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原来Android触控机制竟是这样的？

2017-04-20  本文已影响2795人  CoorChice
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有什么料？

从这篇文章中你能获得这些料：

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老规矩，先来看图吧。

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在你触摸屏幕之后

首先在上图中找到那只黑手，它是一次触摸事件的开始。

当屏幕被触摸，Linux内核会将硬件产生的触摸事件包装为Event存到/dev/input/event[x]目录下。对，你没看错，事件被搞成文件保存了下来！

接着，系统创建的一个InputReaderThread线程loop起来让EventHub调用getEvent()不断的从/dev/input/文件夹下读取输入事件。

然后InputReader则从EventHub中获得事件交给InputDispatch。

而InputDispatch又会把事件分发到需要的地方，比如ViewRootImpl的WindowInputEventReceiver中。

以上过程是在底层中完成，大部分由c++实现，我们了解流程就行。

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下面从ViewRootImpl收到触摸事件开始分析触摸事件的去向。

触摸事件的旅行

第一站：从InputEventReceiver开始

我们现在图中找到WindowInputReceiver。可以看到，它继承了InputEventReceiver，并且是ViewRootImpl的一个内部类。

ViewRootImpl.java

final class WindowInputEventReceiver extends InputEventReceiver｛

  @Override
  public void onInputEvent(InputEvent event) ｛
    ...
    enqueueInputEvent(event, this, 0, true);
    ...
  ｝
｝

当一个输入事件产生时（这里我们认为是触摸事件），会回调InputEventReceiver.onInputEvent()。从名字也可以看出，它是接收输入事件的。然后进一步调用 ViewRootImpl.enqueueInputEvent() 将输入事件加入单链表队列。

ViewRootImpl.java

void enqueueInputEvent(InputEvent event,
    InputEventReceiver receiver, 
    int flags, 
    boolean processImmediately) {
    ...
    mPendingInputEventTail = q;
    //进行队列操作后，
    //将ViewRootImpl的mPendingInputEventTail复制为新的触摸事件。
    ...
    if (processImmediately) {
        doProcessInputEvents();
        //立即处理事件
    } else {
        scheduleProcessInputEvents();
        //走一遍Handler延迟处理事件
    }
}

上面这个方法主要对触摸事件进行队列操作(即排了个序)，然后再根据processImmediately参数，决定是立即处理，还是延后处理。

下面看看是如何进行处理的。

void doProcessInputEvents() {
    while (mPendingInputEventHead != null) {
        ...
        deliverInputEvent(q);
        //进一步派发事件处理
        ...
    }
}

在这个方法中有一个while{}循环体。它会将事件队列循环处理，直到队列中没有数据为止。如何处理呢？我们看看deliverInputEvent()。

private void deliverInputEvent(QueuedInputEvent q) {
    ...
    InputStage stage;
    if (q.shouldSendToSynthesizer()) {
        stage = mSyntheticInputStage;
    } else {
        stage = q.shouldSkipIme() ? mFirstPostImeInputStage : mFirstInputStage;
    }
    //上面决定将事件派发到那个InputStage中处理
    if (stage != null) {
        stage.deliver(q);
        //派发事件到InputStage中处理
    } else {
        finishInputEvent(q);
    }
}

这里说一下有意思的InputStage。

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在ViewRootImpl中，有这样一段代码：

public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
    ...
    //
    mSyntheticInputStage = new SyntheticInputStage();
    
    InputStage viewPostImeStage = new ViewPostImeInputStage(mSyntheticInputStage);
    
    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);
    //  
    mFirstInputStage = nativePreImeStage;
    //
    mFirstPostImeInputStage = earlyPostImeStage;
    ...
}

如你所见，InputStage 是在setView()的时候创建的，也就是在Activity的onResume()阶段，关于这点，你可以看看我这篇文章：【用两张图告诉你，为什么你的App会卡顿?http://www.jianshu.com/p/df4d5ec779c8】。这些InputStage也相当于是单链表结构，一个套一个。也就是说，比如调用了mFirstPostImeInputStage.deliver(q)。那么SyntheticInputStage, ViewPostImeInputStage, NativePostImeInputStage, EarlyPostImeInputStage都将能够处理这个触摸事件。这里我们主要看看ViewPostImeInputStage是如何处理的。

final class ViewPostImeInputStage extends InputStage {

    public final void deliver(QueuedInputEvent q) {
        ...
        apply(q, onProcess(q));
        //onProcess()中处理处理事件
        ...
    
