View的工作原理之View的measure、layout、draw

View作为Android在视觉上的呈现，在Android的体系中承担着重要的作用。在我们平时的开发中，会用到各种各样的View，在有特别的需求时还要用到自定义View。所以，掌握View的底层工作原理对于我们能够更好的使用View有着更大的帮助。接下来就讲一讲View的工作原理，在这里主要介绍View的测量，布局与绘制，分别对应的就是measure、layout、draw。
View的测量过程（measure）：
在开始讲View的测量过程之前，我们先来认识一下MeasureSpec类，这个是View中的内部类。从注释对这个类的说明来看MeasureSpec主要通过一个int值来提供View的测量模式和测尺寸。其中高两位代表测量模式，即SpecMode,其余30位代表测量尺寸，即SpecSize；
MeasureSpec中的SpecMode有三种（以下解释来自于源码注释）：
UNSPECIFIED：父容器对View不会有任何限制，View可以有自己想要的任何大小。
EXACTLY：父容器已经确定了View的精确大小，View将会得到这个精确大小。对应于match_parent和View的具体数值。
AT_MOST：View在小于父容器指定的值时可以是任意大小。对应于wrap_content;

那么对于整个UI界面的绘制过程是怎样的呢？我们先从ViewGroup中入手。在重写一些布局容器的时候，我们经常会重写onMeasure方法，这个就是绘制的入口。但同时我们在ViewGroup类并没有看到onMeasure方法是因为ViewGroup继承自View，在View中有onMeasure方法，并且ViewGroup是抽象类，onMeasure方法是在其子类中实现的，比如LinearLayout。但是在ViewGroup中有很多关于measure的方法，我们先开一下ViewGroup的measureChild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);            }        }    }

从上面的代码可以看出在父容器中首先会遍历子View，让子View对自身测量。依次递归下去，将遍历整个View树。我们再看measureChild相关方法会发现，在其中先获取View相关的specMode和specSize，然后在决定相关的测量内容。

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:            //......            break;        // Parent asked to see how big we want to be        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:            //......            break;        }        return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);    }

这段代码只列出了其中一种SpecMode下的具体实现，其他两种模式的实现可以看具体源码。从代码来看，意思并不难懂，就是根据父容器的MeasureSpec以及子View的LayoutParams来决定子View的MeasureSpec。
我们已经知道整个View树的测量是从onMeasure开始的，那么是如何实现的呢，我们以LinearLayout为例，以下是LinearLayout的onMeasure方法。

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

从代码中可以看出LinearLayout是根据布局方向来发起测量。在分析measureVertical方法我们可以发现LinearLayout通过一个mTotalHeight变量记录自身高度，而这个变量时通过子View对自身的测量进行叠加的结果。
在讲完ViewGroup的测量后，我们可以看下View的测量。通过上面的分析我们可以知道在对View进行测量的时候会调用View的measure方法。通过分析measure方法可以发现，在其中调用了onMeasure方法。在onMeasure方法中逻辑很简单，直接设置了相关的参数，所以我们可以看其中的getDefaulySize方法

 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;    }

在此方法中我们可以看到也是根据相应的SpecMode来设置View的大小。

View的layout过程：
Layout的作用是ViewGroup用来确定子View的位置，在ViewGroup的位置被确定后，通过调用onLayout方法来遍历所用子View并调用子View的layout方法，同时在子View的layout方法中有调用了子View的onLayout方法最终确定了子View的位置。接下来我们分析view的layout方法：

public void layout(int l, int t, int r, int b) {        if ((mPrivateFlags3 & PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT) != 0) {            onMeasure(mOldWidthMeasureSpec, mOldHeightMeasureSpec);            mPrivateFlags3 &= ~PFLAG3_MEASURE_NEEDED_BEFORE_LAYOUT;        }        int oldL = mLeft;        int oldT = mTop;        int oldB = mBottom;        int oldR = mRight;        boolean changed = isLayoutModeOptical(mParent) ?                setOpticalFrame(l, t, r, b) : setFrame(l, t, r, b);        if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {            onLayout(changed, l, t, r, b);            mPrivateFlags &= ~PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;            ListenerInfo li = mListenerInfo;            if (li != null && li.mOnLayoutChangeListeners != null) {                ArrayList<OnLayoutChangeListener> listenersCopy =                        (ArrayList<OnLayoutChangeListener>)li.mOnLayoutChangeListeners.clone();                int numListeners = listenersCopy.size();                for (int i = 0; i < numListeners; ++i) {                    listenersCopy.get(i).onLayoutChange(this, l, t, r, b, oldL, oldT, oldR, oldB);                }            }        }        mPrivateFlags &= ~PFLAG_FORCE_LAYOUT;        mPrivateFlags3 |= PFLAG3_IS_LAID_OUT;    }

从layout方法可以看出，首先会通过setFrame方法来确定View位置和大小，在此方法的注释中也可以看到。然后就调用onLayout方法。在View中我们可以看到onLayout方法是一个空方法，但是我们可以在此方法中获取View的宽高等数据。（在setFrame方法中当尺寸改变是还会调用onSizeChanged方法，同样的在此方法中我们也可以获得View的尺寸）。

View的绘制（draw）：
View的绘制过程就是要将View呈现在屏幕上，我们从View的draw方法来分析。

public void draw(Canvas canvas) {        final int privateFlags = mPrivateFlags;        final boolean dirtyOpaque = (privateFlags & PFLAG_DIRTY_MASK) == PFLAG_DIRTY_OPAQUE &&                (mAttachInfo == null || !mAttachInfo.mIgnoreDirtyState);        mPrivateFlags = (privateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | PFLAG_DRAWN;        /*         * Draw traversal performs several drawing steps which must be executed         * in the appropriate order:         *         *      1. Draw the background         *      2. If necessary, save the canvas' layers to prepare for fading         *      3. Draw view's content         *      4. Draw children         *      5. If necessary, draw the fading edges and restore layers         *      6. Draw decorations (scrollbars for instance)         */        // Step 1, draw the background, if needed        int saveCount;        if (!dirtyOpaque) {            drawBackground(canvas);        }        // skip step 2 & 5 if possible (common case)        final int viewFlags = mViewFlags;        boolean horizontalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_HORIZONTAL) != 0;        boolean verticalEdges = (viewFlags & FADING_EDGE_VERTICAL) != 0;        if (!verticalEdges && !horizontalEdges) {            // Step 3, draw the content            if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);            // Step 4, draw the children            dispatchDraw(canvas);            // Overlay is part of the content and draws beneath Foreground            if (mOverlay != null && !mOverlay.isEmpty()) {                mOverlay.getOverlayView().dispatchDraw(canvas);            }            // Step 6, draw decorations (foreground, scrollbars)            onDrawForeground(canvas);            // we're done...            return;        }       //......省略的代码可参考源码    }

从draw方法中我们可以清楚的看到，绘制过程大致分为4步。1.绘制背景；2.绘制View的内容，也就是View本身；3.绘制子View；4.绘制装饰。分别对应drawBackground方法，onDarw方法，dispatchDarw方法以及onDrawForeground方法或者onDrawScrollBars方法。