Android事件分发机制

文章来自：http://gityuan.com/2015/09/19/android-touch/

一.概述

事件分发有多种类型, 本文主要介绍Touch相关的事件分发.

• 整个事件分发流程中，会有大量MotionEvent对象，该对象用于记录所有与移动相关的事件，比如手指触摸屏幕事件。
• 一次完整的MotionEvent事件，是从用户触摸屏幕到离开屏幕。整个过程的动作序列：ACTION_DOWN(1次) -> ACTION_MOVE(N次) ->ACTION_UP(1次),
• 多点触摸，每一个触摸点Pointer会有一个id和index。对于多指操作，通过pointerindex来获取指定Pointer的触屏位置。比如，对于单点操作时获取x坐标通过getX()，而多点操作获取x坐标通过getX(pointerindex)

对于View,ViewGroup,Activity都能处理Touch事件, 它们之间处理的先后顺序和方法有所不同.

1.1 View

• View是所有视图对象的父类，实现了动画相关的接口Drawable.Callback， 按键相关的接口KeyEvent.Callback， 交互相关的接口AccessibilityEventSource。比如Button继承自View。
• TouchEvent事件处理相关的方法：
  
  • dispatchTouchEvent(MotionEvent event)
  • onTouchEvent(MotionEvent event)

1.2 ViewGroup

• ViewGroup，是一个abstract类，一组View的集合，可以包含View和ViewGroup,是所有布局的父类或间接父类。继承了View，实现了ViewParent（用于与父视图交互的接口）， ViewManager（用于添加、删除、更新子视图到Activity的接口）。比如常用的LinearLayout，RelativeLayout都是继承自ViewGroup。
• TouchEvent事件处理相关的方法：
  
  • dispatchTouchEvent(MotionEvent event)
  • onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev)
  • onTouchEvent(MotionEvent event)

1.3 Activity

• Activity是Android四大基本组件之一，当手指触摸到屏幕时，屏幕硬件一行行不断地扫描每个像素点，获取到触摸事件后，从底层产生中断上报。再通过native层调用Java层InputEventReceiver中的dispatchInputEvent方法。经过层层调用，交由Activity的dispatchTouchEvent方法来处理。
• TouchEvent事件处理相关的方法：
  
  • dispatchTouchEvent(MotionEvent event)
  • onTouchEvent(MotionEvent event)

二. 分发原理

Input系统—进程交互文章的小节[3.3]已介绍事件分发过程的前期工作. 当UI主线程收到底层上报的input事件,便会调用InputEventReceiver.dispachInputEvent方法.

2.1 DecorView.dispatchTouchEvent

[-> PhoneWindow.java ::DecorView]

public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {    final Callback cb = getCallback();    // [见小节2.2]    return cb != null && !isDestroyed() && mFeatureId < 0 ? cb.dispatchTouchEvent(ev)            : super.dispatchTouchEvent(ev);}

此处cb是指Window的内部接口Callback. 对于Activity实现了Window.Callback接口. 故接下来调用Activity类.

2.2 Activity.dispatchTouchEvent

[-> Activity.java]

public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {    if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {        //第一次按下操作时，用户希望能与设备进行交互，可通过实现该方法        onUserInteraction();    }    //获取当前Activity的顶层窗口是PhoneWindow [见小节2.3]    if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) {        return true;    }    //当没有任何view处理时，交由activity的onTouchEvent处理    return onTouchEvent(ev); // [见小节2.2.1]}

如果重写Activity的该方法，则会在分发事件之前拦截所有的触摸事件. 另外此处getWindow()返回的是Activity的mWindow成员变量, 该变量赋值过程是在Activity.attach()方法, 可知其类型为PhoneWindow.

