Android源码分析 - View的触摸事件分发

news2024/12/24 10:21:50

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Android源码分析 - InputManagerService与触摸事件

1. 接收Input系统发送来的事件

时序图源：稀土掘金

APP端事件处理流程

在注册Window的时候，来到ViewRootImpl，其中不仅发起窗口注册，还开启了输入事件的监听：

//ViewRootImpl.java
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView,int userId) {
	res = mWindowSession.addToDisplayAsUser();//注册window
    
    //注册输入事件监听器
    mInputEventReceiver= new WindowInputEventReceiver(inputChannel, Looper.myLooper());
}

在ViewRootImpl的内部类WindowInputEventReceiver中重写了InputEventReceiver的onInputEvent()方法，处理事件分发：

//ViewRootImpl.java
final class WindowInputEventReceiver extends InputEventReceiver {
    @Override
    public void onInputEvent(InputEvent event) {
        List<InputEvent> processedEvents;
        try {
            processedEvents =
                mInputCompatProcessor.processInputEventForCompatibility(event);
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
        }
        if (processedEvents != null) {
            if (processedEvents.isEmpty()) {
                finishInputEvent(event, true);
            } else {
                //如果有输入事件，分发
                for (int i = 0; i < processedEvents.size(); i++) {
                    //入队
                    enqueueInputEvent(
                        processedEvents.get(i), this,
                        QueuedInputEvent.FLAG_MODIFIED_FOR_COMPATIBILITY, true);
                }
            }
        } else {
            enqueueInputEvent(event, this, 0, true);
        }
    }
    //...
}

接收到输入事件之后，来到ViewRootImpl内部类QueuedInputEvent，一个QueuedInputEvent存着一个InputEvent和对应的InputEventReceiver，ViewRootImpl.enqueueInputEvent()将消息存入：

//ViewRootImpl
private static final class QueuedInputEvent {
    public QueuedInputEvent mNext;//复用池
    public InputEvent mEvent;
    public InputEventReceiver mReceiver;
    public int mFlags;
}

void enqueueInputEvent(InputEvent event,
                       InputEventReceiver receiver, int flags, boolean processImmediately) {
    QueuedInputEvent q = obtainQueuedInputEvent(event, receiver, flags);//获取一个可用的QueuedInputEvent对象
    QueuedInputEvent last = mPendingInputEventTail;//本身QueuedInputEvent也是个队列，队尾为mPendingInputEventTail
    if (last == null) {
        mPendingInputEventHead = q;
        mPendingInputEventTail = q;
    } else {
        last.mNext = q;//添加在队尾
        mPendingInputEventTail = q;
    }
    //事件+1
    mPendingInputEventCount += 1;
    //立即分发来到doProcessInputEvents();
    if (processImmediately) {
        doProcessInputEvents();
    } else {
        scheduleProcessInputEvents();
    }
}

由于传入时，processImmediately=true，所以来到doProcessInputEvents立即分发事件：

//ViewRootImpl.java
void doProcessInputEvents() {
    //一个个出队，直到所有事件都处理完
    while (mPendingInputEventHead != null) {
        //取出队头，（队列先进先出，队头先出）
        QueuedInputEvent q = mPendingInputEventHead;
        mPendingInputEventHead = q.mNext;
        if (mPendingInputEventHead == null) {
            mPendingInputEventTail = null;
        }
        q.mNext = null;
        mPendingInputEventCount -= 1;
        mViewFrameInfo.setInputEvent(mInputEventAssigner.processEvent(q.mEvent));
		//分发事件
        deliverInputEvent(q);
    }

    if (mProcessInputEventsScheduled) {
        mProcessInputEventsScheduled = false;
        mHandler.removeMessages(MSG_PROCESS_INPUT_EVENTS);
    }
}

