系统机制分析
Android 系统是由事件驱动的,而 input 是最常见的事件之一,用户的点击、滑动、长按等操作,都属于 input 事件驱动,其中的核心就是 InputReader 和 InputDispatcher。InputReader 和 InputDispatcher 是跑在 SystemServer进程中的两个 native 循环线程,负责读取和分发 Input 事件。整个处理过程大致流程如下:
InputReader负责从EventHub里面把Input事件读取出来,然后交给 InputDispatcher 进行事件分发;
InputDispatcher在拿到 InputReader获取的事件之后,对事件进行包装后,寻找并分发到目标窗口;
InboundQueue队列(“iq”)中放着InputDispatcher从InputReader中拿到的input事件;
OutboundQueue(“oq”)队列里面放的是即将要被派发给各个目标窗口App的事件;
WaitQueue队列里面记录的是已经派发给 App(“wq”),但是 App还在处理没有返回处理成功的事件;
PendingInputEventQueue队列(“aq”)中记录的是应用需要处理的Input事件,这里可以看到input事件已经传递到了应用进程;
deliverInputEvent 标识 AppUI Thread 被 Input 事件唤醒;
InputResponse 标识 Input 事件区域,这里可以看到一个 Input_Down 事件 + 若干个 Input_Move 事件 + 一个 Input_Up 事件的处理阶段都被算到了这里;
App 响应处理Input 事件,内部会在其界面View树中传递处理。

目录

基础
1.1 事件分发的对象
当用户触摸屏幕时(View或ViewGroup派生的控件),将产生点击事件(Touch事件)。
Touch事件相关细节(发生触摸的位置、时间、历史记录、手势动作等)被封装成MotionEvent对象
主要发生的Touch事件有如下四种:
MotionEvent.ACTION_DOWN:按下View(所有事件的开始)
MotionEvent.ACTION_MOVE:滑动View
MotionEvent.ACTION_CANCEL:非人为原因结束本次事件
MotionEvent.ACTION_UP:抬起View(与DOWN对应)
事件列:从手指接触屏幕至手指离开屏幕,这个过程产生的一系列事件 任何事件列都是以DOWN事件开始,UP事件结束,中间有无数的MOVE事件,如下图:

1.2 事件分发的本质
当一个点击事件发生后,系统需要将这个事件传递给一个具体的View去处理。这个事件传递的过程就是分发过程。
1.3 事件在哪些对象之间进行传递
主要涉及Activity、ViewGroup、View
1.4 事件分发过程由哪些方法协作完成
主要有三个方法dispatchTouchEvent() 、onInterceptTouchEvent()和onTouchEvent()
详细流程
通过一张图理解

1、 Activity
Activity要做的事情是转发到下层,都没有消费的情况下,最后由Activity来收尾兜底
2、 ViewGroup
1、是否在容器层面拦截
2、该事件是否要分发,取消事件不需要消费
3、传递子View消费之前还要看是不是有效的,是点在了哪一个View上
4、所以需要遍历所有子View确定是否存在
源码:
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
//验证事件是否连续
if (mInputEventConsistencyVerifier != null) {
mInputEventConsistencyVerifier.onTouchEvent(ev, 1);
}
//这个变量用于记录事件是否被处理完
boolean handled = false;
//过滤掉一些不合法的事件:当前的View的窗口被遮挡了。
if (onFilterTouchEventForSecurity(ev)) {
//如果事件发生的View在的窗口,没有被遮挡
final int action = ev.getAction();
//重置前面为0 ,只留下后八位,用于判断相等时候,可以提高性能。
final int actionMasked = action & MotionEvent.ACTION_MASK;
//判断是不是Down事件,如果是的话,就要做初始化操作
if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
//如果是down事件,就要清空掉之前的状态,比如,重置手势判断什么的。
//比如,之前正在判断是不是一个单点的滑动,但是第二个down来了,就表示,不可能是单点的滑动,要重新开始判断触摸的手势
//清空掉mFirstTouchTarget
// 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();
}
//检查是否拦截事件
final boolean intercepted;
//如果当前是Down事件,或者已经有处理Touch事件的目标了
if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
|| mFirstTouchTarget != null) {
//判断允不允许这个View拦截
//使用与运算作为判断,可以让我们在flag中,存储好几个标志
final boolean disallowIntercept = (mGroupFlags & FLAG_DISALLOW_INTERCEPT) != 0;
//如果说允许拦截事件
if (!disallowIntercept) {
//确定是不是拦截了
intercepted = onInterceptTouchEvent(ev);
//重新恢复Action,以免action在上面的步骤被人为地改变了
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.