2.2.1 Activity.onTouchEvent

[-> Activity.java]

public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {    //当窗口需要关闭时，消费掉当前event    if (mWindow.shouldCloseOnTouch(this, event)) {        finish();        return true;    }    return false;}

2.3 superDispatchTouchEvent

[-> PhoneWindow.java]

public boolean superDispatchTouchEvent(KeyEvent event) {    return mDecor.superDispatcTouchEvent(event); // [见小节2.4]}

PhoneWindow的最顶View是DecorView，再交由DecorView处理。而DecorView的父类的父类是ViewGroup,接着调用 ViewGroup.dispatchTouchEvent()方法。为了精简篇幅，有些中间函数调用不涉及关键逻辑，可能会直接跳过。

2.4 ViewGroup.dispatchTouchEvent

public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {    ...    boolean handled = false;    //根据隐私策略而来决定是否过滤本次触摸事件,    if (onFilterTouchEventForSecurity(ev)) {  // [见小节2.4.1]        final int action = ev.getAction();        final int actionMasked = action & MotionEvent.ACTION_MASK;        if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN) {            // 发生ACTION_DOWN事件, 则取消并清除之前所有的触摸targets            cancelAndClearTouchTargets(ev);            resetTouchState(); // 重置触摸状态        }        // 发生ACTION_DOWN事件或者已经发生过ACTION_DOWN;才进入此区域，主要功能是拦截器        //只有发生过ACTION_DOWN事件，则mFirstTouchTarget != null;        final boolean intercepted;        if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN                || mFirstTouchTarget != null) {            //可通过调用requestDisallowInterceptTouchEvent，不让父View拦截事件            final boolean disallowIntercept = (mGroupFlags & FLAG_DISALLOW_INTERCEPT) != 0;            //判断是否允许调用拦截器            if (!disallowIntercept) {                //调用拦截方法                intercepted = onInterceptTouchEvent(ev);  // [见小节2.4.2]                ev.setAction(action);            } else {                intercepted = false;            }        } else {            // 当没有触摸targets，且不是down事件时，开始持续拦截触摸。            intercepted = true;        }        ...        //不取消事件，同时不拦截事件, 并且是Down事件才进入该区域        if (!canceled && !intercepted) {            //把事件分发给所有的子视图，寻找可以获取焦点的视图。            View childWithAccessibilityFocus = ev.isTargetAccessibilityFocus()                    ? findChildWithAccessibilityFocus() : null;            if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN                    || (split && actionMasked == MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN)                    || actionMasked == MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE) {                final int actionIndex = ev.getActionIndex(); // down事件等于0                final int idBitsToAssign = split ? 1 << ev.getPointerId(actionIndex)                        : TouchTarget.ALL_POINTER_IDS;                removePointersFromTouchTargets(idBitsToAssign); //清空早先的触摸对象                final int childrenCount = mChildrenCount;                //第一次down事件，同时子视图不会空时                if (newTouchTarget == null && childrenCount != 0) {                    final float x = ev.getX(actionIndex);                    final float y = ev.getY(actionIndex);                    // 从视图最上层到下层，获取所有能接收该事件的子视图                    final ArrayList<View> preorderedList = buildOrderedChildList(); // [见小节2.4.3]                    final boolean customOrder = preorderedList == null                            && isChildrenDrawingOrderEnabled();                    final View[] children = mChildren;                    /* 从最底层的父视图开始遍历，                    ** 找寻newTouchTarget，并赋予view与 pointerIdBits；                    ** 如果已经存在找寻newTouchTarget，说明正在接收触摸事件，则跳出循环。                    */                    for (int i = childrenCount - 1; i >= 0; i--) {                        final int childIndex = customOrder                                ? getChildDrawingOrder(childrenCount, i) : i;                        final View child = (preorderedList == null)                                ? children[childIndex] : preorderedList.get(childIndex);                        // 如果当前视图无法获取用户焦点，则跳过本次循环                        if (childWithAccessibilityFocus != null) {                            if (childWithAccessibilityFocus != child) {                                continue;                            }                            childWithAccessibilityFocus = null;                            i = childrenCount - 1;                        }                        //如果view不可见，或者触摸的坐标点不在view的范围内，则跳过本次循环                        if (!canViewReceivePointerEvents(child)                                || !isTransformedTouchPointInView(x, y, child, null)) {                            ev.setTargetAccessibilityFocus(false);                            continue;                        }                        newTouchTarget = getTouchTarget(child);                        // 已经开始接收触摸事件,并退出整个循环。                        