Android 事件分发介绍

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目录
  • 一、目的
  • 二、环境
  • 三、相关概念

    • 3.1 事件分发
  • 四、详细设计

    • 4.1应用布局

      • 4.1.1 应用布局结构
      • 4.1.2 LayoutInspector
    • 4.2 关键View&方法

      • 4.2.1 相关View
      • 4.2.2 相关方法
      • 4.2.3 View与方法关系
    • 4.3 事件分发概念图

      • 4.3.1 事件分发类图
      • 4.3.2 事件分发模型图
    • 4.4 Activity组件

      • 4.4.1 Activity->dispatchTouchEvent()
      • 4.4.2 Activity->getWindow()
      • 4.4.3 Activity->onTouchEvent()
    • 4.5 ViewGroup组件

      • 4.5.1 ViewGroup->dispatchTouchEvent()
      • 4.5.2 ViewGroup->dispatchTransformedTouchEvent()
    • 4.6 View组件

      • 4.6.1 View->dispatchTouchEvent()
      • 4.6.2 OnTouchListener->onTouch()
      • 4.6.3 View->onTouchEvent()
    • 4.7 例子-点击事件时序图
  • 五、小结&问题点
  • 六、代码仓库地址
  • 七、参考资料

一、目的

最开始接触Android时，仅仅是知道Android系统存在的点击事件、触摸事件，但是并不清楚这些事件的由来。
之后，在面试Oppo和美图时，皆有问到Android的事件分发机制，但是都被问得很懵逼，归根到底都是对于其实现逻辑的不理解。
随后，想去弥补该模块的不足，浏览很多关于Android事件分发的博文，但仍存在一些疑惑，就想着去阅读下源码，整理下笔记，希望对同学们有帮助。

二、环境

  1. 版本：Android 11
  2. 平台：展锐 SPRD8541E

三、相关概念

3.1 事件分发

Android 中 View 的布局是一个树形结构，各个 ViewGroup 和 View 是按树形结构嵌套布局的，从而会出现用户触摸的位置坐标可能会落在多个 View 的范围内，这样就不知道哪个 View 来响应这个事件，为了解决这一问题，就出现了事件分发机制。

四、详细设计

4.1应用布局

4.1.1 应用布局结构

如下为一个Activity打开后，其对应视图的层级结构。

4.1.2 LayoutInspector

Layout Inspector是google提供给我们进行布局分析的一个工具，也是目前google在弃用Hierarchy View后推荐使用的一款布局分析工具。

4.2 关键View&方法

4.2.1 相关View

组件 描述
Activity Android事件分发的起始端，其为一个window窗口，内部持有Decorder视图，该视图为当前窗体的根节点，同时，它也是一个ViewGroup容器。
ViewGroup Android中ViewGroup是一个布局容器，可以嵌套多个 ViewGroup 和 View，事件传递和拦截都由 ViewGroup 完成。
View 事件传递的最末端，要么消费事件，要么不消费把事件传递给父容器

4.2.2 相关方法

方法 描述
dispatchTouchEvent 分发事件
onInterceptTouchEvent 拦截事件
onTouchEvent 触摸事件

4.2.3 View与方法关系

组件 dispatchTouchEvent onInterceptTouchEvent onTouchEvent
Activity ✔ ❌ ✔
ViewGroup ✔ ✔ ✔
View ✔ ❌ ✔

4.3 事件分发概念图

4.3.1 事件分发类图

4.3.2 事件分发模型图

Android的ACTION_DOWN事件分发如图，从1-9步骤，描述一个down事件的分发过程，如果大家能懂，就不用看下面文字描述了（写完这个篇幅，感觉文字好多，不好理解！）

  1. ACTION_DOWN事件触发。 当我们手指触摸屏幕，tp驱动会响应中断，通过ims输入系统，将down事件的相关信息发送到当前的窗口，即当前的Activity。
  2. Activity事件分发。 会引用dispatchTouchEvent()方法，对down事件分发。Activity本身会持有一个window对象，window对象的实现类PhoneWindow会持有一个DecorView对象，DecorView是一个ViewGroup对象，即我们可以理解为，Activity最终会将事件分发给下一个节点——ViewGroup。
  3. ViewGroup事件拦截。 ViewGroup接收到事件后，会先引用onInterceptTouchEvent(),查看当前的视图容器是否做事件拦截。
  4. ViewGroup消费事件。 如当前的ViewGroup对事件进行拦截，即会调用onTouchEvent()，对事件消费。
  5. ViewGroup事件不拦截。 则ViewGroup会继续遍历自身的子节点，并且当事件的坐标位于子节点上，则继续下发到下一个节点。ViewGroup的子节点有可能是View，也可能是ViewGroup（当然，ViewGroup最后也是继承于View的，突然感觉有点废话）。
  6. ViewGroup事件分发。 目标视图如果是ViewGroup，会引用其super类的dispatchTouchEvent()方法，即事件下发，不管目标视图是View或者ViewGroup最终引用的是View类的分发方法。
  7. View事件消费。 在View的dispatchTouchEvent()方法中会根据当前View是否可以点击、onTouch()是否消费、onTouchEvent()是否消费等条件，来判断当前是否为目标View。
  8. View事件未消费。 View事件未消费，则其父节点,即ViewGroup会调用onTouchEvent()方法，并根据返回值来决定是否消费事件。
  9. ViewGroup事件未消费。 ViewGroup事件未消费，择其父节点，即Actviity会调用onTouchEvent()方法

