深入理解事件分发 ViewGroup.mFirstTouchTa

2020-03-25 本文已影响0人七零八落问号

在ViewGroup事件派分过程中，mFirstTouchTarget起着相当重要的作用。

但对mFirstTouchTarget的作用是什么，大多数的文章都简单的描述为记录后续事件派分的目标，很少有具体分析这个机制的具体逻辑，更不说其他的一些问题，例如：

为什么要把mFirstTouchTarget设计成链表
记录目标的TouchTarget的pointerIdBits又起到什么作用。

而这个机制又能引申出多点触控相关的问题，例如：
设ViewGroup VG中，有2个Button：A，B：

按下A，再按下A（多点触控），为什么释放后A的点击事件只会触发一次。
按下A，按下VG（空白区域），为什么先释放A，却无法触发A的点击事件，继续释放VG，又会触发A的点击事件。
按下VG（空白区域），为什么点击A，B无响应。

本文章在对mFirstTouchTarget进行分析的同时，对ViewGroup和View的机制进行进一步的原理解析（例如resetCancelNextUpFlag具体作用等），相信读者有更多的收获。

本文不对Accessibility服务相关处理进行分析，并在贴出的源码中移除相关逻辑。
本文不对鼠标事件相关处理进行分析，并在贴出的源码中移除相关逻辑。

首先看定义：

// First touch target in the linked list of touch targets.
private TouchTarget mFirstTouchTarget;

mFirstTouchTarget是一个TouchTarget对象，通过注释的说明："触摸目标的链接列表中的第一个触摸目标"，可以得出：
mFirstTouchTarget是"触摸目标"链表的头部。

引申出一个问题：什么叫做"触摸目标"：
"触摸目标"可以理解为触控点按下时，处理该触控点对应事件的目标控件。
简单来说，在ViewGroup.dispatchTouchEvent()遇到非拦截事件，且事件类型为ACTION_DOWN或ACTION_POINTER_DOWN，则会触发一个遍历子控件以查找"触摸目标"的流程。

通过后续的分析，这个概念可以相当容易理解。

再看看TouchTarget的设计，我们只需要关注它的关键成员：

private static final class TouchTarget {
        // The touched child view.
        public View child;

        // The combined bit mask of pointer ids for all pointers captured by the target.
        public int pointerIdBits;

        // The next target in the target list.
        public TouchTarget next;
}

View child：
被点击的子控件，即消耗事件的目标控件。
int pointerIdBits：
"目标捕获的所有指针的指针ID的组合位掩码"，光看注释难以理解，其实这里涉及到安卓所偏爱的位运算。
为了区分多点触控时不同的触控点，每一个触控点都会携带一个pointerId。
而pointerIdBits即是所有被目标控件消耗的触控点的pointerId的组合。即pointerIdBits包含一个或以上的pointerId数据。
这个pointerIdBits的运算相关实现，将会在下面提到idBitsToAssign的时候说明。

简单来说，就是如果记录pointerId为0，2，5时，pointerIdBits即为0010 0101，即：
0对应0000 0001， 2对应0000 0100， 5对应0010 0000，然后通过或运算合并为0010 0101。

TouchTarget next：
记录下一个TouchTarget对象，由此组成链表。

注意到TouchTarget包含obtain和recycle两个方法，用于缓存复用，这个同样在Message中实现，需要缓存复用的时候可以参考借鉴该方式，这也是安卓中常见的操作。

分析可得， TouchTarget的作用，是记录一个View及其对应分发的触控点列表pointerIdBits，且可以通过next与其他实例形成链表。

进一步分析，TouchTarget是对消耗事件的View以链表方式保存，且记录各个View对应的触控点列表，以实现后续的事件派分处理。

同时可以推理出：

非多点触控：mFirstTouchTarget链表退化成单个TouchTarget对象。
多点触控，目标相同：同样为单个TouchTarget对象，只是pointerIdBits保存了多个pointerId信息。
多点触控，目标不同：mFirstTouchTarget成为链表。