顾名思义 deliverInputEvent将会将事件分发到相关的处理者身上，不过这里并不是直接传给View，而是先交给InputState：

//ViewRootImpl.java
private void deliverInputEvent(QueuedInputEvent q) {
    try {
        //这个mFirstPostImeInputState和mFirstInputState在setView()的时候进行了初始化，对应的SynctheticInputState是ViewRootImpl的内部类，被逐层包装在InputStage中（单向链表，deliver()方法责任链模式分发QueuedInputEvent给下一个InputState），最终会分发到SynctheticInputState
        InputStage stage;
        if (q.shouldSendToSynthesizer()) {
            stage = mSyntheticInputStage;
        } else {
            stage = q.shouldSkipIme() ? mFirstPostImeInputStage : mFirstInputStage;
        }

        if (q.mEvent instanceof KeyEvent) {//如果是按键
            try {
                mUnhandledKeyManager.preDispatch((KeyEvent) q.mEvent);
            } finally {
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
            }
        }

        if (stage != null) {
            //责任链模式地分发QueuedInputEvent事件
            handleWindowFocusChanged();
            stage.deliver(q);
        } else {
            finishInputEvent(q);
        }
    } finally {
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
}

这里的InputState通过责任链的方式，将QueuedInputEvent传递给InputState链表，逐个处理，首先来看到在ViewRootImpl的setView()中有哪些InputState：

//ViewRootImpl.java
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView,int userId) {
    // Set up the input pipeline.
    CharSequence counterSuffix = attrs.getTitle();
    //最底层
    mSyntheticInputStage = new SyntheticInputStage();
    //ViewPostImeState接在链头
    InputStage viewPostImeStage = new ViewPostImeInputStage(mSyntheticInputStage);
    //NativePostImeState接在链头
    InputStage nativePostImeStage = new NativePostImeInputStage(viewPostImeStage,
                                                                "aq:native-post-ime:" + counterSuffix);
    InputStage earlyPostImeStage = new EarlyPostImeInputStage(nativePostImeStage);
    InputStage imeStage = new ImeInputStage(earlyPostImeStage,
                                            "aq:ime:" + counterSuffix);
    InputStage viewPreImeStage = new ViewPreImeInputStage(imeStage);
    InputStage nativePreImeStage = new NativePreImeInputStage(viewPreImeStage,
                                                              "aq:native-pre-ime:" + counterSuffix);
	//最后赋给全局
    mFirstInputStage = nativePreImeStage;
    mFirstPostImeInputStage = earlyPostImeStage;
}

事件分发的时候，会通过deliver()方法分发事件，并以责任链模式传递给下一个InputState处理。先来看到InputState的deliver()方法，然后我们再直接看到ViewPostImeState处理输入事件。责任链主要做了几件事：

  1. 通过 deliver(QueuedInputEvent q) , 进入事件在链上传递
  2. onProcess(q) , 处理事件
  3. apply(q,result)， 事件传递给下一个处理者 mNext.deliver(q)，或者直接终止事件传递 finishInputEvent(q)
//ViewRootImpl.InputStage.java

//1. 从inputState.deliver()为入口开始处理事件并传递责任链
public final void deliver(QueuedInputEvent q) {
    if ((q.mFlags & QueuedInputEvent.FLAG_FINISHED) != 0) {
        forward(q);
    } else if (shouldDropInputEvent(q)) {
        finish(q, false);
    } else {
        traceEvent(q, Trace.TRACE_TAG_VIEW);
        final int result;
        try {
            //处理事件
            result = onProcess(q);
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
        }
        //继续分发事件
        apply(q, result);
    }
}

//2. onProcess()处理完事件后，apply()交给下一个处理者
protected void apply(QueuedInputEvent q, int result) {
    //如果继续分发
    if (result == FORWARD) {
        //发给下一个处理者
        forward(q);
    } else if (result == FINISH_HANDLED) {
        finish(q, true);
    } else if (result == FINISH_NOT_HANDLED) {
        finish(q, false);
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("Invalid result: " + result);
    }
}

//交给下一个处理者
protected void forward(QueuedInputEvent q) {
    onDeliverToNext(q);
}
//3. 最后通过mNext.deliveer()交给责任链下一个InputState处理事件
protected void onDeliverToNext(QueuedInputEvent q) {
    if (mNext != null) {
        //调用下一个InputState的deliver()方法
        mNext.deliver(q);
    } else {
        finishInputEvent(q);
    }
}

看完责任链，我们直接看到ViewPostImeInputState，它的onProcess()真正将事件传递下来：

//ViewRootImpl.ViewPostImeInputState.java
final class ViewPostImeInputStage extends InputStage {
    public ViewPostImeInputStage(InputStage next) {
        super(next);
    }
    @Override
    protected int onProcess(QueuedInputEvent q) {
        //如果是按键事件
        if (q.mEvent instanceof KeyEvent) {
            return processKeyEvent(q);
        } else {
            final int source = q.mEvent.getSource();
            if ((source & InputDevice.SOURCE_CLASS_POINTER) != 0) {
                //如果是触摸事件
                return processPointerEvent(q);
            } else if ((source & InputDevice.SOURCE_CLASS_TRACKBALL) != 0) {
                return processTrackballEvent(q);
            } else {
                return processGenericMotionEvent(q);
            }
        }
    }
}

