpecMode是指测量模式，而SpecSize是指在某种测量模式下的规格大小。下面先看一下MeasureSpec内部的一些常量的定义，通过下面的代码，应该不难理解MeasureSpec的工作原理：

private static final int MODE_SHIFT = 30;
private static final int MODE_MASK = 0x3 << MODE_SHIFT;
public static final int UNSPECIFIED = 0 << MODE_SHIFT;
public static final int EXACTLY = 1 << MODE_SHIFT;
public static final int AT_MOST = 2 << MODE_SHIFT;

public static int makeMeasureSpec(int size, int mode) {
    if (sUseBrokenMakeMeasureSpec) {
        return size + mode;
    } else {
        return (size & ~MODE_MASK) | (mode & MODE_MASK);
    }
}

public static int getMode(int measureSpec) {
    return (measureSpec & MODE_MASK);
}

public static int getSize(int measureSpec) {
    return (measureSpec & ~MODE_MASK);
}

MeasureSpec通过将SpecMode和SpecSize打包成一个int值来避免过多的对象内存分配，为了方便操作，其提供了打包和解包方法。SpecMode和SpecSize也是一个int值，一组SpecMode和SpecSize可以打包为一个MeasureSpec，而一个MeasureSpec可以通过解包的形式来得出其原始的SpecMode和SpecSize，需要注意的是这里提到的MeasureSpec是指MeasureSpec所代表的int值，而并非MeasureSpec本身。

SpecMode有三类，每一类都表示特殊的含义，如下所示。

UNSPECIFIED

父容器不对View有任何限制，要多大给多大，这种情况一般用于系统内部，表示一种测量的状态。

EXACTLY

父容器已经检测出View所需要的精确大小，这个时候View的最终大小就是SpecSize所指定的值。它对应于LayoutParams中的match_parent和具体的数值这两种模式。

AT_MOST

父容器指定了一个可用大小即SpecSize，View的大小不能大于这个值，具体是什么值要看不同View的具体实现。它对应于LayoutParams中的wrap_content。

MeasureSpec和LayoutParams的对应关系

上面提到，系统内部是通过MeasureSpec来进行View的测量，但是正常情况下我们使用View指定的MeasurePec，尽管如此，但是我们可以给View设置LayoutParams。在View测量的时候，系统会将LayoutParams在父容器的约束下转换成对应的MeasureSpec，然后再根据这个MeasureSpec来确定View测量后的宽/高。需要注意的是，MeasureSpec不是唯一由LayoutParams决定的，LayoutParams需要和父容器一起才能决定View的MeasureSpec，从而进一步决定View的宽/高。另外，对于顶级View（即DecorView）和普通View来说，MeasureSpec的转换过程略有不同。对于DecorView，其MeasureSpec由窗口的尺寸和其自身的LayoutParams来共同决定；对于普通View，其MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams来共同决定，MeasureSpec一旦确定后，onMeasure中就可以确定View的测量宽/高。

对于DecorView来说，在ViewRootImpl中的measureHierarchy方法中有如下一段代码，它展示了DecorView的MeasureSpec的创建过程，其中desiredWindowWidth和desiredWindowHieght是屏幕的尺寸：

childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desireWindowWidth, lp.width);
childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desireWindowHeight, lp.height);
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);

接着再看一下getRootMeasureSpec方法的实现：

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.LayoutParam.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;
}

通过上述代码，DecorView的MeasureSpec的产生过程就很明确了，具体来说其遵守如下规则，根据它的LayoutParams中的宽/高的参数来划分。

• LayoutParams.MATCH_PARENT：精确模式，大小就是窗口的大小；
• LayoutParams.WRAP_CONTENT：最大模式，大小不定，但是不能超过窗口的大小；
• 固定大小（比如100dp）：精确模式，大小为LayoutParams中指定的大小。

对于普通View来说，这里是指我们布局中的View，View的measure过程由ViewGroup传递而来，先看一下ViewGroup的measureChildWithMargins方法：

protected void measureChildWidthMargins(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);
}