然后进入到ViewGroup.dispatchTouchEvent()方法中看具体实现，去除无关逻辑的代码，首先是：

// Handle an initial down.
if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
    // Throw away all previous state when starting a new touch gesture.
    // The framework may have dropped the up or cancel event for the previous gesture
    // due to an app switch, ANR, or some other state change.
    cancelAndClearTouchTargets(ev);
    resetTouchState();
}

该部分逻辑主要是重置状态，了解其中的内容我们需要先了解mFirstTouchTarget如何生成，所以暂不分析，只需要知道逻辑为：
在ACTION_DOWN事件触发时，重置ViewGroup状态，且mFirstTouchTarget会被置空。

此时，mFirstTouchTarget = null。

然后检测ViewGroup是否拦截事件：

// Check for interception.
final boolean intercepted;
if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN || mFirstTouchTarget != null) {
    final boolean disallowIntercept = (mGroupFlags & FLAG_DISALLOW_INTERCEPT) != 0;
    if (!disallowIntercept) {
        intercepted = onInterceptTouchEvent(ev);
        ev.setAction(action); // restore action in case it was changed
    } else {
        intercepted = false;
    }
} else {
    // There are no touch targets and this action is not an initial down
    // so this view group continues to intercept touches.
    intercepted = true;
}

直接看到用户处理是否拦截的逻辑：

只会在ACTION_DOWN事件时直接触发。
其他的事件会根据是否存在消耗ACTION_DOWN事件的目标控件（即是否有mFirstTouchTarget记录）而决定。

当不存在消耗ACTION_DOWN事件的目标控件时，后续事件的拦截标记intercepted将会越过用户处理表现为true，可以理解为ViewGroup退化成View，事件处理将交给super.dispatchTouchEvent()进行。

这里则可以回答文章开篇的问题5：
当点击VG空白位置时，由于不存在消耗ACTION_DOWN的子控件，导致mFirstTouchTarget为空。任何后续事件的派分，都会由于拦截标记intercepted = true而被拦截，包括多点触控ACTION_POINTER_DOWN事件。
顺便复习一下拦截处理onInterceptTouchEvent()和requestDisallowInterceptTouchEvent()：
如果子类调用了requestDisallowInterceptTouchEvent(true)时，ViewGroup会越过用户设置的拦截逻辑onInterceptTouchEvent()，表现为优先使子控件处理事件。

然后开始核心处理逻辑，先看2个关键的final局部变量：

// Check for cancelation.
final boolean canceled = resetCancelNextUpFlag(this) || actionMasked == MotionEvent.ACTION_CANCEL;
// Update list of touch targets for pointer down, if needed.
final boolean split = (mGroupFlags & FLAG_SPLIT_MOTION_EVENTS) != 0;

boolean canceled：
该事件是否需要取消，由resetCancelNextUpFlag(this)或者事件本身决定，基本由事件本身决定。
resetCancelNextUpFlag内部实际上是对PFLAG_CANCEL_NEXT_UP_EVENT进行操作。
当控件持有PFLAG_CANCEL_NEXT_UP_EVENT标记时，则清除该标记并返回true，否则返回flase。
boolean split：
是否支持多点触控，此处默认基本为true。

这里对涉及到的2个FLAG进行解析：

View.PFLAG_CANCEL_NEXT_UP_EVENT："指示视图是否临时分离"。
字面理解为当前View是否与窗口处于分离状态。设置该标签的方法有：
performButtonActionOnTouchDown()：该方法在View.onTouchEvent()中调用，输入事件为鼠标右键的情况下触发，一般情况无需理会（一般不接入鼠标）。
onStartTemporaryDetach()：该方法在子控件与父控件"临时分离"时调用。
.
一般来说，原生控件中通常在RecycleView/ListView中可能会发生这样的情况。
即控件执行轻量级临时分离，在触发onStartTemporaryDetach()后，又触发了控件的dispatchTouchEvent()。这时在流程中调用的resetCancelNextUpFlag()方法将会移除控件的PFLAG_CANCEL_NEXT_UP_EVENT标记，并标记当次事件canceled。
View.FLAG_SPLIT_MOTION_EVENTS：是否支持拆解MotionEvents拆解，即多点触控。
该标记在Api>=11(Android 3.0)的后，ViewGroup在初始化时默认支持（initViewGroup()中）。
也可以通过setMotionEventSplittingEnabled()手动管理。