我们来看看分发PointerEvent也就是触摸事件，**在这里，我们看到了熟悉的mView.dispatchPointerEvent()**事件分发：

//ViewRootImpl.ViewPostImeInputStage.java
private int processPointerEvent(QueuedInputEvent q) {
    final MotionEvent event = (MotionEvent)q.mEvent;
    mHandwritingInitiator.onTouchEvent(event);

    mAttachInfo.mUnbufferedDispatchRequested = false;
    mAttachInfo.mHandlingPointerEvent = true;
    //这个mView就是DecorView，在setView的时候传入的。
    boolean handled = mView.dispatchPointerEvent(event);
    maybeUpdatePointerIcon(event);
    maybeUpdateTooltip(event);
    mAttachInfo.mHandlingPointerEvent = false;
    if (mAttachInfo.mUnbufferedDispatchRequested && !mUnbufferedInputDispatch) {
        mUnbufferedInputDispatch = true;
        if (mConsumeBatchedInputScheduled) {
            scheduleConsumeBatchedInputImmediately();
        }
    }
    return handled ? FINISH_HANDLED : FORWARD;
}

DecorView中途继承自View，看到 dispatchPointerEvent() 方法：

//View.java
public final boolean dispatchPointerEvent(MotionEvent event) {
    if (event.isTouchEvent()) {
        //如果是触摸事件，分发触摸事件
        return dispatchTouchEvent(event);
    } else {
        return dispatchGenericMotionEvent(event);
    }
}

再往后，就进入了我们熟知的View树的触摸事件传递了。

2. View树的触摸事件传递

2.1 DecorView

如果PhoneWindow设置了Callback的话，优先通过Callback进行dispatchTouchEvent()否则使用默认的dispatchTouchEvent()

//DecorView.java
@Override
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
    final Window.Callback cb = mWindow.getCallback();
    return cb != null && !mWindow.isDestroyed() && mFeatureId < 0
        ? cb.dispatchTouchEvent(ev) : super.dispatchTouchEvent(ev);
}

如果是Activity，在attach()方法中，注册了Callback：

//Activity.java
final void attach(){
    mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);
    mWindow.setCallback(this);//Activity实现了Window.Callback接口
}

所以 DecorView.dispatchTouchEvent() 应当来到Activity的dispatchTouchEvent():

//Activity.java
//实现了Window.Callback接口
@Override
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev){
    if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
        onUserInteraction();//空实现，可重写
    }
    //getWindow()来到PhoneWindow
    if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) {
        return true;
    }
    //如果孩子没有消费这个事件，就会回到Activity的onTouchEvent中
    return onTouchEvent(ev);
}

Activity实现的Window.Callback接口中，先有一个钩子函数捕获到down事件，接下来来到PhoneWindow.superDispatchTouchEvent()这个函数直接调用了 DecorView.superDispatchTouchEvent() 也就是以ViewGroup的身份，向下传递事件：

//PhoneWindow.java
@Override
public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
    return mDecor.superDispatchTouchEvent(event);
}

//DecorView.java
public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
    return super.dispatchTouchEvent(event);
}

接下来，就来到了ViewGroup的dispatchTouchEvent()