//如果说,事件已经初始化过了,并且没有子View被分配处理,那么就说明,这个ViewGroup已经拦截了这个事件
intercepted = true;
}
// Check for cancelation.
//如果viewFlag被设置了PFLAG_CANCEL_NEXT_UP_EVENT ,那么就表示,下一步应该是Cancel事件
//或者如果当前的Action为取消,那么当前事件应该就是取消了。
final boolean canceled = resetCancelNextUpFlag(this)
|| actionMasked == MotionEvent.ACTION_CANCEL;
// Update list of touch targets for pointer down, if needed.
//如果需要(不是取消,也没有被拦截)的话,那么在触摸down事件的时候更新触摸目标列表
//split代表,当前的ViewGroup是不是支持分割MotionEvent到不同的View当中
final boolean split = (mGroupFlags & FLAG_SPLIT_MOTION_EVENTS) != 0;
//新的触摸对象,
TouchTarget newTouchTarget = null;
//是否把事件分配给了新的触摸
boolean alreadyDispatchedToNewTouchTarget = false;
//事件不是取消事件,也没有拦截那么就要判断
if (!canceled && !intercepted) {
//如果是个全新的Down事件
//或者是有新的触摸点
//或者是光标来回移动事件(不太明白什么时候发生)
if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
|| (split && actionMasked == MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN)
|| actionMasked == MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE) {
//这个事件的索引,也就是第几个事件,如果是down事件就是0
final int actionIndex = ev.getActionIndex(); // always 0 for down
//获取分配的ID的bit数量
final int idBitsToAssign = split ? 1 << ev.getPointerId(actionIndex)
: TouchTarget.ALL_POINTER_IDS;
// Clean up earlier touch targets for this pointer id in case they
// have become out of sync.
//清理之前触摸这个指针标识,以防他们的目标变得不同步。
removePointersFromTouchTargets(idBitsToAssign);
final int childrenCount = mChildrenCount;
//如果新的触摸对象为null(这个不是铁定的吗)并且当前ViewGroup有子元素
if (newTouchTarget == null && childrenCount != 0) {
final float x = ev.getX(actionIndex);
final float y = ev.getY(actionIndex);
// Find a child that can receive the event.
// Scan children from front to back.
//下面所做的工作,就是找到可以接收这个事件的子元素
final View[] children = mChildren;
//是否使用自定义的顺序来添加控件
final boolean customOrder = isChildrenDrawingOrderEnabled();
for (int i = childrenCount - 1; i >= 0; i--) {
//如果是用了自定义的顺序来添加控件,那么绘制的View的顺序和mChildren的顺序是不一样的
//所以要根据getChildDrawingOrder取出真正的绘制的View
//自定义的绘制,可能第一个会画到第三个,和第四个,第二个画到第一个,这样里面的内容和Children是不一样的
final int childIndex = customOrder ?
getChildDrawingOrder(childrenCount, i) : i;
final View child = children[childIndex];
//如果child不可以接收这个触摸的事件,或者触摸事件发生的位置不在这个View的范围内
if (!canViewReceivePointerEvents(child)
|| !isTransformedTouchPointInView(x, y, child, null)) {
continue;
}
//获取新的触摸对象,如果当前的子View在之前的触摸目标的列表当中就返回touchTarget
//子View不在之前的触摸目标列表那么就返回null
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.
//如果新的触摸目标对象不为空,那么就把这个触摸的ID赋予它,这样子,
//这个触摸的目标对象的id就含有了好几个pointer的ID了
newTouchTarget.pointerIdBits |= idBitsToAssign;
break;
}
//如果子View不在之前的触摸目标列表中,先重置childView的标志,去除掉CACEL的标志
resetCancelNextUpFlag(child);
//调用子View的dispatchTouchEvent,并且把pointer的id 赋予进去
//如果说,子View接收并且处理了这个事件,那么就更新上一次触摸事件的信息,
//并且为创建一个新的触摸目标对象,并且绑定这个子View和Pointer的ID
if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)) {
// Child wants to receive touch within its bounds.
mLastTouchDownTime = ev.getDownTime();
mLastTouchDownIndex = childIndex;
mLastTouchDownX = ev.getX();
mLastTouchDownY = ev.getY();
//这里给mFirstTouchTarget赋值
newTouchTarget = addTouchTarget(child, idBitsToAssign);
alreadyDispatchedToNewTouchTarget = true;
break;
}
}
}
//如果newTouchTarget为null,就代表,这个事件没有找到子View去处理它,
//那么,如果之前已经有了触摸对象(比如,我点了一张图,另一个手指在外面图的外面点下去)
//那么就把这个之前那个触摸目标定为第一个触摸对象,并且把这个触摸(pointer)分配给最近添加的触摸目标
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;
}
}
}
// Dispatch to touch targets.
