获取控件宽高的时序问题

一、获取控件宽高的时序问题

在 Android 开发中，在 onResume() 中直接获取控件宽高可能无效，主要与 ​UI 生命周期、垂直同步（VSYNC）机制 和 ​消息队列（post 机制）​ 相关。以下是详细分析：

---

1. ​为何在 onResume() 中直接获取宽高可能无效？

• ​视图未完成布局：onResume() 调用时，Activity 已可见，但 UI 的测量（measure）、布局（layout）可能尚未完成。此时直接调用 getWidth() 或 getHeight() 可能返回 0。
• ​UI 绘制流程：视图的测量和布局由 ViewRootImpl 触发，并通过 Choreographer 在下一个 VSYNC 信号到来时执行。若 onResume() 执行时尚未到达下一个 VSYNC 周期，布局任务未执行，宽高自然无效。

---

2. ​垂直同步（VSYNC）的影响

• ​同步 UI 更新：VSYNC 每隔 16.6ms（60Hz 屏幕）触发一次，确保 UI 的测量、布局、绘制操作在固定周期执行。
• ​**onResume() 与 VSYNC 的时序**：若 onResume() 调用时，下一个 VSYNC 尚未触发，布局任务可能未执行。此时直接获取宽高会失败。
• ​Choreographer 的作用：通过 Choreographer.postCallback() 将布局任务注册到 VSYNC 回调，保证任务在下一个周期执行。

---

3. ​post 队列的作用

• ​延迟执行机制：View.post(Runnable) 将任务添加到 UI 线程的消息队列尾部。若在 onResume() 中使用 post，任务可能在布局完成后执行。

• ​不可靠性：若布局任务尚未加入队列（等待 VSYNC），post 的任务可能在布局前执行，仍无法获取宽高。此时需更可靠的方法：

  • ​ViewTreeObserver：通过 OnGlobalLayoutListener 监听布局完成事件。
  • ​手动延迟：结合 postDelayed（不推荐，可能引入时序问题）。

---

4. ​可靠获取宽高的方法

• ​ViewTreeObserver：

  java
  复制
  view.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
      @Override
      public void onGlobalLayout() {
          view.getViewTreeObserver().removeOnGlobalLayoutListener(this);
          int width = view.getWidth();
          int height = view.getHeight();
          // 处理宽高
      }
  });
  

• ​手动 post 到消息队列：

  java
  复制
  view.post(() -> {
      int width = view.getWidth();
      int height = view.getHeight();
      // 处理宽高（可能需二次检查）
  });
  

• ​onWindowFocusChanged：在窗口获得焦点时获取宽高（需注意前后台切换）。

  java
  复制
  @Override
  public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) {
      super.onWindowFocusChanged(hasFocus);
      if (hasFocus) {
          int width = view.getWidth();
          int height = view.getHeight();
      }
  }
  

---

5. ​总结

• ​直接获取无效的原因：布局未完成，VSYNC 尚未触发测量和布局。
• ​post 队列的作用：延迟任务执行，但无法保证在布局之后。
• ​垂直同步的影响：布局任务依赖 VSYNC 周期，间接影响 post 的执行时机。
• ​最佳实践：使用 ViewTreeObserver 监听布局完成，或通过 onGlobalLayout() 回调获取宽高。

通过理解 UI 生命周期、VSYNC 机制和消息队列的协作，可以更精准地处理控件宽高获取的时机问题。

二、ViewTreeObserver 的原理分析

ViewTreeObserver 是 Android 中用于监听视图树（View Hierarchy）状态变化的工具类。它通过观察视图树的全局事件（如布局完成、绘制前、触摸模式变化等），提供了一种在视图树生命周期关键节点执行代码的机制。以下是其核心原理：

---

1. ​核心作用

• ​监听视图树全局事件：例如布局完成（OnGlobalLayoutListener）、绘制前（OnPreDrawListener）、焦点变化（OnGlobalFocusChangeListener）等。
• ​确保代码在正确的时机执行：例如在布局完成后获取控件宽高，或在绘制前动态调整视图属性。