PS：
(1) ACTION_MOVE和ACTION_UP事件，流程与ACTION_DOWN的分发过程基本一致，MOVE和UP事件也是通过Activity开始，借助DOWN事件产生的目标View，逐级分发。
(2) ACTION_CANCEL事件，是在down与up、move事件切换过程中，事件被拦截，两次的touchTarget目标view不一致，而产生的事件。用于对之前的目标View做恢复处理，避免down与up/move事件不对称。

4.4 Activity组件

4.4.1 Activity->dispatchTouchEvent()

底层上报的事件信息，最终会引用到该方法。Activity会持有一个根视图DecordView，事件最终会往该ViewGroup分发，如所有的View都未消费该事件，则最终由Activity的onTouchEvent()
来兜底处理。

@frameworksbasecorejavaandroidappActivity.java
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
    ...
    if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) {//Step 1. 查看Window对应的View是否分发该事件
        return true;
    }
    return onTouchEvent(ev);//Step 2. 如果没有组件消费事件，则由Activity兜底处理
}

4.4.2 Activity->getWindow()

我们每次启动一个Activity的组件，会先打开一个window窗口，而PhoneWindow是Window唯一的实现类。

@frameworksbasecorejavaandroidappActivity.java
public Window getWindow() {
    return mWindow;
}

final void attach(Context context, ActivityThread aThread...) {
    ...
    mWindow = new PhoneWindow(this, window, activityConfigCallback);//PhoneWindow是Window窗口唯一的实现类
    ...
}

Phone服务器托管网Window对象内部持有DecorView对象，而该View正是该窗口对应的视图容器，也是根节点。（此部分不具体分析）

@frameworksbasecorejavacomandroidinternalpolicyPhoneWindow.java
public class PhoneWindow extends Window implements MenuBuilder.     Callback {
    ...
    private DecorView mDecor;//
    ...
    @Override
    public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
        return mDecor.superDispatchTouchEvent(event);//往View的根节点分发事件
    }
}

4.4.3 Activity->onTouchEvent()

Activity的onTouchEvent方法，是在没有任何组件消费事件的情况下，触发的方法。

@frameworksbasecorejavaandroidappActivity.java
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    if (mWindow.shouldCloseOnTouch(this, event)) {
        finish();
        return true;
    }
    return false;
}

4.5 V服务器托管网iewGroup组件

ViewGroup组件在整个事件分发的模型中，既有分发事件的责任，又要具备处理事件的能力，真的典型的当爹又当妈。
当Activity调用superDispatchTouchEvent，即最终会使用到DecorView的superDispatchTouchEvent方法，而DecorView是继承于ViewGroup，即最终会引用ViewGroup的dispatchTouchEvent方法。

4.5.1 ViewGroup->dispatchTouchEvent()

此方法为事件分发最核心的代码。其主要处理如下四件事情：
Setp 1. 重置事件。 一次完整触摸的事件：DOWN -> MOVE -> UP，即我们可以理解为DOWN是所有触摸事件的起始事件。当输入事件是ACTION_DOWN时，重置触摸事件状态信息，避免产生干扰。
Step 2. 拦截事件。 拦截事件是ViewGroup特有的方法，用于拦截事件，并将该事件分发给自己消费，防止事件继续下发。
Step 3.查找目标View。 查找目标View主要针对于Down事件。当ViewGroup未拦截事件，且输入事件是ACTION_DOWN时，会遍历该ViewGroup的所有子节点，并根据触摸位置的坐标，来决定当前子节点是否是下一级目标View。当找到目标View节点后，会分发Down事件，并记录该节点信息。
Step 4.下发事件。 如果目标View未找到的话，则会将事件交由自己的onTouchEvent()处理；如果目标View已经找到，则Down事件就此结束（此处暂不考虑多指场景）；Move和Up事件将继续下发（默认情况下Move、Up和Down事件是成对出现的，如果目标View已经存在，则Down事件已经下发，即意味着Move和Up事件也需要下发给对应的目标View）。