//如果没有触摸目标
if (mFirstTouchTarget == null) {
// No touch targets so treat this as an ordinary view.
//那么就表示我们要自己在这个ViewGroup处理这个触摸事件了
handled = dispatchTransformedTouchEvent(ev, canceled, null,
TouchTarget.ALL_POINTER_IDS);
} else {
// 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;
//遍历TouchTargt树.分发事件,如果我们已经分发给了新的TouchTarget那么我们就不再分发给newTouchTarget
while (target != null) {
final TouchTarget next = target.next;
if (alreadyDispatchedToNewTouchTarget && target == newTouchTarget) {
handled = true;
} else {
//是否让child取消处理事件,如果为true,就会分发给child一个ACTION_CANCEL事件
final boolean cancelChild = resetCancelNextUpFlag(target.child)
|| intercepted;
//派发事件
if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, cancelChild,
target.child, target.pointerIdBits)) {
handled = true;
}
//cancelChild也就是说,派发给了当前child一个ACTION_CANCEL事件,
//那么就移除这个child
if (cancelChild) {
//没有父节点,也就是当前是第一个TouchTarget
//那么就把头去掉
if (predecessor == null) {
mFirstTouchTarget = next;
} else {
//把下一个赋予父节点的上一个,这样当前节点就被丢弃了
predecessor.next = next;
}
//回收内存
target.recycle();
//把下一个赋予现在
target = next;
//下面的两行不执行了,因为我们已经做了链表的操作了。
//主要是我们不能执行predecessor=target,因为删除本节点的话,父节点还是父节点
continue;
}
}
//如果没有删除本节点,那么下一轮父节点就是当前节点,下一个节点也是下一轮的当前节点
predecessor = target;
target = next;
}
}
// Update list of touch targets for pointer up or cancel, if needed.
//遇到了取消事件、或者是单点触摸下情况下手指离开,我们就要更新触摸的状态
if (canceled
|| actionMasked == MotionEvent.ACTION_UP
|| actionMasked == MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE) {
resetTouchState();
} else if (split && actionMasked == MotionEvent.ACTION_POINTER_UP) {
//如果是多点触摸下的手指抬起事件,就要根据idBit从TouchTarget中移除掉对应的Pointer(触摸点)
final int actionIndex = ev.getActionIndex();
final int idBitsToRemove = 1 << ev.getPointerId(actionIndex);
removePointersFromTouchTargets(idBitsToRemove);
}
}
if (!handled && mInputEventConsistencyVerifier != null) {
mInputEventConsistencyVerifier.onUnhandledEvent(ev, 1);
}
return handled;
}
整体流程:
DOWN事件下,通过轮询当前ViewGroup的下层View
同步进行判断,是否在这个View的矩形范围内
如果在的话,那么选中这个View进行dispatch转发,他是ViewGroup会继续转发下层,如果是View直接消费处理!
MOVE类型,因为其特性的原因,量大,用轮询不合适
所以,在DOWN下来的时候直接记录当前这个View,然后默认后续直接转发这个View
如果手指滑出当前View,那么事件信息传递过来的ActionID会改变,改变ID后,进行将target变更!UP\ CANCEL会重置
3、 View
源码分析
/**
* Pass the touch screen motion event down to the target view, or this
* view if it is the target.
* 将屏幕的按压事件传递给目标view,或者当前view即目标view
* @param event The motion event to be dispatched.
* @return True if the event was handled by the view, false otherwise.