2.2 ViewGroup的触摸事件传递

在ViewGroup的dispatchTouchEvent()中，主要做了几件事：

  1. 检查事件的安全性
  2. onInterceptTouchEvent()拦截事件
  3. 如果触摸事件没有取消，且 2 没被拦截，将会遍历所有子View进行分发
  4. down事件只分发给触摸点在子View范围之内的子View，并记录是哪个View消费了down事件
  5. 后续通过TouchTarget来分发move、up等事件
//ViewGroup.java
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
    //------onInterceptTouchEvent()拦截事件---------
    final boolean intercepted = false;
    if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
        //如果不是Down，但是mFirstTouchTarget不为空，说明有targetView消费了down，仍然需要尝试拦截
        || mFirstTouchTarget != null) {
        final boolean disallowIntercept = (mGroupFlags & FLAG_DISALLOW_INTERCEPT) != 0;
        //如果孩子请求了 disallowParentIntercept，这里可能会进不去
        if (!disallowIntercept) {
            //先过一层onInterceptTouchEvent
            intercepted = onInterceptTouchEvent(ev);
            ev.setAction(action); // restore action in case it was changed
        } else {
            intercepted = false;
        }
    } else {
        intercepted = true;
    }
    //------分发Down事件，并记录是哪个子View消费的---------
    //如果onInterceptTouchEvent()不拦截，而且event没有cancel取消
    if(!canceled && ! intercepted){
        if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
            || (split && actionMasked == MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN)
            || actionMasked == MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE) {
            //如果是down事件
            //遍历所有子View
            final View[] children = mChildren;
            //统计所有触摸到的view
            for (int i = childrenCount - 1; i >= 0; i--) {
                //遍历所有子View
                
                //判断这个触摸点是否在Child中，且这个Child可以接受触摸事件
                if (!child.canReceivePointerEvents()
                    || !isTransformedTouchPointInView(x, y, child, null)) {
                    ev.setTargetAccessibilityFocus(false);
                    continue;
                }
				//拿到这个子View的TouchTarget（同时也拿到了这个孩子的孩子的TouchTarget，这是一棵树的某条路径）
                newTouchTarget = getTouchTarget(child);
                if (newTouchTarget != null) {
                    newTouchTarget.pointerIdBits |= idBitsToAssign;
                    break;
                }
				
                //触摸事件（down事件）分发给这个孩子的dispatchTouchEvent()
                if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)) {
                    //如果这个down事件被这个子View消费了，进来到这里(此时它的TouchTarget也被递归更新了)
                    //由于这个孩子的mTouchTarget在孩子自己的分发过程中递归更新了
                    //孩子的mTouchTarget.next = 父亲的mFirstTouchTarget
                    //父亲的mFirstTouchTarget = 孩子的mTouchTarget
                    //最后这个newTouchTarget的形式就是，头为最后消费者，后缀为消费者View的父亲View
                    newTouchTarget = addTouchTarget(child, idBitsToAssign);
                    alreadyDispatchedToNewTouchTarget = true;
                    break;
                }
                ev.setTargetAccessibilityFocus(false);
            }
            //如果没有孩子处理事件
            if (newTouchTarget == null && mFirstTouchTarget != null) {
                //遍历找到之前的根View的TouchTarget作为newTouchTarget
                newTouchTarget = mFirstTouchTarget;
                while (newTouchTarget.next != null) {
                    newTouchTarget = newTouchTarget.next;
                }
                newTouchTarget.pointerIdBits |= idBitsToAssign;
            }
        }
    }
    
    //除了down的其他事件，后续都通过TouchTarget来分发：
    if (mFirstTouchTarget == null) {
        // No touch targets so treat this as an ordinary view.
        handled = dispatchTransformedTouchEvent(ev, canceled, null,
                                                TouchTarget.ALL_POINTER_IDS);
    }else{
        //如果之前有TouchTarget记录，则往其上分发事件
        TouchTarget predesessor = null;//前一个TouchTarget
        TouchTarget target = mFirstTouchTarget;//这个mFirstTouchTarget是最终处理了Down事件的View，它的next是其父亲View的TouchTarget
        while(target != null){
            //子View的TouchTarget的next是其父亲的TouchTarget
            final TouchTarget next = target.next;
            //给孩子分发触摸事件
            //后续的例如move事件都在这里分发下去，分发给target
            if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, cancelChild,target.child, target.pointerIdBits)) {
                handled = true;
            }
            //同时也把这个事件分发给其父亲的TouchTarget，进入dispatchTouchEvent()
            predecessor = target;
            target = next;
        }
    }
    //返回是否被消费
    return handled;
}

这里出现了TouchTarget，这是ViewGroup的内部类，这是一个链表数据结构，用于记录在View树上，触摸事件传递的路径（传递经过了哪些View）：

//ViewGroup.java
private static final class TouchTarget {
    private static TouchTarget sRecycleBin;//复用池
    public View child;//聚合到的View
    public TouchTarget next;//链表
}

此外，分发事件通过的是 dispatchTransformedTouchEvent() 方法：

//ViewGroup.java
private boolean dispatchTransformedTouchEvent(MotionEvent event, boolean cancel,
            View child, int desiredPointerIdBits) {
    //如果是cancel事件
    if (cancel || oldAction == MotionEvent.ACTION_CANCEL) {
        event.setAction(MotionEvent.ACTION_CANCEL);
        if (child == null) {
            //如果没有View进行分发，就使用默认
            handled = super.dispatchTouchEvent(event);
        } else {
            //分发到子View
            handled = child.dispatchTouchEvent(event);
        }
        event.setAction(oldAction);
        return handled;
    }
    
    //...
    