    }

    @Override
    protected int onProcess(QueuedInputEvent q) {
        ...
        return processPointerEvent(q);
        //处理点触摸事件
        ...
    }
    
    private int processPointerEvent(QueuedInputEvent q) {
        final MotionEvent event = (MotionEvent)q.mEvent;
        ...
        final View eventTarget =
            (event.isFromSource(InputDevice.SOURCE_MOUSE) && mCapturingView != null) ?
            mCapturingView :  
            mView;  //DecorView
        ...
        boolean handled = eventTarget.dispatchPointerEvent(event);
        //eventTarget一般取到mView，即DecorView
        ...
        return handled ? FINISH_HANDLED : FORWARD;
    }    
}

啊哈，这段代码稍有点长。但是过程很简单。ViewPostImeInputStage.deliver(q)调用后，会进一步调用onProcess()处理。对于点触摸事件会再进一步调用processPointerEvent()处理，并且在这个方法中，通过eventTarget.dispatchPointerEvent(event)将触摸事件传递给了DecorView的dispatchPointerEvent()处理。

现在越来越清晰了。触摸事件几经辗转终于传递到了View上。赶紧接着看看触摸事件后面的旅途是怎样的？

奇怪的辗转

上面说到触摸事件传递到了DecorView.dispatchPointerEvent()中。在图中找到对应位置哦。看看在这个方法中发生了什么？

找了一会儿可能在DecorView中没有找到dispatchPointerEvent()方法？哈哈，那一定在更上级。事实上，这个方法是在View中实现的。
View.java

public final boolean dispatchPointerEvent(MotionEvent event) {
    ...
    return dispatchTouchEvent(event);
    //这个方法大家该熟悉了吧？
    ...
}

由于调用的是DecorView.dispatchPointerEvent()，所以上面调用的dispatchTouchEvent(event)实际是DecorView中的。多态！知识点啊！忘了吧？面壁思过吧。
DecorView.java

@Override
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
    final Window.Callback cb = mWindow.getCallback();
    //还记得Activity实现了Window.Callback接口吗？
    return cb != null && !mWindow.isDestroyed() && mFeatureId < 0
        ? cb.dispatchTouchEvent(ev) //通常是走这。
        : super.dispatchTouchEvent(ev);
    }

在DecorView.dispatchTouchEvent()中，又把事件传递到了Activity中去了。WHAT？（需要说明一点，Activity实现了Window.Callback，并且在PhoneWindow创建后立即调用Window.setCallback(this)，把Activity设置为PhoneWindow的Window.Callback。）好吧，再到Activity中看看发生了什么？
Activity.java

public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
    ... 
    if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) {
        //又把事件传到了Window中！
        return true;
    }
    return onTouchEvent(ev); 
    //这就是为什么最后事件没有被消费的话，Activity会去处理的原因。
}

如你所见，事件又被传递到了PhoneWindow中去了。我的天，不是都到View里了吗？为什么还要一直传递？好吧，继续看应该就知道了。

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PhoneWindow.java

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

WTF？mDecor分明就是DecorView嘛。关于这点，你可以看看我这篇文章：【用两张图告诉你，为什么你的App会卡顿?http://www.jianshu.com/p/df4d5ec779c8】。为什么来回捣腾一圈又回到DecorView中了呢？我们继续看吧。
DecorView.java

public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
    return super.dispatchTouchEvent(event);
    //千万不要告诉我你不知道这实际会调用ViewGroup的dispatchTouchEvent()方法啊。
}

好吧，来回绕啊绕，终于到了各大论坛，各大博客，各大书籍所讲的触摸事件分发流程了，即从ViewGroup的dispatchTouchEvent()开始。相信很多同学早已滚瓜烂熟了，但是下面我还是再撸一遍，以保持整个流程的完整性！

辗转的原因

在开始之前，我们思考一下。既然事件最后要看起来是从Activity的dispatchTouchEvent()开始往下分发传递，为什么在InputStage.processPointerEvent()中不直接把事件传递给Activity，而是这样来回绕一圈。这样DecorView -> Activity -> PhoneWindow -> DecorView的来回绕一圈不是很折腾吗？看吧，这就是为什么我一直在说你需要看看这篇文章：【用两张图告诉你，为什么你的App会卡顿?http://www.jianshu.com/p/df4d5ec779c8】的原因。

首先，为了解耦，ViewRootImpl并不知道有Activity这种东西存在！不知道！它只是持有了DecorView。所以，想要直接把触摸事件送到Activity.dispatchTouchEvent() 是不行的。

