解析 ViewTreeObserver 源碼（上）

主要內容：ViewTreeObserver 是被用來註冊監聽視圖樹的觀察者，在視圖樹發生全局改變時將收到通知。本文從 ViewTreeObserver 源碼出發，帶你剖析 ViewTreeObserver 的設計及使用，並間接體會觀察者模式、Android消息傳遞機制在其中的使用。

這兩天看代碼看到了 ViewTreeObserver ，以前有接觸過，但一直不太其到底在表達什麼。此次既然又碰到了，那就乾脆研究一下吧。因而我開始以關鍵字「ViewTreeObserver」 Google 相關內容，結果發現找到的內容都差很少，更有甚者通篇直接翻譯api，驚呆了！真的一點都不誇張，不相信的能夠本身搜索試試看…

本系列分爲上下兩篇，本篇較爲基礎，主要介紹 ViewTreeObserver 的基礎信息，以及說一下觀察者模式，至於消息傳遞以及實戰等更多內容將在下篇介紹。
1. 分開理解 ViewTreeObserver

ViewTreeObserver，拆開來理解就是 ViewTree 和 Observer。

ViewTree 就是咱們常說的視圖樹，在Android中，全部視圖都是由View及View的子類構成，ViewGroup 也是View的子類，它能夠裝載View或者ViewGroup，這樣，一層層嵌套，就有了視圖樹的概念。給一張圖感覺一下：

視圖樹

Observer 即觀察者的意思，其對應的觀察者模式是軟件設計模式的一種，在許多編程語言中被普遍運用。其核心在於：一個目標對象，咱們稱之爲被觀察者（Observable），管理着全部依附於它的觀察者（Observers），當被觀察者發生某種改變時（稱爲事件），被觀察者調用對該事件感興趣的觀察者所提供的方法，主動通知觀察者。

總結起來就是三要素：觀察者，被觀察者，事件，圖示以下，圖畫的有點虛。

觀察者和被觀察者

至於在 ViewTreeObserver 中，觀察者模式是如何工做的，須要留到後面再說了，由於涉及到 View 的 measure、layout 和 draw 等過程。等不及的能夠本身看一下，給點提示：看 ViewRootImpl 類。
2. ViewTreeObserver 概念

分別介紹 ViewTree 和 Observer 以後，咱們就不難理解 ViewTreeObserver 的概念了。在這裏，ViewTree 即爲被觀察者（也能夠是單個View），ViewTreeObserver 就是觀察者，ViewTreeObserver 對 ViewTree 註冊監聽（觀察它），當 ViewTree 發生某種變化時，將調用 ViewTreeObserver 的相關方法，通知其這一改變。咱們要作的就是覆寫這一方法，添加本身的邏輯。

來看一下官方文檔的註釋說明：

ViewTreeObserver 是被用來註冊監聽視圖樹的觀察者，在視圖樹發生全局改變時將收到通知。這種全局事件包括但不限於：整個視圖樹的佈局發生改變、在視圖開始繪製以前、視圖觸摸模式改變時…
3. 獲取 ViewTreeObserver 對象

瞭解了 ViewTreeObserver 以後，接下來講說如何獲取 ViewTreeObserver 對象。我想大多數人會想到 new ViewTreeObserver()，由於這個咱們最擅長了。

可是，ViewTreeObserver 的構造方法明確聲明瞭：This constructor should not be called。也就是咱們無法調用，當咱們嘗試這麼作時，IDE 會提示：

'ViewTreeObserver()' is not public in 'android.view.ViewTreeObserver'.Cannot be accessed from outside package