@Override
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
    ...
    if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN) {//Step 1.重置事件信息，避免影响下一次事件
        cancelAndClearTouchTargets(ev);
        resetTouchState();
    }

    if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
            || mFirstTouchTarget != null) {
        final boolean disallowIntercept = (mGroupFlags & FLAG_DISALLOW_INTERCEPT) != 0;
        if (!disallowIntercept) {
            intercepted = onInterceptTouchEvent(ev);//Step 2.拦截事件
            ev.setAction(action); // restore action in case it was changed
        }
    } 
    ...
    if (!canceled && !intercepted) {//Step 3.查找目标View
        if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
                || (split && actionMasked == MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN)
                || actionMasked == MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE) {
            ...
            if (newTouchTarget == null && childrenCount != 0) {
                ...
                for (int i = childrenCount - 1; i >= 0; i--) {//遍历所有的子节点
                    ...
                    if (!child.canReceivePointerEvents()
                            || !isTransformedTouchPointInView(x, y, child, null)) {// 子节点不可以接收事件，或者触摸位置不在子节点的范围上
                        continue;
                    }
                    ...
                    if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)) {//找到目标View
                        ...
                        break;
                    }
                }
                ...
            }
            ...
        }
    }
    //Step 4.根据找到的目标View情况，继续下发事件
    if (mFirstTouchTarget == null) {
        // No touch targets so treat this as an ordinary view.
        handled = dispatchTransformedTouchEvent(ev, canceled, null,
                TouchTarget.ALL_POINTER_IDS);//没有找到目标View或者事件被拦截，事件下发给自己
    } else {
        ...
        while (target != null) {//多组数据，一般是指多指场景
            final TouchTarget next = target.next;
            if (alreadyDispatchedToNewTouchTarget && target == newTouchTarget) {//此场景一般是down事件
                handled = true
            } else {
                if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, cancelChild,
                        target.child, target.pointerIdBits)) {//此场景一般是move、up事件
                    handled = true;
                }
                ...
            }
            predecessor = target;
            target = next;
        }
        ...
    }
    ...
    return handled;
}

4.5.2 ViewGroup->dispatchTransformedTouchEvent()

事件分发关键方法，主要用于向目标View分发事件，具体逻辑如下：
Step 1.Cancel事件分发。 之前我们提过Down和Up事件是成对存在的，如果Down事件已经下发的情况下，Up事件却因为事件拦截等原因，未能下发给目标View，目标View未收到Up事件，此时就可能产生一些按压状态的异常问题，故，在当前场景下，将会分发一个ACTION_CANCEL事件给目标View。
Step 2.事件处理。 如果事件未找到目标View，则child会为null，此时的事件将由自身处理。
Step 3.事件分发。 如果事件还存在目标View，则此时的事件会再分发。

    private boolean dispatchTransformedTouchEvent(MotionEvent event, boolean cancel,
            View child, int desiredPointerIdBits) {
        ...
        if (cancel || oldAction == MotionEvent.ACTION_CANCEL) {//Step 1.下发取消事件
            event.setAction(MotionEvent.ACTION_CANCEL);
            if (child == null) {
                handled = super.dispatchTouchEvent(event);
            } else {
                handled = child.dispatchTouchEvent(event);
            }
            event.setAction(oldAction);
            return handled;
        }
        ...
        if (child == null) {//Step 2.如果事件未找到目标View，则触摸事件会发给自己
            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());
            }
            handled = child.dispatchTouchEvent(transformedEvent);//Step 3.找到目标View，事件下发给子节点
        }
        ...
        return handled;
    }

4.6 View组件

View组件在事件处理模型中，主要是处理事件。我们知道ViewGroup，也是继承于View，所以ViewGroup也是同样具备View的处理事件能力。

4.6.1 View->dispatchTouchEvent()

Step 1.触发onTouch()方法。 如果当前的View是可点击的，且配置了onTouch事件监听，则触发该View的onTouch()方法。
Step 2.触发onTouchEvent()方法。 如果该事件在上一步的onTouch()函数中未被消费，则触发onTouchEvent()方法。

public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
    boolean result = false;
    ...
    if (onFilterTouchEventForSecurity(event)) {
        ...
        ListenerInfo li = mListenerInfo;
        if (li != null && li.mOnTouchListener != null
                && (mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED
                && li.mOnTouchListener.onTouch(this, event)) {//Step 1.触发onTouch事件
            result = true;
        }

        if (!result && onTouchEvent(event)) {//Step 2.如onTouch未消费，触发onTouchEvent事件
            result = true;
        }
    }
    ...
    return result;
}