那么，既然触摸事件已经到了Activity.dispatchTouchEvent()中了，为什么不直接分发给DecorView ，而是要通过PhoneWindow 来间接发送呢？因为Activity 不知道有DecorView 这种奇怪的东西存在啊！不知道！但是，Activity持有PhoneWindow ，而PhoneWindow当然知道自己的窗口里有些什么了，所以能够把事件派发给DecorView 。你看，在Android中，Activity并不知道自己的Window中有些什么，这样耦合性就很低了。我们换一个Window试试？不管Window里面的内容如何，只要Window任然符合Activity制定的标准，那么它就能在Activity中很好的工作。这就是解耦所带来的扩展性的好处。

这是我的想法，童鞋们可以对照着图思考思考。

最后的事件分发

看图中辣眼睛的蓝色部分。这很熟悉了吧？一般讲触摸事件分发就是从这里开始的。

我从DecorView开始。假设ViewGroup_1是DecorView的子View，ViewGroup_2是ViewGroup_1的子View，View是ViewGroup_2的子View。现在，我要开始描述这个过程了啊，这个地方一定要对照着图撸啊。发车了啊，头手不要伸出窗外。

  1. DecorView是ViewGroup，所以dispatchTouchEvent()【分发器】收到触摸事件后，会询问onInterceptTouchEvent()【拦截器】（注意，拦截器是ViewGroup类型的View特有的！）是否需要拦截此次触摸事件？如果拦截返回true，事件将会转到自己的onTouchEvent()【处理器】中处理。如果不拦截，事件将传到它的子View，ViewGroup_1的【拦截器】。
  2. ViewGroup_1的【分发器】被调用后，会询问自己的【拦截器】是否需要拦截此次触摸事件？如果拦截放回true，事件将会转到自己的【处理器】中处理。如果不拦截，事件将传到它的子View，ViewGroup_2的【拦截器】。
  3. ViewGroup_2重复上述步骤。
  4. 如果触摸事件到了最后的View中，由于没有【拦截器】，事件将会直接由【分发器】分发到【处理器】中。如果处理了返回true，此次触摸事件的传递到此结束，不会在往下传了。如果不处理，返回false，那么事件将传递到它的父级的【处理器】中。
  5. 事实上，不管个层级的【处理器】，如果处理事件返回true，一次触摸事件就结束了。如果不处理事件，返回false，就会传送到上一级的【处理器】中。最终，如果DecorView的【处理器】也不打算处理事件，那么事件将会被发送到Activity的【处理器】中处理。

总结

  • 抽出空余时间写文章分享需要动力，还请各位看官动动小手点个赞，给我点鼓励吧
  • 我一直在不定期的创作新的干货，想要上车只需进到我的【个人主页】点个关注就好了哦。发车喽～

本篇从一次触摸事件的产生，讲了它的整个传递过程。对着图撸一撸，然后去教训你的App中的各种滑动冲突 、点击穿透吧。

这是一个彩蛋

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很多筒靴可能走了很多路，但任然不知道onTouchEvent()和onTouch()有何区别？下面将简单的讲一讲。

首先需要知道onTouch()和onTouchEvent()都可以接收到触摸事件，但是onTouch()的优先级比onTouchEvent()更高。也就是说，如果onTouch()把事件处理了，那么onTouchEvent()就接收不到事件了。

onTouch()是专门被设计用来在View外部对触摸事件进行处理的，你可以通过View.setOnTouchListener()来设置一个OnTouchListener。

mView.setOnTouchListener((v, event) -> {
      LogUtils.e("onTouch");
      return true;
      //返回true才能处理事件。
    });

你看，你其实不必为了处理触摸事件专门自定义View，然后重载onTouchEvent()的。你可以在View外部使用View.setOnTouchListener()来设置一个OnTouchListener 处理。

需要注意一点，不管onTouch()或是onTouchEvent()，即使是返回false，你任然可以收到一次ACTION_DWON事件，但是后面的事件就不能继续收到了。

参考链接

  1. 用两张图告诉你，为什么你的App会卡顿?http://www.jianshu.com/p/df4d5ec779c8
  2. InputManagerService分析一：IMS的启动与事件传递http://blog.csdn.net/lilian0118/article/details/28617185
  3. Android跨进程模拟触屏事件(sendevent)http://azard.me/blog/2015/06/13/android-cross-app-touch-event-injection/
  4. Android输入事件流程中的EventHub分析及源码演示http://blog.csdn.net/a345017062/article/details/6417929
  5. Android 4.0 事件输入(Event Input)系统http://blog.csdn.net/myarrow/article/details/7091061
  6. Correctly implementing onInterceptTouchEvent and onTouchEvent methods for ViewGroup：http://neevek.net/posts/2013/10/13/implementing-onInterceptTouchEvent-and-onTouchEvent-for-ViewGroup.html

看到这里的童鞋快奖励自己一口辣条吧！

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