onMeasure(): τι είναι, λειτουργίες MeasureSpec και παράκαμψη μεθόδου

Τι είναι το onMeasure();

onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) — είναι η μέθοδος της κλάσης View που καλείται από το σύστημα Android για να καθορίσει το πλάτος και το ύψος της προβολής. Ο προγραμματιστής παρακάμπτει αυτή τη μέθοδο για να υποδείξει τι μέγεθος πρέπει να έχει το View με βάση τους περιορισμούς που μεταβιβάζονται στο MeasureSpec. Χωρίς σωστή παράκαμψη του onMeasure, το προσαρμοσμένο View μπορεί να εμφανίζεται λανθασμένα ή να μην εμφανίζεται καθόλου.

Το σύστημα καλεί το onMeasure στη φάση measure του κύκλου ζωής του View, η οποία προηγείται των φάσεων layout (onLayout) και draw (onDraw). Εάν το View δεν παρακάμπτει το onMeasure, χρησιμοποιείται η υλοποίηση από την υπερκλάση, η οποία ορίζει προεπιλεγμένες διαστάσεις βάσει του background drawable ή των layout_params. Η κλήση super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec) λειτουργεί μόνο για τυπικές υποκλάσεις View, όπως TextView ή ImageView.

Βασική απαίτηση για το onMeasure — η κλήση setMeasuredDimension(int, int) πρέπει υποχρεωτικά να υπάρχει στο τέλος της μεθόδου. Εάν αυτή η κλήση λείπει, το σύστημα δημιουργεί την εξαίρεση IllegalStateException με μήνυμα ότι το View δεν καθόρισε μετρημένες διαστάσεις. Οι τελικές διαστάσεις γίνονται διαθέσιμες μέσω των getter getMeasuredWidth() και getMeasuredHeight() μετά την ολοκλήρωση της φάσης measure.

Λειτουργίες MeasureSpec: τρεις βασικές τιμές

MeasureSpec — είναι ένας 32-bit ακέραιος αριθμός, στον οποίο τα ανώτερα 2 bit κωδικοποιούν τη λειτουργία μέτρησης και τα κατώτερα 30 bit — το μέγεθος. Η λειτουργία καθορίζει πόσο ελεύθερο είναι το View στην επιλογή του μεγέθους του. Το Android προσφέρει τρεις λειτουργίες: EXACTLY, AT_MOST και UNSPECIFIED. Κάθε λειτουργία υπαγορεύει διαφορετική λογική επεξεργασίας στο onMeasure.

Για την εξαγωγή της λειτουργίας και του μεγέθους από το MeasureSpec χρησιμοποιούνται στατικές μέθοδοι της κλάσης MeasureSpec: η MeasureSpec.getMode(int) επιστρέφει μία από τις τρεις λειτουργίες (EXACTLY, AT_MOST, UNSPECIFIED) και η MeasureSpec.getSize(int) επιστρέφει το αριθμητικό μέγεθος σε pixels. Για τη δημιουργία δικού σας MeasureSpec χρησιμοποιείται η MeasureSpec.makeMeasureSpec(int size, int mode). Αυτές οι τρεις μέθοδοι καλύπτουν όλα τα σενάρια εργασίας με διαστάσεις στο onMeasure.

Τυπική λογική επεξεργασίας MeasureSpec

Τυπικό μοτίβο επεξεργασίας MeasureSpec: εάν η λειτουργία είναι EXACTLY — χρησιμοποιήστε το μεταβιβαζόμενο μέγεθος ως τελικό· εάν είναι AT_MOST — επιλέξτε το ελάχιστο από το επιθυμητό μέγεθος (περιεχόμενο του View) και το μεταβιβαζόμενο μέγιστο· εάν είναι UNSPECIFIED — χρησιμοποιήστε το επιθυμητό μέγεθος του View χωρίς περιορισμούς. Αυτό το μοτίβο εγγυάται σωστή συμπεριφορά υπό οποιουσδήποτε περιορισμούς του γονέα.

override fun onMeasure(widthMeasureSpec: Int,
                       heightMeasureSpec: Int) {
    val desiredWidth = 200
    val desiredHeight = 100

    val widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec)
    val widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec)
    val heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec)
    val heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec)

    val width = when (widthMode) {
        MeasureSpec.EXACTLY -> widthSize
        MeasureSpec.AT_MOST -> minOf(desiredWidth, widthSize)
        else -> desiredWidth
    }
    val height = when (heightMode) {
        MeasureSpec.EXACTLY -> heightSize
        MeasureSpec.AT_MOST -> minOf(desiredHeight, heightSize)
        else -> desiredHeight
    }
    setMeasuredDimension(width, height)
}

Χρήση του resolveSize

Για απλοποίηση της τυπικής λογικής, το Android παρέχει τη μέθοδο resolveSizeAndState, η οποία δέχεται το επιθυμητό μέγεθος, το MeasureSpec και επιστρέφει το τελικό μέγεθος με τη σωστή λειτουργία. Αυτή η μέθοδος υλοποιεί το μοτίβο που περιγράφηκε παραπάνω σε μία γραμμή κώδικα. Επίσης, διατίθεται η συνάρτηση resolveSize(int size, int measureSpec), η οποία επιστρέφει καθαρό μέγεθος χωρίς bit κατάστασης.