继续分析，然后是2个变量：

TouchTarget newTouchTarget = null;
boolean alreadyDispatchedToNewTouchTarget = false;

TouchTarget newTouchTarget：
当事件已经做出派分时，记录派分对应的控件。
boolean alreadyDispatchedToNewTouchTarget：
记录事件是否已经做出派分。

用于过滤已派分的事件，避免事件重复派分。

假如事件未被标记为取消或者拦截时，将会进行核心的遍历逻辑，该逻辑中将会尝试查找消耗事件的newTouchTarget：

if (!canceled && !intercepted) {
    >

逻辑中，会先对ACTION_DOWN，ACTION_POINTER_DOWN的情况进行处理（忽略鼠标相关事件）：

>
if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
        || (split && actionMasked == MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN)
        || actionMasked == MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE) {

    final int actionIndex = ev.getActionIndex(); // always 0 for down
    final int idBitsToAssign = split ? 1 << ev.getPointerId(actionIndex) : TouchTarget.ALL_POINTER_IDS;
    >>

int actionIndex：
触控点下标，表明这是第几个触控点。
int idBitsToAssign：
位分配ID，通过触控点的PointerId计算，又是安卓各种神奇位运算的一个实例。
逻辑为1 << ev.getPointerId(actionIndex)，即对0000 0001左移，位数为PointerId值，一般情况PointerId从0开始，每次+1。
即把PointerId记录通过位进行保存：0对应0000 0001，2对应0000 0100，5对应0010 0000等。

接下来就是调用removePointersFromTouchTargets检查是否有记录的PointID

>>
// Clean up earlier touch targets for this pointer id in case they
// have become out of sync.
removePointersFromTouchTargets(idBitsToAssign);

private void removePointersFromTouchTargets(int pointerIdBits) {
    TouchTarget predecessor = null;
    TouchTarget target = mFirstTouchTarget;
    while (target != null) {
        final TouchTarget next = target.next;
        if ((target.pointerIdBits & pointerIdBits) != 0) {
            target.pointerIdBits &= ~pointerIdBits;
            if (target.pointerIdBits == 0) {
                if (predecessor == null) {
                    mFirstTouchTarget = next;
                } else {
                    predecessor.next = next;
                }
                target.recycle();
                target = next;
                continue;
            }
        }
        predecessor = target;
        target = next;
    }
}

假如mFirstTouchTarget不为空，检查mFirstTouchTarget链表，检索是否存在记录了该触控点的TouchTarget，存在时，则移除该触控点记录；移除后，如TouchTarget不存在其他的触控点记录，则从链表中移除。

当控件的子控件数量大于0时执行【遍历】，以下部分忽略子控件布局排序机制的源码，视为customOrder = false的情况：

>>
final int childrenCount = mChildrenCount;
if (newTouchTarget == null && childrenCount != 0) {
    final float x = ev.getX(actionIndex);
    final float y = ev.getY(actionIndex);

    for (int i = childrenCount - 1; i >= 0; i--) {
        final int childIndex = i;
        final View child = children[childIndex];
    
        if (!child.canReceivePointerEvents() || !isTransformedTouchPointInView(x, y, child, null)) {
            continue;
        }
        >>>

先解析这里的continue中断：

canReceivePointerEvents()：
判断控件是否可以接受事件，当控件可见性为VISIBLE或者正在执行动画时，返回true。
isTransformedTouchPointInView()：
判断View是否包含事件的坐标，计算过程中通过transformPointToViewLocal()计算当前的真实坐标（其中包括了滚动量mScroll，及View在ViewGroup中的位置数据[LTRB]）