上述方法会对子元素进行measure，在调用子元素的measure方法之前会先通过getChildMeasureSpec方法来得到子元素的MeasureSpec。从代码来看，很显然，子元素的MeasureSpec的创建与父容器的MeasureSpec和子元素本身的LayoutParams有关，此外还和View的margin及padding有关，具体情况可以看一下ViewGroup的getChildMeasureSpec方法，如下所示。

public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
    int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
    int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
    
    int size = Math.max(0, specSize - padding);
    
    int resultSize = 0;
    int resultMode = 0;
    
    switch (specMode) {
        // Parent has imposed an exact size on us
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            if (childDimension >= 0) {
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size. So be it.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size. It can't be bigger than us
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;
        
        // Parent has imposed a maximum size on us
        case MeasureSpec.AT_MOST:
            if (childDimension >= 0) {
                // Child wants a specific size... so be it
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size, but our size is not fixed.
                // Constrain child to not be bigger than is.
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size. It can't be bigger than us
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;
            
        // Parent asked to see how big we want to be
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
            if (childDimension >= 0) {
                // Child wants a specific size... let him have it
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // Child wants to be our size... find out how big it should be
                resultSize = 0;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // Child wants to determine its own size... find out how big it should be
                resultSize = 0;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            }
            break;
    }
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}

上述方法不难理解，它的主要作用是根据父容器的MeasureSpec同时结合View本身的LayoutParams来确定子元素的MeasureSpec，参数中的padding是指父容器中已占用的空间大小，因此子元素可用的大小为父容器的尺寸减去padding，具体代码如下所示。

int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
int size = Math.max(0, specSize - padding);

getChildMeasureSpec清楚展示了普通View的MeasureSpec的创建规则，为了更清晰地理解getChildMeasureSpec的逻辑，这里提供了一个表，表中对getChildMeasureSpec的工作原理进行了梳理，请看表4-1。注意，表中的parentSize是指父容器中目前可使用的大小。

表4-1 普通View的MeasureSpec的创建规则

ChildLayoutParams \ parentSpecMode	EXACTLY	AT_MOST	UNSPECIFIED
dp/px	EXACTLY childSize	EXACTLY childSize	EXACTLY childSize
match_parent	EXACTLY parentSize	AT_MOST parentSize	UNSPECIFIED 0
wrap_content	AT_MOST parentSize	AT_MOST parentSize	UNSPECIFIED 0

针对表4-1，这里再做一下说明。前面已经提到，对于普通View，其MeasureSpec由父容器的MeasureSpec和自身的LayoutParams来共同决定，那么针对不同的父容器和View本身不同的LayoutParams，View就可以有多重MeasureSpec。这里简单说一下，当View采用固定宽高的时候，不管父容器的MeasureSpec是什么，View的MeasureSpec都是精确模式并且其大小遵循LayoutParams中的大小。当View的宽/高是match_parent时，如果父容器的模式是精确模式，那么View也是精确模式并且其大小是父容器的剩余空间；如果父容器是最大模式，那么View也是最大模式并且其大小是父容器的剩余空间；如果父容器是最大模式，那么View也是最大模式并且其大小不会超过父容器的剩余空间。当View的宽/高是wrap_content时，不管父容器的模式是精确还是最大化，View的模式总是最大化并且大小不能超过父容器的剩余空间。可能读者会发现，在我们的分析中漏掉了UNSPECIFIED模式，那是因为这个模式主要用于系统内部多次Measure的情形，一般来说，我们不需要关注此模式。

通过表4-1可以看出，只要提供父容器的MeasureSpec和子元素的LayoutParams，就可以快速的确定出子元素的MeasureSpec了，有了MeasureSpec就可以进一步确定出子元素测量后的大小了。需要说明的是，表4-1并非是什么经验总结，它只是getChildMeasureSpec这个方法以表格的方式呈现出来而已。