---

2. ​实现原理

​2.1 数据结构

• ​观察者模式：ViewTreeObserver 内部维护多个监听器列表，每个列表对应一类事件（如 mOnGlobalLayoutListeners 存储布局完成的监听器）。

  java
  复制
  // 简化的伪代码结构
  public class ViewTreeObserver {
      private CopyOnWriteArrayList<OnGlobalLayoutListener> mOnGlobalLayoutListeners;
      private CopyOnWriteArrayList<OnPreDrawListener> mOnPreDrawListeners;
      // 其他监听器列表...
  }
  

​2.2 注册监听器

• ​添加监听器：通过 addOnGlobalLayoutListener() 等方法将监听器添加到对应列表。

  java
  复制
  view.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(listener);
  

• ​绑定到视图树：当监听器被注册时，ViewTreeObserver 会与当前视图树关联（通过 ViewRootImpl）。

​2.3 事件触发

• ​由系统驱动：视图树的关键事件（如布局、绘制）由 ViewRootImpl 触发，并通过 Choreographer 同步到 VSYNC 信号。

• ​分发事件：例如，在布局完成后，ViewRootImpl 会调用 dispatchOnGlobalLayout() 方法，遍历所有注册的 OnGlobalLayoutListener 并通知它们。

  java
  复制
  // ViewRootImpl 内部逻辑（伪代码）
  void performTraversals() {
      // 1. 执行测量（measure）、布局（layout）
      measureHierarchy(...);
      layout(...);
      
      // 2. 通知布局完成
      if (mView != null) {
          mView.dispatchOnGlobalLayout();
      }
  }
  

​2.4 自动注销监听器

• ​视图树分离时失效：当视图从窗口移除时（如 Activity 销毁），ViewTreeObserver 会标记为失效（mAlive = false），后续添加监听器会抛出异常。

• ​开发者手动移除：监听器需在回调中手动移除（避免内存泄漏或重复触发）：

  java
  复制
  view.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(
      new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
          @Override
          public void onGlobalLayout() {
              // 移除监听器
              view.getViewTreeObserver().removeOnGlobalLayoutListener(this);
              // 处理逻辑（如获取宽高）
          }
      });
  

---

3. ​关键机制

​3.1 与 ViewRootImpl 的协作

• ​ViewRootImpl 控制视图树生命周期：负责触发视图的测量、布局、绘制流程。
• ​事件分发入口：ViewRootImpl 在关键节点（如 performTraversals()）调用 ViewTreeObserver 的分发方法。

​3.2 线程与消息队列

• ​仅限主线程：所有监听器的注册和回调均在主线程执行。
• ​与 Choreographer 同步：布局和绘制的监听器通过 VSYNC 信号同步，确保事件在渲染周期内触发。

​3.3 性能优化

• ​CopyOnWriteArrayList：监听器列表使用线程安全的 CopyOnWriteArrayList，避免并发修改异常。
• ​惰性初始化：仅当有监听器注册时，才会创建对应的列表。

---

4. ​典型应用场景

​4.1 获取控件宽高

• ​在布局完成后触发：通过 OnGlobalLayoutListener 确保代码在布局完成后执行。

  java
  复制
  view.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(...);
  

​4.2 动态干预绘制

• ​在绘制前修改视图属性：通过 OnPreDrawListener 在绘制前调整属性（如缩放控件），并返回 true 以继续绘制。

  java
  复制
  view.getViewTreeObserver().addOnPreDrawListener(
      new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener() {
          @Override
          public boolean onPreDraw() {
              // 修改视图属性
              view.setScaleX(0.5f);
              // 返回 true 表示继续绘制
              return true;
          }
      });
  

---

5. ​与其他机制的对比

​机制	​特点
View.post(Runnable)	将任务添加到主线程队列，但无法保证在布局完成后执行。
ViewTreeObserver	直接绑定到视图树生命周期，确保在布局、绘制等关键节点执行。
OnWindowFocusChanged	在窗口焦点变化时触发，可能因后台切换导致多次调用。

---

6. ​总结

• ​核心原理：通过观察者模式监听视图树生命周期事件，由 ViewRootImpl 驱动事件分发。
• ​关键优势：确保代码在视图树状态稳定时执行（如布局完成、绘制前）。
• ​注意事项：需手动移除监听器，避免内存泄漏；仅在视图附着到窗口时有效。

通过 ViewTreeObserver，开发者可以在视图树的关键生命周期节点插入逻辑，实现精准的 UI 控制。