Αλγόριθμος μέτρησης δύο περασμάτων

Android χρησιμοποιεί αλγόριθμο μέτρησης δύο περασμάτων (two-pass measure), ο οποίος εγγυάται ότι κάθε View στην ιεραρχία λαμβάνει σωστές διαστάσεις λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς του γονέα και τις προτιμήσεις των θυγατρικών στοιχείων. Στο πρώτο πέρασμα, ο γονέας μεταβιβάζει στα θυγατρικά View MeasureSpec με περιορισμούς και τα θυγατρικά View υπολογίζουν τις επιθυμητές διαστάσεις τους. Στο δεύτερο πέρασμα, ο γονέας λαμβάνει την τελική απόφαση για τις διαστάσεις.

Για ViewGroup η διαδικασία μέτρησης είναι πιο περίπλοκη: ο γονέας πρέπει πρώτα να μετρήσει όλα τα θυγατρικά του στοιχεία και στη συνέχεια να καθορίσει το δικό του μέγεθος βάσει των διαστάσεών τους. Η κλήση measureChildren(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) επαναλαμβάνεται σε όλα τα θυγατρικά View και καλεί για το καθένα measure(child, childWidthSpec, childHeightSpec). Αφού μετρηθούν όλα τα θυγατρικά στοιχεία, το ViewGroup καλεί setMeasuredDimension με τις δικές του διαστάσεις.

Σημαντική απόχρωση: η μέθοδος measure (public, final) δεν μπορεί να παρακαμφθεί — αντ' αυτής παρακάμπτεται το onMeasure. Αυτό εγγυάται ότι το σύστημα μπορεί να εκτελεί υπηρεσιακές ενέργειες πριν και μετά την κλήση του onMeasure, όπως έλεγχο αλλαγής διαστάσεων και υπολογισμό της βρώμικης περιοχής για επακόλουθη σχεδίαση. Εάν το View έχει σταθερές διαστάσεις, η παράκαμψη του onMeasure μπορεί να μην απαιτείται.

Σημαία MEASURED_SIZE_STATE

MeasureSpec περιλαμβάνει όχι μόνο το μέγεθος και τη λειτουργία, αλλά και bit κατάστασης (state bits), προσβάσιμα μέσω MeasureSpec.getMode(). Μετά την κλήση setMeasuredDimension, η κατάσταση γίνεται μέρος των μετρημένων διαστάσεων του View και μπορεί να ελεγχθεί μέσω getMeasuredState(). Αυτό χρησιμοποιείται στο ScrollView και άλλα κυλιόμενα δοχεία για σωστή μεταβίβαση περιορισμών στα παιδιά.

Παράδειγμα παράκαμψης onMeasure σε Kotlin

Ας εξετάσουμε ένα πρακτικό παράδειγμα δημιουργίας προσαρμοσμένου View με παράκαμψη onMeasure για τετράγωνη εμφάνιση. Η κλάση SquareView κληρονομεί το View και εγγυάται ότι το πλάτος και το ύψος είναι πάντα ίσα, ανεξάρτητα από τα μεταβιβαζόμενα MeasureSpec. Στο onMeasure καθορίζεται η μικρότερη πλευρά και ορίζεται το τετράγωνο μέγεθος.

class SquareView(context: Context)
    : View(context) {

    override fun onMeasure(widthMeasureSpec: Int,
                       heightMeasureSpec: Int) {
        val widthSize =
            MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec)
        val heightSize =
            MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec)
        val size = minOf(widthSize, heightSize)
        setMeasuredDimension(size, size)
    }
}

Προσαρμοσμένο ViewGroup με μέτρηση θυγατρικών στοιχείων

ViewGroup απαιτεί πιο περίπλοκη λογική onMeasure, καθώς πρώτα μετρώνται τα θυγατρικά στοιχεία και στη συνέχεια καθορίζεται το μέγεθος του ίδιου του ViewGroup. Το παράδειγμα CascadeLayout κατανέμει τα θυγατρικά στοιχεία σε καταρράκτη με διάκενο. Αφού μετρηθούν όλα τα θυγατρικά στοιχεία μέσω measureChildWithMargins, υπολογίζονται το συνολικό πλάτος και ύψος.