根據 ViewTreeObserver 類的註釋可知，咱們只能經過 View 的 getViewTreeObserver() 方法獲取 ViewTreeObserver 對象，那麼咱們看一下 getViewTreeObserver() 方法的源碼：

getViewTreeObserver

先介紹一下方法中的 AttachInfo，官方文檔如此註釋說明：

A set of information given to a view when it is attached to its parent


意思是：當這個 View 被附着到父窗口時，將會得到這一組信息。說的好抽象啊，仍是本身這組信息都有啥吧。

AttachInfo 是 View 類的內部類，找到這個類，瀏覽一遍，發現其含了一個 ViewTreeObserver 對象，以及該 View 所處的窗口(Window)、設備(Display)、根視圖(rootView)等信息，信息量仍是蠻大的，感興趣的能夠本身瞭解下，咱們目前只關心這個 ViewTreeObserver 對象。

下面分析方法的邏輯。這個方法首先判斷 View 所持有的 mAttachInfo ，當 mAttachInfo 不爲空時，直接返回 mAttachInfo 中的 ViewTreeObserver 對象；不然去判斷 View 類的 ViewTreeObserver 對象 mFloatingTreeObserver，若 mFloatingTreeObserver 爲空，則建立該對象，並返回。

對於 mFloatingTreeObserver，官方註釋爲：

Special tree observer used when mAttachInfo is null.


很明顯，這是一個特殊的視圖樹觀察者對象，只有當 mAttachInfo 爲空時纔會被使用。

至此，咱們成功的獲取了 ViewTreeObserver 對象。
4. 確保 ViewTreeObserver 可用

在前面，咱們成功獲取了 ViewTreeObserver 對象，當咱們使用該 對象調用 addOnXxxListener 方法監聽 View 的某個狀態時，該方法老是首先調用 checkIsAlive() 方法，檢測 View 的 ViewTreeObserver 對象是否存活(可用)。

爲何要先去檢測呢？官方文檔給出的解釋是：經過 View 的 getViewTreeObserver() 方法返回的 ViewTreeObserver ，在 View 的生命週期中不能保證始終有效。

既然我如此，那麼經過源碼咱們看一下 checkIsAlive() 都作了什麼：

checkIsAlive

邏輯仍是很簡單的：若是 View 的 ViewTreeObserver 對象不可用，將拋出 IllegalStateException (非法狀態異常)，並提示咱們 從新調用 View 的 getViewTreeObserver() 方法獲取對象。

可是，咱們能不能在調用 addOnXxxListener 以前，可否檢測當前 View 的 ViewTreeObserver 對象是否可用呢，總不能每次等異常了才發現要去從新獲取把？答案是確定的！

ViewTreeObserver 爲咱們提供了 isAlive() 方法，邏輯很簡單，就一句代碼「return mAlive」，mAlive 就是在 checkIsAlive() 方法中所判斷的變量。該變量標記當前 View 的 ViewTreeObserver 對象是否可用。

最後，翻譯官方文檔的註釋，來總結如何確保 ViewTreeObserver 可用：

當 ViewTreeObserver 不可用時，調用 isAlive() 方法之外的任何其餘方法，都將拋出異常。因此，若是 View 對 ViewTreeObserver 持有長時間引用，那麼其應該在調用 ViewTreeObserver 對象的任何其餘方法以前，確保經過 isAlive() 的返回值檢查 ViewTreeObserver 的狀態是否可用。
5. 結尾

至此，有關 ViewTreeObserver 的基礎只是介紹就到這兒了，相信你必定會以爲沒看過癮，由於本篇只是介紹了 ViewTreeObserver 的概念、如何獲取View實例，以及如何避免 ViewTreeObserver 對象爲空，我也覺的說的有點簡單了。可是，當你發現這些網上都沒有，須要靠本身讀源碼和註釋去了解時，就不是那麼簡單了。

下篇預告：ViewTreeObserver 的 API 介紹、觀察者模式是如何起做用的、View 涉及的消息傳遞機制 以及 ViewTreeObserver 的使用等，通通放出來。請耐心等候，這期間不妨本身去看看源碼。

最後，感謝你耐心看完，看完以後有任何問題，歡迎隨時交流。