Android 控件架构及View、ViewGroup的测量

附录：示例代码地址

控件在Android开发的过程中是必不可少的，无论是我们在使用系统控件还是自定义的控件。下面我们将讲解一下Android的控件架构，以及如何实现自定义控件。

1.Android控件架构

Android中的控件可以分为两类：ViewGroup 控件与View控件。ViewGroup控件作为父控件可以容纳多个View控件，并管理里面的View控件。ViewGroup可以将界面上的整个控件形成一个树形结构，也就是我们经常说的控件树。上层的控件负责下层的子控件的测量和绘制，并传递交互事件。通常在Activity中使用findById()方法，就是在控件树中以书的深度优先遍历来查找对应的元素。在每棵控件树的顶部有一个ViewParent对象作为整棵树的控制核心，所有的交互管理事件都由它来统一调度和分配，从而对整个视图控制。



下面是Activity的UI界面架构图，并描述的了与WindowsManager的基本关系：



如上图所示，每个Activity都包含一个Window对象，Android中的Window对象通常由PhoneWindow来实现，PhoneWindow将一个DecorView设置为整个应用窗口的根View。Decorview作为窗口界面的顶层视图，封装了一些窗口操作的通用方法。也就是说，DecorView将要显示的内容呈现在了PhoneView上，这里的所有的View的监听事件都是通过WindowManagerService来进行接收，并通过Activity对象来回调相应的onClickListener。在显示上，将屏幕分为两部分--TitleView和ContentView。在这里我们就可以想到在Activity经常用到的方法setContentView(**),而ContentView就是一个ID为content的FrameLayout，我们做的事情就是将指定的布局设置在这个FrameLayout里面。



ViewGroup这层的布局结构会根据对应的参数来设置不同的布局格式，例如我们最常见的布局---上面显示TitleBar，下面显示Content的布局方式。例如：如果用户设置requestWindowFeature(Window.FEAURE_NO_TITILE)来设置全屏显示，这样视图中只有Content了。而且我们在阅读Activity的源码的时候会发现在setContentView方法里面有initWindowDecorActionBar();被调用到，这也就说明了，为什么我们在setContentView()方法之前必须要设置requestWindowFeature()才能做到设置生效的原因。

**2.View的测量**
首先说明一点：如果我们想要画一个图形，那么我们必须要知道的元素就是大小和位置。所以系统在绘制View之前，必须要对View进行测量，这样才能知道要话一个多大的View，这个过程在onMeasure()的方法中进行的。
Android 系统给我们提供了一个类--MeasureSpec，我们可以用这个类来测量View。MeasureSpec是一个32位的int值，其中高2为表示测量的模式，低30为表示为测量的大小，而在计算中使用位运算是为了要提高和优化效率。
测量模式可以分为以下三种:
- EXACTLY
精确值模式，当我们将控件的layout_width属性或layout_height属性为具体数值时，比如android:layout_width="100dp"，或者指定为match_parent时，系统使用的是EXACTLY模式。
- AT_MOST
最大值模式，将控件的layout_width属性或layout_height属性为wrap_content时，控件大小一般随着控件的子控件或内容的变化而变化，此时控件的尺寸只要不超过父控件允许的最大尺寸即可。
- UNSPECIFIED
这个属性不会指定其大小测量模式，View想多大就多大，这个属性通常会在绘制自定义View时才会使用。

View类默认的onMeasure方法只支持EXACTLY 模式，所以如果在自定义控件的时候不重写onMeasure()方法的话，就只能使用EXACTLY模式。控件可以响应你指定的具体宽高值或者match_parent属性。而如果要让自定义View支持wrap_content属性，就必须要重写onMeasure(）方法来指定wrap_content时的大小。

通过MeasureSpec类，我们能够获取View的测量模式和View想要绘制的大小。有了这些信息，我们就可以控制View最后显示的大小。下面我们就来看一个简单的实例， 首先要做的就是重写onMeasure()方法：

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}

查看super.onMeasure()方法，系统最终会调用setMeasuredDimension（int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)方法将测量后的宽高值设置进去，从而完成测量工作。所以在重写onMeasure()方法后，最终要做的工作就是把测量后的宽高值作为参数设置给setMeasuredDimension()方法。

通过上面的分析，重写的onMeasure()方法代码如下所示：

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        setMeasuredDimension(measureWidth(widthMeasureSpec), measureHeight(heightMeasureSpec));
}

在onMeasure()方法中，我们调用自定义的measureWidth()方法和measureHeight()方法，分别对宽高进行重新定义，参数则是宽和高的MeasureSpec对象，MeasureSpec对象中包含了测量的模式和测量值的大小。

下面我们以measureWidth()方法为例，讲解如何自定义测量值。

第一步,从MeasureSpec对象中提取出具体的测量模式和大小，代码如下所示：

int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
int specSize = MeasureSpec.getsize(measureSpec);

下面通过判断测量的模式，给出不同的测量值。当specMode为EXACTLY时，直接使用指定的specSize即可，当specMode为其他两种模式时，需要给它一个默认的大小。特别的，如果指定wrap_content属性，即AT_MOST模式，则需要取出我们指定的大小与specSize中最小的一个来作为最后的测量值，measureWidth()方法的代码如下所示，这段代码基本上也可以作为模板代码：

private int measureWidth(int measureSpec) {
    int result = 0;
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec);
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec);

    if (specMode == MeasureSpec.EXACTLY) {
        result = specSize;
    } esle {
        result = 200;
        if (specMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
            result = Math.min(result, specSize);
        }
    }
    return result;
}

measureHeight()方法的计算方法基本与measureWidth()计算方法一致。这里不做过多的说明。通过这两个方法，我们就完成了对宽高值的自定义。



3.ViewGroup的测量

ViewGroup去会管理其子View，包括管理负责子View的显示大小。当ViewGroup的大小为wrap_content,ViewGroup就需要对子View进行遍历，以便获得所有子View的大小，从而来决定自己的大小。在其他模式下会通过具体的指定值来设置自身的大小。

VIewGroup在测量时会通过遍历所有子View，从而调用子View的Measure方法来获得每个子View的测量结果，前面所说的对View的测量，就是在这里进行的。

当子View测量完毕后，就需要将子View放到合适的位置，这个过程就是View的Layout过程。ViewGroup在执行Layout过程时，同样是遍历来调用子View的Layout方法，并指定其具体显示的位置，从而来决定其布局位置。

在自定义ViewGroup时，通常会去重写onLayout()方法来控制其子View显示位置的逻辑。同样，如果需要支持wrap_content属性，那么它必须要还要重写onMeasure()方法，这点与View是相同的。

下面简述一下ViewGroup绘制的逻辑：通常ViewGroup情况下不需要绘制，因为本身就没什么可绘制的东西，如果不是指定了ViewGroup的背景颜色，那么ViewGroup的onDraw()方法都不会被调用。ViewGroup会使用dispatchDraw()方法来绘制其子View，其过程同样是通过遍历所有子View，并调用子View的绘制方法来完成绘制工作。