class CascadeLayout(context: Context)
    : ViewGroup(context) {

    private val cascadeOffset = 40

    override fun onMeasure(widthMeasureSpec: Int,
                       heightMeasureSpec: Int) {
        var maxWidth = 0
        var totalHeight = 0
        for (i in 0 until childCount) {
            val child = getChildAt(i)
            measureChildWithMargins(child,
                widthMeasureSpec,
                cascadeOffset * i,
                heightMeasureSpec, 0)
            maxWidth = maxOf(maxWidth,
                child.measuredWidth +
                cascadeOffset * i)
            totalHeight += child.measuredHeight
        }
        setMeasuredDimension(
            resolveSize(maxWidth, widthMeasureSpec),
            resolveSize(totalHeight, heightMeasureSpec))
    }

    override fun generateLayoutParams(attrs: AttributeSet?)
        : LayoutParams = MarginLayoutParams(context, attrs)

    override fun onLayout(changed: Boolean,
                       l: Int, t: Int,
                       r: Int, b: Int) {
        var top = t
        for (i in 0 until childCount) {
            val child = getChildAt(i)
            val left = l + cascadeOffset * i
            child.layout(left, top,
                left + child.measuredWidth,
                top + child.measuredHeight)
            top += child.measuredHeight
        }
    }
}

Συνηθισμένα λάθη κατά την παράκαμψη του onMeasure

Παράλειψη κλήσης setMeasuredDimension — το πιο συνηθισμένο λάθος. Εάν ο προγραμματιστής παρέκαμψε το onMeasure αλλά δεν κάλεσε το setMeasuredDimension, η εφαρμογή θα καταρρεύσει με IllegalStateException. Αυτό συμβαίνει ιδιαίτερα συχνά όταν υπάρχουν υπό συνθήκη διακλαδώσεις στη μέθοδο και σε έναν από τους κλάδους η κλήση λείπει. Κάθε κλάδος κώδικα στο onMeasure πρέπει να τελειώνει με κλήση setMeasuredDimension.

Αγνόηση της λειτουργίας AT_MOST — το δεύτερο πιο συνηθισμένο λάθος. Εάν το View σε λειτουργία AT_MOST χρησιμοποιεί πάντα το μεταβιβαζόμενο μέγεθος αντί υπολογισμού βάσει περιεχομένου, το γονικό δοχείο δεν θα μπορεί να κατανείμει σωστά τον χώρο. Για παράδειγμα, το TextView σε AT_MOST πρέπει να υπολογίζει το πλάτος του κειμένου και να χρησιμοποιεί το ελάχιστο του επιθυμητού και του μεταβιβαζόμενου πλάτους. Η αγνόηση του AT_MOST έχει ως αποτέλεσμα το View να καταλαμβάνει όλο τον διαθέσιμο χώρο ακόμη και με μικρό περιεχόμενο.

Δημιουργία αντικειμένων εντός του onMeasure — ένα κλασικό λάθος απόδοσης. Δεδομένου ότι το onMeasure μπορεί να κληθεί πολλές φορές (σε κάθε αίτημα layout), η δημιουργία αντικειμένων (Paint, Rect, String) εντός αυτής της μεθόδου μολύνει τη μνήμη και προκαλεί συλλογή σκουπιδιών. Όλα τα αντικείμενα πρέπει να δημιουργούνται μία φορά στον κατασκευαστή του View και στο onMeasure πρέπει να εκτελείται μόνο η λογική υπολογισμού διαστάσεων. Ο ίδιος κανόνας ισχύει για τα onDraw και onLayout.

Μέτρηση θυγατρικών View σε ViewGroup

measureChildWithMargins — είναι μια protected μέθοδος του ViewGroup που μετρά ένα θυγατρικό View λαμβάνοντας υπόψη τα MarginLayoutParams του. Η μέθοδος δέχεται το MeasureSpec του γονέα και τις συσσωρευμένες μετατοπίσεις σε πλάτος και ύψος. Αυτόματα διορθώνει το MeasureSpec για το θυγατρικό View, αφαιρώντας τα padding του γονέα και το margin του παιδιού, και μεταβιβάζει το διορθωμένο MeasureSpec στο child.measure().

Για προηγμένη λογική μέτρησης, το ViewGroup μπορεί να παρακάμψει το measureChild(View child, int parentWidthSpec, int parentHeightSpec) ή να εργαστεί απευθείας με το MeasureSpec για κάθε θυγατρικό στοιχείο. Για παράδειγμα, το LinearLayout στο onMeasure επαναλαμβάνεται σε όλα τα θυγατρικά View, μετρά το καθένα λαμβάνοντας υπόψη το layout_weight του και κατανέμει τον υπόλοιπο χώρο αναλογικά. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει την υλοποίηση αυθαίρετων αλγορίθμων διάταξης.

Η προσωρινή αποθήκευση αποτελεσμάτων μέτρησης μέσω του μηχανισμού προσωρινής αποθήκευσης μέτρησης (measure cache) είναι διαθέσιμη μέσω της σημαίας setMeasureWithLargestChildEnabled σε συγκεκριμένα ViewGroup. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις το onMeasure καλείται ξανά σε κάθε αλλαγή διάταξης και η προσωρινή αποθήκευση δεν εφαρμόζεται. Σε προσαρμοσμένα ViewGroup, συνιστάται η ελαχιστοποίηση των υπολογισμών στο onMeasure και όχι η εξάρτηση από προσωρινή αποθήκευση.