假如当前遍历的View不可接受事件，或点击坐标不在其中，则跳过当前遍历的View。

当View可接受事件且点击坐标在该View空间内时，执行下一步：

>>>
newTouchTarget = getTouchTarget(child);
if (newTouchTarget != null) {
    // Child is already receiving touch within its bounds.
    // Give it the new pointer in addition to the ones it is handling.
    newTouchTarget.pointerIdBits |= idBitsToAssign;
    break;
}

getTouchTarget方法用于查找当前的mFirstTouchTarget是否存在对应View的记录。
以上逻辑为：
如果mFirstTouchTarget已经存在对应View的TouchTarget，则可以直接把idBitsToAssign添加到TouchTarget中，并跳出【遍历】。

这里则可以回答文章开篇的问题3：
ACTION_DOWN被A消耗，ACTION_POINTER_DOWN也被A消耗，此时相当于A是2个触控点的目标元素。
当释放任意一个触控点时，对应的事件是ACTION_POINTER_UP而不是ACTION_UP，导致不产生点击事件。
（原理为dispatchTransformedTouchEvent逻辑中，传入的id为A对应的pointerIdBits，此时应为0000 0011，然后会进入if(newPointerIdBits == oldPointerIdBits)的逻辑，该部分逻辑不会通过event.split拆解事件，则为ACTION_POINTER_UP）

假如是ACTION_DOWN的情况，mFirstTouchTarget必然为空，则继续以下流程：

>>>
if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)) {
    newTouchTarget = addTouchTarget(child, idBitsToAssign);
    alreadyDispatchedToNewTouchTarget = true;
    break;
}

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

涉及到一个关键方法dispatchTransformedTouchEvent，但由于篇幅问题，此处先直接说明作用：

主要作用是调用View.dispatchTouchEvent()以执行View的事件分发流程。

当传入参数View child为空时：视为传入View为ViewGroup本身；
当传入参数boolean cancel为flase时：将MotionEvent的Action设置为ACTION_CANCEL分发到传入的View。
上文提及isTransformedTouchPointInView()中进行了坐标偏移处理，同样，该方法中也有相同的操作，只是偏移值直接保存到了MotionEvent中，并在调用完View.dispatchTouchEvent还原。
该方法中，对MotionEvent进行了拆解，获取对应触摸点的MotionEvent，拆解参考的是传入的位分配ID。

假如传入的View消耗了该事件，dispatchTransformedTouchEvent将会返回true，然后执行以下逻辑后跳出【遍历】。

通过addTouchTarget()，生成一个新的TouchTarget（包裹着消化事件的View），并添加到mFirstTouchTarget头部，并使newTouchTarget指向生成的TouchTarget。
alreadyDispatchedToNewTouchTarget标记为true。

以上完成了【遍历】的逻辑。

在>逻辑（即处理ACTION_DOWN、ACTION_POINTER_DOWN）中最后一部分的逻辑为：

>
if (newTouchTarget == null && mFirstTouchTarget != null) {
    // Did not find a child to receive the event.
    // Assign the pointer to the least recently added target.
    newTouchTarget = mFirstTouchTarget;
    while (newTouchTarget.next != null) {
        newTouchTarget = newTouchTarget.next;
    }
    newTouchTarget.pointerIdBits |= idBitsToAssign;
}

假如当前的newTouchTarget等于空（即无法找到消耗ACTION_POINTER_DOWN事件的View），但mFirstTouchTarget不为空，则：
使newTouchTarget指向mFirstTouchTarget链表最后的元素（一般即为消耗ACTION_DOWN的控件），并把当次ACTION_POINTER_DOWN事件的PointID记录到该元素。

这里则可以回答文章开篇的问题4：
此处原理和问题3一样，只是添加的条件发生变化 - ACTION_DOWN被A消耗，则mFirstTouchTarget的末尾元素为A，后续没有被消耗的ACTION_POINTER_DOWN事件都会传入A中，此时相当于A是2个触控点的目标元素。