if (newTouchTarget != null) {                            newTouchTarget.pointerIdBits |= idBitsToAssign;                            break;                        }                        //重置取消或抬起标志位                        //如果触摸位置在child的区域内，则把事件分发给子View或ViewGroup                        if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)) { // [见小节2.4.4]                            // 获取TouchDown的时间点                            mLastTouchDownTime = ev.getDownTime();                            // 获取TouchDown的Index                            if (preorderedList != null) {                                for (int j = 0; j < childrenCount; j++) {                                    if (children[childIndex] == mChildren[j]) {                                        mLastTouchDownIndex = j;                                        break;                                    }                                }                            } else {                                mLastTouchDownIndex = childIndex;                            }                            //获取TouchDown的x,y坐标                            mLastTouchDownX = ev.getX();                            mLastTouchDownY = ev.getY();                            //添加TouchTarget,则mFirstTouchTarget != null。 [见小节2.4.5]                            newTouchTarget = addTouchTarget(child, idBitsToAssign);                            //表示以及分发给NewTouchTarget                            alreadyDispatchedToNewTouchTarget = true;                            break;                        }                        ev.setTargetAccessibilityFocus(false);                    }                    // 清除视图列表                    if (preorderedList != null) preorderedList.clear();                }                if (newTouchTarget == null && mFirstTouchTarget != null) {                    //将mFirstTouchTarget的链表最后的touchTarget赋给newTouchTarget                    newTouchTarget = mFirstTouchTarget;                    while (newTouchTarget.next != null) {                        newTouchTarget = newTouchTarget.next;                    }                    newTouchTarget.pointerIdBits |= idBitsToAssign;                }            }        }        // mFirstTouchTarget赋值是在通过addTouchTarget方法获取的；        // 只有处理ACTION_DOWN事件，才会进入addTouchTarget方法。        // 这也正是当View没有消费ACTION_DOWN事件，则不会接收其他MOVE,UP等事件的原因        if (mFirstTouchTarget == null) {            //没有触摸target,则由当前ViewGroup来处理            handled = dispatchTransformedTouchEvent(ev, canceled, null,                    TouchTarget.ALL_POINTER_IDS);        } else {            //如果View消费ACTION_DOWN事件，那么MOVE,UP等事件相继开始执行            TouchTarget predecessor = null;            TouchTarget target = mFirstTouchTarget;            while (target != null) {                final TouchTarget next = target.next;                if (alreadyDispatchedToNewTouchTarget && target == newTouchTarget) {                    handled = true;                } else {                    final boolean cancelChild = resetCancelNextUpFlag(target.child)                            || intercepted;                    if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, cancelChild,                            target.child, target.pointerIdBits)) {                        handled = true;                    }                    if (cancelChild) {                        if (predecessor == null) {                            mFirstTouchTarget = next;                        } else {                            predecessor.next = next;                        }                        target.recycle();                        target = next;                        continue;                    }                }                predecessor = target;                target = next;            }        }        //当发生抬起或取消事件，更新触摸targets        if (canceled                || actionMasked == MotionEvent.ACTION_UP                || actionMasked == MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE) {            resetTouchState();        } else if (split && actionMasked == MotionEvent.ACTION_POINTER_UP) {            final int actionIndex = ev.getActionIndex();            final int idBitsToRemove = 1 << ev.getPointerId(actionIndex);            removePointersFromTouchTargets(idBitsToRemove);        }    } //此处大括号，是if (onFilterTouchEventForSecurity(ev))的结尾    //通知verifier由于当前时间未处理，那么该事件其余的都将被忽略    if (!handled && mInputEventConsistencyVerifier != null) {        mInputEventConsistencyVerifier.onUnhandledEvent(ev, 1);    }    return handled;}