    // 分发事件，如move、up等
    if (child == null) {
        handled = super.dispatchTouchEvent(transformedEvent);
    } else {
        final float offsetX = mScrollX - child.mLeft;
        final float offsetY = mScrollY - child.mTop;
        transformedEvent.offsetLocation(offsetX, offsetY);
        if (! child.hasIdentityMatrix()) {
            transformedEvent.transform(child.getInverseMatrix());
        }
		//发给子View
        handled = child.dispatchTouchEvent(transformedEvent);
    }
}

回到ViewGroup的dispatchTouchEvent的逻辑，再次梳理一下：

  1. 检查事件的安全性
  2. onInterceptTouchEvent()拦截事件
  3. 如果触摸事件没有取消，且 2 没被拦截，将会遍历所有子View进行分发
  4. down事件只分发给触摸点在子View范围之内的子View，并记录是哪个View消费了down事件
  5. 后续通过TouchTarget来分发move、up等事件
  6. 如果2拦截了，那么 intercepted 变量为 true，就不会将 down 事件分发给子View，那么 TouchTarget 这样一个树上传递路径的记录就不会记录到子View，后续非 down 事件的分发就不会传递给子View，实现了拦截
  7. 如果没有子View进行分发，最后会进入 super.dispatchTouchEvent() 也就来到了父类 View .java的dispatchTouchEvent() 默认实现

2.3 View的触摸事件传递

如果某个ViewGroup拦截了触摸事件，会来到父类View.java实现的dispatchTouchEvent()中。也有可能事件传递给了子View，本就是View类型，直接来到dispatchTouchEvent()中。

View.java的dispatchTouchEvent()主要做了几件事：

  1. 触摸事件的安全检查
  2. mOnTouchListener.onTouch()，如果有监听器，优先回调监听器的onTouch()方法
  3. 如果 2 消费了事件，就不会再进入 onTouchEvent()
//View.java
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
    boolean result = false;
    ListenerInfo li = mListenerInfo;
    if (li != null && li.mOnTouchListener != null
        && (mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED
        //先调用TouchListener的onTouch
        //如果消费了，return true，那么 result= true
        && li.mOnTouchListener.onTouch(this, event)) {
        result = true;
    }
    //如果OnTouchListener.onTouch消费了事件，result=true就不会进入到onTouchEvent()中
    //onTouchEvent()是默认实现，用户可以重写onTouchEvent，或者添加OnTouchListener来处理自己的逻辑。OnTouchLIstener优先级更高
    if (!result && onTouchEvent(event)) {
        result = true;
    }
    //...
    return result;
}

其中，onTouchEvent()的默认实现中，有click事件与长按事件：

//View.java
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        //默认处理逻辑
        final float x = event.getX();
        final float y = event.getY();
        final int viewFlags = mViewFlags;
        final int action = event.getAction();
        //当前控件是否可点击
        final boolean clickable = ((viewFlags & CLICKABLE) == CLICKABLE
                || (viewFlags & LONG_CLICKABLE) == LONG_CLICKABLE)
                || (viewFlags & CONTEXT_CLICKABLE) == CONTEXT_CLICKABLE;
    if (clickable || (viewFlags & TOOLTIP) == TOOLTIP) {
        switch (action) {
            //如果当前来到的手势是 ACTION_UP
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                //一系列判断
                if (mPerformClick == null) {
                    mPerformClick = new PerformClick();
                }
                //点击事件，使用post，而不是直接回调
                if (!post(mPerformClick)) {
                    performClickInternal();
                }
		//...
        return true;
    }
    return false;
}

也就是说，如果某个ViewGroup拦截了事件，或者它的onTouchEvent消费了事件，后续都将通过其super.dispatchTouchEvent()也就是View.java的dispatchTouchEvent()来到listener.onTouch()或者onTouchEvent()处理事件。

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