*/
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
//最前面这一段就是判断当前事件是否能获得焦点,
// 如果不能获得焦点或者不存在一个View,那我们就直接返回False跳出循环
// If the event should be handled by accessibility focus first.
if (event.isTargetAccessibilityFocus()) {
// We don't have focus or no virtual descendant has it, do not handle the event.
if (!isAccessibilityFocusedViewOrHost()) {
return false;
}
// We have focus and got the event, then use normal event dispatch.
event.setTargetAccessibilityFocus(false);
}
//设置返回的默认值
boolean result = false;
//这段是系统调试方面,可以直接忽略
if (mInputEventConsistencyVerifier != null) {
mInputEventConsistencyVerifier.onTouchEvent(event, 0);
}
//Android用一个32位的整型值表示一次TouchEvent事件,低8位表示touch事件的具体动作,比如按下,抬起,滑动,还有多点触控时的按下,抬起,这个和单点是区分开的,下面看具体的方法:
//1 getAction:触摸动作的原始32位信息,包括事件的动作,触控点信息
//2 getActionMasked:触摸的动作,按下,抬起,滑动,多点按下,多点抬起
//3 getActionIndex:触控点信息
final int actionMasked = event.getActionMasked();
if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
//当我们手指按到View上时,其他的依赖滑动都要先停下
// Defensive cleanup for new gesture
stopNestedScroll();
}
//过滤掉一些不合法的事件,比如当前的View的窗口被遮挡了。
if (onFilterTouchEventForSecurity(event)) {
//ListenerInfo 是view的一个内部类 里面有各种各样的listener,
// 例如OnClickListener,OnLongClickListener,OnTouchListener等等
ListenerInfo li = mListenerInfo;
//首先判断如果监听li对象!=null 且我们通过setOnTouchListener设置了监听,
// 即是否有实现OnTouchListener,
// 如果有实现就判断当前的view状态是不是ENABLED,
// 如果实现的OnTouchListener的onTouch中返回true,并处理事件,则
if (li != null && li.mOnTouchListener != null
&& (mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED
&& li.mOnTouchListener.onTouch(this, event)) {
//如果满足这些条件那么返回true,这个事件就在此处理意味着这个View需要事件分发
result = true;
}
//如果上一段判断的条件没有满足(没有在代码里面setOnTouchListener的话),
// 就判断View自身的onTouchEvent方法有没有处理,没有处理最后返回false,处理了返回true;
//也就是前面的判断优先级更高
if (!result && onTouchEvent(event)) {
result = true;
}
}
//系统调试分析相关,没有影响
if (!result && mInputEventConsistencyVerifier != null) {
mInputEventConsistencyVerifier.onUnhandledEvent(event, 0);
}
// Clean up after nested scrolls if this is the end of a gesture;
// also cancel it if we tried an ACTION_DOWN but we didn't want the rest
// of the gesture.
//如果这是手势的结尾,则在嵌套滚动后清理
if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_UP ||
actionMasked == MotionEvent.ACTION_CANCEL ||
(actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN && !result)) {
stopNestedScroll();
}
return result;
}
先调用listener的onTouch,而onTouchEvent的调用是根据onTouch结果走,
onTouch的使用优先级高于onTouchEvent,onTouch通过返回值可以控制onTouchEvent的调用。
事件消费过程
U型模型,事件从上到下传递,从下到上消费(无消费)
L型模型,事件从上到下传递,后被拦截(有消费)
总结
事件分发就是事件从linux层通过驱动采集数据,底层使用epoll和inotify传递出来,FrameWork层通过InputReaderThread读取,通过InputDispatcherThread分发到WMS,WMS将事件传递到Activity,上层的Activity、ViewGroup、View之间事件的分发和消费。
具体流程:
1、事件信号是物理文件存储数据,位置:dev/input
2、linux有提供相关的文件监控api,其中使用了inotify(能监控文件变化产生FD) 和epoll(可以监控FD,以此配合完成文件的监控与监听)
3、Android写了两个线程来处理dev/input下面的信号(InputReaderThread和InputDispathcerThread)
4、专门写了一个EventHub对象,里面用inotify+epoll对dev/input下进行监控!
5、将该对象放到InputReaderThread当中去执行,轮训getEvent(),这个里面有epoll_wait,相当于wait-notify机制,唤醒的触发点是/dev/input下的文件被改变,这个文件由驱动去推送数据
6、InputReaderThread当中将/dev/input下的数据提取,封装,然后交给InputDispathcerThread
7、InputDispathcerThread给最终选择到对应的ViewRootImpl(Window)
8、中间的通信机制通过socketpair进行,两边一人一组socketpair
9、然后在ViewRootImpl中对于Channel的连接的文件进行监控,一次导致能够最终上层接受到touch信号!