2.4.1 onFilterTouchEventForSecurity

public boolean onFilterTouchEventForSecurity(MotionEvent event) {    if ((mViewFlags & FILTER_TOUCHES_WHEN_OBSCURED) != 0            && (event.getFlags() & MotionEvent.FLAG_WINDOW_IS_OBSCURED) != 0) {        //隐私包含,则丢弃该事件        return false;    }    return true;}

根据隐私策略来过滤触摸事件。当返回true，表示继续分发事件；当返回flase,表示该事件应该被过滤掉，不再进行任何分发。

2.4.2 onInterceptTouchEvent

public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {    return false;}

• 当返回true，表示该事件被当前视图拦截；
• 当返回false，继续执行事件分发。

2.4.3 buildOrderedChildList

ArrayList<View> buildOrderedChildList() {    final int count = mChildrenCount;    if (count <= 1 || !hasChildWithZ()) return null;    if (mPreSortedChildren == null) {        mPreSortedChildren = new ArrayList<View>(count);    } else {        mPreSortedChildren.ensureCapacity(count);    }    final boolean useCustomOrder = isChildrenDrawingOrderEnabled();    for (int i = 0; i < mChildrenCount; i++) {        // 添加下一个子视图到列表        int childIndex = useCustomOrder ? getChildDrawingOrder(mChildrenCount, i) : i;        View nextChild = mChildren[childIndex];        float currentZ = nextChild.getZ(); //获取Z轴        int insertIndex = i;        //按Z轴，从小到大排序所有的子视图        while (insertIndex > 0 && mPreSortedChildren.get(insertIndex - 1).getZ() > currentZ) {            insertIndex--;        }        mPreSortedChildren.add(insertIndex, nextChild);    }    return mPreSortedChildren;}

获取一个视图组的先序列表，通过虚拟的Z轴来排序。

public float getZ() {    return getElevation() + getTranslationZ();}

getZ()用于获取Z轴坐标。屏幕只有x,y坐标，而Z是虚拟的，可通过setElevation(),setTranslationZ()或者setZ()方法来修改Z轴的坐标值。

2.4.4 dispatchTransformedTouchEvent

private boolean dispatchTransformedTouchEvent(MotionEvent event, boolean cancel,        View child, int desiredPointerIdBits) {    final boolean handled;    // 发生取消操作时，不再执行后续的任何操作    final int oldAction = event.getAction();    if (cancel || oldAction == MotionEvent.ACTION_CANCEL) {        event.setAction(MotionEvent.ACTION_CANCEL);        if (child == null) {            handled = super.dispatchTouchEvent(event);        } else {            handled = child.dispatchTouchEvent(event);        }        event.setAction(oldAction);        return handled;    }    final int oldPointerIdBits = event.getPointerIdBits();    final int newPointerIdBits = oldPointerIdBits & desiredPointerIdBits;    //由于某些原因，发生不一致的操作，那么将抛弃该事件    if (newPointerIdBits == 0) {        return false;    }    //分发的主要区域    final MotionEvent transformedEvent;    //判断预期的pointer id与事件的pointer id是否相等    if (newPointerIdBits == oldPointerIdBits) {        if (child == null || child.hasIdentityMatrix()) {            if (child == null) {                //不存在子视图时，ViewGroup调用View.dispatchTouchEvent分发事件，再调用ViewGroup.onTouchEvent来处理事件                handled = super.dispatchTouchEvent(event);  // [见小节2.4]            } else {                final float offsetX = mScrollX - child.mLeft;                final float offsetY = mScrollY - child.mTop;                event.offsetLocation(offsetX, offsetY);                //将触摸事件分发给子ViewGroup或View;                //如果是ViewGroup，则调用代码(2.1)；                //如果是View，则调用代码(3.1)；                handled = child.dispatchTouchEvent(event);                event.offsetLocation(-offsetX, -offsetY); //调整该事件的位置            }            return handled;        }        transformedEvent = MotionEvent.obtain(event); //拷贝该事件，来创建一个新的MotionEvent    } else {        //分离事件，获取包含newPointerIdBits的MotionEvent        transformedEvent = event.split(newPointerIdBits);    }    if (child == null) {        //不存在子视图时，ViewGroup调用View.dispatchTouchEvent分发事件，再调用ViewGroup.onTouchEvent来处理事件        handled = super.dispatchTouchEvent(transformedEvent);  // [见小节2.4]    } else {        final float offsetX = mScrollX - child.mLeft;        final float offsetY = mScrollY - child.mTop;        transformedEvent.offsetLocation(offsetX, offsetY);        if (! child.hasIdentityMatrix()) {            //将该视图的矩阵进行转换            transformedEvent.transform(child.getInverseMatrix());        }        //将触摸事件分发给子ViewGroup或View;        /如果是ViewGroup，则 [见小节2.4]; 如果是View，则[见小节2.5];        handled = child.dispatchTouchEvent(transformedEvent);    }    //回收transformedEvent    transformedEvent.recycle();    return handled;}