这时候就处理完>的逻辑，完成ACTION_DOWN，ACTION_POINTER_DOWN引起的目标查找。

以上部分可能导致的结果有：

/	mFirstTouchTarget	newTouchTarget	alreadyDispatchedToNewTouchTarget
`ACTION_DOWN` 无目标	`null`	`null`	`false`
`ACTION_DOWN` 有目标	`TouchTarget(0)`	`new TouchTarget(0)`	`true`
`ACTION_POINTER_DOWN` 无目标	`TouchTarget(0)`	`TouchTarget(0)`	`false`
`ACTION_POINTER_DOWN` 有目标(已存在)	不变	`find TouchTarget`	`false`
`ACTION_POINTER_DOWN` 有目标(不存在)	`TouchTarget(n)`	`new TouchTarget(n)`	`true`

可以总结到如下性质：

标记位alreadyDispatchedToNewTouchTarget只会在新建TouchTarget时设置true。
ACTION_DOWN无法找到目标时会导致后续所有的派分都直接传到ViewGroup本身。
ACTION_POINTER_DOWN无法找到目标时视为ACTION_DOWN目标接收派分。

接下来就是派分非ACTION_DOWN类型的事件的处理，该部分处理主要是根据上述的3个对象进行。

ACTION_DOWN没有派分目标：

 if (mFirstTouchTarget == null) {
    // No touch targets so treat this as an ordinary view.
    handled = dispatchTransformedTouchEvent(ev, canceled, null, TouchTarget.ALL_POINTER_IDS);
}

此处dispatchTransformedTouchEvent传入的View参数为null，视为ViewGroup，即派分到自身。

遍历mFirstTouchTarget进行派分：

// Dispatch to touch targets, excluding the new touch target if we already
// dispatched to it.  Cancel touch targets if necessary.
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;
}

alreadyDispatchedToNewTouchTarget && target == newTouchTarget：
用到了alreadyDispatchedToNewTouchTarget标记，用于过滤新建TouchTarget时已消耗事件的情况，避免重复派分。
final boolean cancelChild = resetCancelNextUpFlag(target.child) || intercepted：
intercepted标记的作用区域，主要处理ACTION_DOWN类型事件的目标控件，的后续事件派分被拦截的情况（ACTION_DOWN无目标时将会直接导致mFirstTouchTarget == null）。
.
当拦截时，需要对目标控件传入一个ACTION_CANCEl事件以通知目标控件当次事件派分被拦截需要进行取消操作。并在后续处理中将cancelChild的目标控件从mFirstTouchTarget中移除。
.
当不拦截时，派分事件到mFirstTouchTarget链表中的所有目标控件。（由于dispatchTransformedTouchEvent存在触控点ID判断和事件分割，所以实际上只有链表部分的目标控件会收到事件派分）

以上，完成了后续事件对mFirstTouchTarget的派分。

剩余的部分，是对ACTION_UP类型事件进行清理：

ACTION_UP：说明这是最后一个触控点抬起，通过resetTouchState()完全清理派分目标和状态。
ACTION_POINTER_UP：移除触控点对应的TouchTarget内的pointerIdBits记录，当移除后pointerIdBits = 0（即没有其他触控点记录），则把该TouchTarget从mFirstTouchTarget中移除。

最后可以回答开篇问题的1和2：

mFirstTouchTarget设计成链表的作用，是用于记录多点触控情况下，多目标控件的派分逻辑。

pointerIdBits的作用，是配合mFirstTouchTarget，使多点触控时，同个目标可以对多个触控点进行合理的处理逻辑。

阅读该机制的收获其实远不止了解到mFirstTouchTarget的作用，更是能对ViewGroup如何拦截/派分事件进行更深入的理解，当遇到一些较复杂的情况下，也能更加轻松的应对。

深入理解事件分发 ViewGroup.mFirstTouchTa

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