4.6.2 OnTouchListener->onTouch()

View可以设置事件监听，用于监听onTouch事件的回调，当然，像我们常见的onClick()、onLongClick()等事件也可监听，其相关源码如下：

@frameworksbasecorejavaandroidviewView.java
public void setOnTouchListener(OnTouchListener l) {//设置onTouch监听
    getListenerInfo().mOnTouchListener = l;
}

ListenerInfo getListenerInfo() {
    if (mListenerInfo != null) {
        return mListenerInfo;
    }
    mListenerInfo = new ListenerInfo();
    return mListenerInfo;
}

public interface OnTouchListener {//Touch接口，用于回调onTouch事件
    boolean onTouch(View v, MotionEvent event);
}

4.6.3 View->onTouchEvent()

事件如未被onTouch消费掉，则会引用到onTouchEvent()方法，该方法会涉及ACTION_UP、ACTION_DOWN、ACTION_CANCEL、ACTION_MOVE事件的处理，View的onClick()、onLongClick()也是由该方法触发。此外，如果当前的View是可点击的话，则直接消费该事件。

public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    ...
    final boolean clickable = ((viewFlags & CLICKABLE) == CLICKABLE
        || (viewFlags & LONG_CLICKABLE) == LONG_CLICKABLE)
        || (viewFlags & CONTEXT_CLICKABLE) == CONTEXT_CLICKABLE;//当前View是否可点击
    ...
    if (clickable || (viewFlags & TOOLTIP) == TOOLTIP) {
        switch (action) {
            case MotionEvent.ACTION_UP://抬起
                ...
                if (!mHasPerformedLongPress && !mIgnoreNextUpEvent) {
                    if (!focusTaken) {
                        removeLongPressCallback();//若有长按事件未处理，则移除长按事件
                        if (mPerformClick == null) {
                            mPerformClick = new PerformClick();
                        }
                        if (!post(mPerformClick)) {//通过Hanlder将点击事件发送到主线程执行
                            performClickInternal();//如果不成功，则直接引用点击事件
                        }
                    }
                }
                if (mUnsetPressedState == null) {
                    mUnsetPressedState = new UnsetPressedState();//更新按钮的按压事件
                }
                ...
                break;
            case MotionEvent.ACTION_DOWN://按下
                ...
                if (isInScrollingContainer) {//在可滚动的容器内，为了容错，延迟点击
                    ...
                    postDelayed(mPendingCheckForTap, ViewConfiguration.getTapTimeout());
                } else {
                    setPressed(true, x, y);//设置按下的状态
                    checkForLongClick(
                            ViewConfiguration.getLongPressTimeout(),
                            x,
                            y,
                            TOUCH_GESTURE_CLASSIFIED__CLASSIFICATION__LONG_PRESS);//开启一个长按延时事件
                }
                break;

            case MotionEvent.ACTION_CANCEL://取消
                ...
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE://移动
                ...
                break;
        }
        return true;//如果是可点击的View，即消费事件
    }
    ...
    return false;
}

4.7 例子-点击事件时序图

如下是Android的点击事件时序图，如果能够理解单击事件的由来，对于整个事件分发的知识要点已大体掌握。

五、小结&问题点

  1. 事件分发流程？包括ACTION_DWON、ACTION_UP、ACTION_MOVE事件的处理过程；
  2. ACTION_CANCEL事件的使用场景？父控件对move事件拦截场景？
  3. 单击、长按、触摸事件的产生过程？
  4. 点击一个View未抬起，同时move该事件直至离开当前View的范围，处理过程如何？
  5. 如果所有View都未消费事件，流程如何？
  6. ViewPage+ListView，左右滑动和上下滑动冲突的解决问题？即事件拦截过程？
  7. 普通的View是根据什么来决定是否消费事件，例如Button？
    =>答：如无重写onTouchEvent事件，根据当前的View是否可点击，来决定是否消费事件。

我最开始没有看源码，直接去看博客上的内容，弯弯绕绕，似懂非懂。在面试的过程中，面试官举个场景分析流程，我都懵逼，分析不出来，现场很尴尬。之后看源码，整体流程代码量很少，感叹于Android事件分发流程的设计，很少的代码量，却承载了很重要的功能，而没有见过该模块发生过异常。
多读书，多看报，少吃零食，多睡觉！

六、代码仓库地址

Demo地址:  https://gitee.com/linzhiqin/custom-demo

七、参考资料

https://zhuanlan.zhihu.com/p/623664769?utm_id=0
事件分发视频（总结很好，但是得先理解基本概念，才方便学习）
https://www.bilibili.com/video/BV1sy4y1W7az?p=1&vd_source=f222e3bf3083cad8d9f660629bc47c16

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