该方法是ViewGroup真正处理事件的地方，分发子View来处理事件，过滤掉不相干的pointer ids。当子视图为null时，MotionEvent将会发送给该ViewGroup。最终调用View.dispatchTouchEvent方法来分发事件。

2.4.5 addTouchTarget

private TouchTarget addTouchTarget(View child, int pointerIdBits) {    TouchTarget target = TouchTarget.obtain(child, pointerIdBits);    target.next = mFirstTouchTarget;    mFirstTouchTarget = target;    return target;}

调用该方法，获取了TouchTarget，同时mFirstTouchTarget不再为null。

2.5 View.dispatchTouchEvent

[-> View.java]

public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event) {    ...    final int actionMasked = event.getActionMasked();    if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN) {        //在Down事件之前，如果存在滚动操作则停止。不存在则不进行操作        stopNestedScroll();    }    // mOnTouchListener.onTouch优先于onTouchEvent。    if (onFilterTouchEventForSecurity(event)) {        //当存在OnTouchListener，且视图状态为ENABLED时，调用onTouch()方法        ListenerInfo li = mListenerInfo;        if (li != null && li.mOnTouchListener != null                && (mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED                && li.mOnTouchListener.onTouch(this, event)) {            result = true; //如果已经消费事件，则返回True        }        //如果OnTouch（)没有消费Touch事件则调用OnTouchEvent()        if (!result && onTouchEvent(event)) { // [见小节2.5.1]            result = true; //如果已经消费事件，则返回True        }    }    if (!result && mInputEventConsistencyVerifier != null) {        mInputEventConsistencyVerifier.onUnhandledEvent(event, 0);    }    // 处理取消或抬起操作    if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_UP ||            actionMasked == MotionEvent.ACTION_CANCEL ||            (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN && !result)) {        stopNestedScroll();    }    return result;}

1. 先由OnTouchListener的OnTouch()来处理事件，当返回True，则消费该事件，否则进入2。
2. onTouchEvent处理事件，的那个返回True时，消费该事件。否则不会处理

