解析 ViewTreeObserver 源码（上）

主要内容：ViewTreeObserver 是被用来注册监听视图树的观察者，在视图树发生全局改变时将收到通知。本文从 ViewTreeObserver 源码出发，带你剖析 ViewTreeObserver 的设计及使用，并间接体会观察者模式、Android消息传递机制在其中的使用。

这两天看代码看到了 ViewTreeObserver ，之前有接触过，但一直不太其到底在表达什么。这次既然又碰到了，那就干脆研究一下吧。于是我开始以关键字“ViewTreeObserver” Google 相关内容，结果发现找到的内容都差不多，更有甚者通篇直接翻译api，惊呆了！真的一点都不夸张，不相信的可以自己搜索试试看…

本系列分为上下两篇，本篇较为基础，主要介绍 ViewTreeObserver 的基础信息，以及说一下观察者模式，至于消息传递以及实战等更多内容将在下篇介绍。
1. 分开理解 ViewTreeObserver

ViewTreeObserver，拆开来理解就是 ViewTree 和 Observer。

ViewTree 就是我们常说的视图树，在Android中，所有视图都是由View及View的子类构成，ViewGroup 也是View的子类，它可以装载View或者ViewGroup，这样，一层层嵌套，就有了视图树的概念。给一张图感受一下：

视图树

Observer 即观察者的意思，其对应的观察者模式是软件设计模式的一种，在许多编程语言中被广泛运用。其核心在于：一个目标对象，我们称之为被观察者（Observable），管理着所有依附于它的观察者（Observers），当被观察者发生某种改变时（称为事件），被观察者调用对该事件感兴趣的观察者所提供的方法，主动通知观察者。

总结起来就是三要素：观察者，被观察者，事件，图示如下，图画的有点虚。

观察者和被观察者

至于在 ViewTreeObserver 中，观察者模式是如何工作的，需要留到后面再说了，因为涉及到 View 的 measure、layout 和 draw 等过程。等不及的可以自己看一下，给点提示：看 ViewRootImpl 类。
2. ViewTreeObserver 概念

分别介绍 ViewTree 和 Observer 之后，我们就不难理解 ViewTreeObserver 的概念了。在这里，ViewTree 即为被观察者（也可以是单个View），ViewTreeObserver 就是观察者，ViewTreeObserver 对 ViewTree 注册监听（观察它），当 ViewTree 发生某种变化时，将调用 ViewTreeObserver 的相关方法，通知其这一改变。我们要做的就是覆写这一方法，添加自己的逻辑。

来看一下官方文档的注释说明：

ViewTreeObserver 是被用来注册监听视图树的观察者，在视图树发生全局改变时将收到通知。这种全局事件包括但不限于：整个视图树的布局发生改变、在视图开始绘制之前、视图触摸模式改变时…
3. 获取 ViewTreeObserver 对象

了解了 ViewTreeObserver 之后，接下来说说如何获取 ViewTreeObserver 对象。我想大多数人会想到 new ViewTreeObserver()，因为这个我们最擅长了。

但是，ViewTreeObserver 的构造方法明确声明了：This constructor should not be called。也就是我们没法调用，当我们尝试这么做时，IDE 会提示：

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

根据 ViewTreeObserver 类的注释可知，我们只能通过 View 的 getViewTreeObserver() 方法获取 ViewTreeObserver 对象，那么我们看一下 getViewTreeObserver() 方法的源码：

getViewTreeObserver

先介绍一下方法中的 AttachInfo，官方文档如此注释说明：

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


意思是：当这个 View 被附着到父窗口时，将会获得这一组信息。说的好抽象啊，还是自己这组信息都有啥吧。

AttachInfo 是 View 类的内部类，找到这个类，浏览一遍，发现其含了一个 ViewTreeObserver 对象，以及该 View 所处的窗口(Window)、设备(Display)、根视图(rootView)等信息，信息量还是蛮大的，感兴趣的可以自己了解下，我们目前只关心这个 ViewTreeObserver 对象。

下面分析方法的逻辑。这个方法首先判断 View 所持有的 mAttachInfo ，当 mAttachInfo 不为空时，直接返回 mAttachInfo 中的 ViewTreeObserver 对象；否则去判断 View 类的 ViewTreeObserver 对象 mFloatingTreeObserver，若 mFloatingTreeObserver 为空，则创建该对象，并返回。

对于 mFloatingTreeObserver，官方注释为：

Special tree observer used when mAttachInfo is null.


很明显，这是一个特殊的视图树观察者对象，只有当 mAttachInfo 为空时才会被使用。

至此，我们成功的获取了 ViewTreeObserver 对象。
4. 确保 ViewTreeObserver 可用

在前面，我们成功获取了 ViewTreeObserver 对象，当我们使用该 对象调用 addOnXxxListener 方法监听 View 的某个状态时，该方法总是首先调用 checkIsAlive() 方法，检测 View 的 ViewTreeObserver 对象是否存活(可用)。

为什么要先去检测呢？官方文档给出的解释是：通过 View 的 getViewTreeObserver() 方法返回的 ViewTreeObserver ，在 View 的生命周期中不能保证始终有效。

既然我如此，那么通过源码我们看一下 checkIsAlive() 都做了什么：

checkIsAlive

逻辑还是很简单的：如果 View 的 ViewTreeObserver 对象不可用，将抛出 IllegalStateException (非法状态异常)，并提示我们 重新调用 View 的 getViewTreeObserver() 方法获取对象。

但是，我们能不能在调用 addOnXxxListener 之前，能否检测当前 View 的 ViewTreeObserver 对象是否可用呢，总不能每次等异常了才发现要去重新获取把？答案是肯定的！

ViewTreeObserver 为我们提供了 isAlive() 方法，逻辑很简单，就一句代码“return mAlive”，mAlive 就是在 checkIsAlive() 方法中所判断的变量。该变量标记当前 View 的 ViewTreeObserver 对象是否可用。

最后，翻译官方文档的注释，来总结如何确保 ViewTreeObserver 可用：

当 ViewTreeObserver 不可用时，调用 isAlive() 方法以外的任何其他方法，都将抛出异常。所以，如果 View 对 ViewTreeObserver 持有长时间引用，那么其应该在调用 ViewTreeObserver 对象的任何其他方法之前，确保通过 isAlive() 的返回值检查 ViewTreeObserver 的状态是否可用。
5. 结尾

至此，有关 ViewTreeObserver 的基础只是介绍就到这儿了，相信你一定会觉得没看过瘾，因为本篇只是介绍了 ViewTreeObserver 的概念、如何获取View实例，以及如何避免 ViewTreeObserver 对象为空，我也觉的说的有点简单了。但是，当你发现这些网上都没有，需要靠自己读源码和注释去了解时，就不是那么简单了。

下篇预告：ViewTreeObserver 的 API 介绍、观察者模式是如何起作用的、View 涉及的消息传递机制 以及 ViewTreeObserver 的使用等，统统放出来。请耐心等候，这期间不妨自己去看看源码。

最后，感谢你耐心看完，看完之后有任何问题，欢迎随时交流。