2.5.1 View.onTouchEvent

public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {    final float x = event.getX();    final float y = event.getY();    final int viewFlags = mViewFlags;    // 当View状态为DISABLED，如果可点击或可长按，则返回True，即消费事件    if ((viewFlags & ENABLED_MASK) == DISABLED) {        if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_UP && (mPrivateFlags & PFLAG_PRESSED) != 0) {            setPressed(false);        }        return (((viewFlags & CLICKABLE) == CLICKABLE ||                (viewFlags & LONG_CLICKABLE) == LONG_CLICKABLE));    }    if (mTouchDelegate != null) {        if (mTouchDelegate.onTouchEvent(event)) {            return true;        }    }    //当View状态为ENABLED，如果可点击或可长按，则返回True，即消费事件;    //与前面的的结合，可得出结论:只要view是可点击或可长按，则消费该事件.    if (((viewFlags & CLICKABLE) == CLICKABLE ||            (viewFlags & LONG_CLICKABLE) == LONG_CLICKABLE)) {        switch (event.getAction()) {            case MotionEvent.ACTION_UP:                boolean prepressed = (mPrivateFlags & PFLAG_PREPRESSED) != 0;                if ((mPrivateFlags & PFLAG_PRESSED) != 0 || prepressed) {                    boolean focusTaken = false;                    if (isFocusable() && isFocusableInTouchMode() && !isFocused()) {                        focusTaken = requestFocus();                    }                    if (prepressed) {                        setPressed(true, x, y);                   }                    if (!mHasPerformedLongPress) {                        //这是Tap操作，移除长按回调方法                        removeLongPressCallback();                        if (!focusTaken) {                            if (mPerformClick == null) {                                mPerformClick = new PerformClick();                            }                            //调用View.OnClickListener                            if (!post(mPerformClick)) {                                performClick();                            }                        }                    }                    if (mUnsetPressedState == null) {                        mUnsetPressedState = new UnsetPressedState();                    }                    if (prepressed) {                        postDelayed(mUnsetPressedState,                                ViewConfiguration.getPressedStateDuration());                    } else if (!post(mUnsetPressedState)) {                        mUnsetPressedState.run();                    }                    removeTapCallback();                }                break;            case MotionEvent.ACTION_DOWN:                mHasPerformedLongPress = false;                if (performButtonActionOnTouchDown(event)) {                    break;                }                //获取是否处于可滚动的视图内                boolean isInScrollingContainer = isInScrollingContainer();                if (isInScrollingContainer) {                    mPrivateFlags |= PFLAG_PREPRESSED;                    if (mPendingCheckForTap == null) {                        mPendingCheckForTap = new CheckForTap();                    }                    mPendingCheckForTap.x = event.getX();                    mPendingCheckForTap.y = event.getY();                    //当处于可滚动视图内，则延迟TAP_TIMEOUT，再反馈按压状态，用来判断用户是否想要滚动。默认延时为100ms                    postDelayed(mPendingCheckForTap, ViewConfiguration.getTapTimeout());                } else {                    //当不再滚动视图内，则立刻反馈按压状态                    setPressed(true, x, y);                    checkForLongClick(0); //检测是否是长按                }                break;            case MotionEvent.ACTION_CANCEL:                setPressed(false);                removeTapCallback();                removeLongPressCallback();                break;            case MotionEvent.ACTION_MOVE:                drawableHotspotChanged(x, y);                if (!pointInView(x, y, mTouchSlop)) {                    removeTapCallback();                    if ((mPrivateFlags & PFLAG_PRESSED) != 0) {                        removeLongPressCallback();                        setPressed(false);                    }                }                break;        }        return true;    }    return false;}

三. 总结

事件分发流程图:

1. onInterceptTouchEvent返回值true表示事件拦截， onTouch/onTouchEvent 返回值true表示事件消费。

2. 触摸事件先交由Activity.dispatchTouchEvent。再一层层往下分发，当中间的ViewGroup都不拦截时，进入最底层的View后，开始由最底层的OnTouchEvent来处理，如果一直不消费，则最后返回到Activity.OnTouchEvent。

3. ViewGroup才有onInterceptTouchEvent拦截方法。在分发过程中，中间任何一层ViewGroup都可以直接拦截，则不再往下分发，而是交由发生拦截操作的ViewGroup的OnTouchEvent来处理。

4. 子View可调用requestDisallowInterceptTouchEvent方法，来设置disallowIntercept=true，从而阻止父ViewGroup的onInterceptTouchEvent拦截操作。

5. OnTouchEvent由下往上冒泡时，当中间任何一层的OnTouchEvent消费该事件，则不再往上传递，表示事件已处理。

6. 如果View没有消费ACTION_DOWN事件，则之后的ACTION_MOVE等事件都不会再接收。

7. 只要View.onTouchEvent是可点击或可长按，则消费该事件.

8. onTouch优先于onTouchEvent执行，上面流程图中省略，onTouch的位置在onTouchEvent前面。当onTouch返回true,则不执行onTouchEvent,否则会执行onTouchEvent。onTouch只有View设置了OnTouchListener，且是enable的才执行该方法。