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• 傳遞流程
• Java層事件傳遞流程
  • 傳遞過程
  • 詳細傳遞過程
    • Native傳遞事件到Java
    • InputEventReceiver分發(fā)事件
      • Java層事件入口
      • 對事件進行兼容性處理
      • 轉(zhuǎn)變事件類型并加入隊列
      • 循環(huán)事件鏈并進行分發(fā)
      • 將事件分發(fā)到InputStage
    • InputStage
      • 分發(fā)傳遞事件
      • 處理input事件
      • 處理key事件
    • DecorView處理事件
    • Window.Callback（Activity）分發(fā)事件
    • PhoneWindow中處理事件
    • DecorView繼續(xù)分發(fā)事件到View樹
    • 小結

安卓中輸入事件主要分為KeyEvent和MotionEvent兩種，本篇我主要介紹輸入事件是如何產(chǎn)生，然后又通過什么方式向用戶層傳遞，過程中都發(fā)生了什么，文中所列出的代碼均是基于Android 11的源碼進行介紹。考慮到大家對上層事件的傳遞比較熟悉，所以，此篇我采用從上至下倒序方式來介紹，主要介紹事件從native層到Java視圖之間的傳遞流程。

傳遞流程

在介紹之前先看一下安卓輸入事件傳遞的大致流程，本篇我會基于下圖中所列出的路線從上至下的方式進行介紹：

Input事件傳遞

這里首先eventhub構建的時候會遍歷整個/dev/input路徑下的fd，并將其添加到epoll中，同時還會監(jiān)聽此路徑下新的設備的創(chuàng)建和卸載。當driver向特定描述符寫入事件后，會觸發(fā)喚醒epoll起來工作，這時候eventHub通過read方法從描述符中讀取原始事件，然后通過簡單封裝成rawEvent并傳遞給InputReader。
InputReader中的threadLoop中會調(diào)用eventHub的getEvents來獲取輸入事件，然后通過調(diào)用notifyxxx方法將事件傳遞到InputDispater并最終通過notifyxxx方法傳遞到上層。

Java層事件傳遞流程

Java層主要介紹事件從Native層如果向上層傳遞，并且事件是如何到達Activity、Window以及ViewGroup的整個樹上的。

傳遞過程

先來看一下Java層整個過程的調(diào)用時序圖：

Java層傳遞時序圖

詳細傳遞過程

Native傳遞事件到Java

在android_view_InputEventReceiver中的consumeEvents方法中會從InputConsumer中獲取input事件，然后通過jni將事件向上層傳遞。

consumeEvents事件到Java

status_t NativeInputEventReceiver::consumeEvents(JNIEnv* env,
        bool consumeBatches, nsecs_t frameTime, bool* outConsumedBatch) {
    if (kDebugDispatchCycle) {
        ALOGD("channel '%s' ~ Consuming input events, consumeBatches=%s, frameTime=%" PRId64,
              getInputChannelName().c_str(), toString(consumeBatches), frameTime);
    }
    // 省略若干行
    // 這里通過InputConsumer的consume方法獲取到inputevent
    status_t status = mInputConsumer.consume(&mInputEventFactory,
            consumeBatches, frameTime, &seq, &inputEvent,
            &motionEventType, &touchMoveNum, &flag);
    // 省略若干行
    if (inputEventObj) {
        if (kDebugDispatchCycle) {
            ALOGD("channel '%s' ~ Dispatching input event.", getInputChannelName().c_str());
        }
        // 此處通過jni調(diào)用InputEventReceiver的dispatchInputEvent方法進行事件的分發(fā)，
        // 從而將input事件傳遞到java層
        env->CallVoidMethod(receiverObj.get(),
                gInputEventReceiverClassInfo.dispatchInputEvent, seq, inputEventObj);
        if (env->ExceptionCheck()) {
            ALOGE("Exception dispatching input event.");
            skipCallbacks = true;
        }
        env->DeleteLocalRef(inputEventObj);
    } else {
        ALOGW("channel '%s' ~ Failed to obtain event object.",
                getInputChannelName().c_str());
        skipCallbacks = true;
    }
  
    if (skipCallbacks) {
        mInputConsumer.sendFinishedSignal(seq, false);
    }
}
  

InputEventReceiver分發(fā)事件

在InputEventReceiver中的dispatchInputEvent方法中會調(diào)用onInputEvent方法進行事件的處理，InputEventReceiver是抽象類，它的一個子類WindowInputEventReceiver是用來處理input事件的，WindowInputEventReceiver是frameworks/base/core/java/android/view/ViewRootImpl.java的內(nèi)部類，它復寫了onInputEvent方法，該方法中會調(diào)用enqueueInputEvent方法對事件進行入隊。

InputEventReceiver傳遞事件到InputStage

Java層事件入口

private void dispatchInputEvent(int seq, InputEvent event) {
    mSeqMap.put(event.getSequenceNumber(), seq);
    // 直接調(diào)用onInputEvent
    onInputEvent(event);
}
  
public void onInputEvent(InputEvent event) {
    // 直接調(diào)用finishInputEvent回收事件，所以此方法需要子類復寫
    finishInputEvent(event, false);
}

dispatchInputEvent方法是jni直接調(diào)用的方法，屬于Java層的入口方法，其中會直接調(diào)用onInputEvent方法，onInputEvent方法中直接調(diào)用了finishInputEvent回收事件，所以就需要子類去實現(xiàn)具體的分發(fā)邏輯。

對事件進行兼容性處理

onInputEvent方法中首先調(diào)用InputCompatProcessor的processInputEventForCompatibility方法對事件進行兼容性處理，這個方法中會判斷應用的targetSdkVersion如果小于M并且是motion事件則進行兼容處理并返回，否則返回null；然后會調(diào)用enqueueInputEvent方法對事件進行入隊。

@Override
public void onInputEvent(InputEvent event) {
    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "processInputEventForCompatibility");
    List<InputEvent> processedEvents;
    try {
        // 這塊兒主要是對低版本進行兼容性處理
        processedEvents =
            mInputCompatProcessor.processInputEventForCompatibility(event);
    } finally {
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
    if (processedEvents != null) {
        // 安卓M及以下版本，在這里處理
        if (processedEvents.isEmpty()) {
            // InputEvent consumed by mInputCompatProcessor
            finishInputEvent(event, true);
        } else {
            for (int i = 0; i < processedEvents.size(); i++) {
                enqueueInputEvent(
                        processedEvents.get(i), this,
                        QueuedInputEvent.FLAG_MODIFIED_FOR_COMPATIBILITY, true);
            }
        }
    } else {
        // 這里對事件進行入隊
        enqueueInputEvent(event, this, 0, true);
    }
}
  
public InputEventCompatProcessor(Context context) {
    mContext = context;
    // 獲取應用的targetsdk版本
    mTargetSdkVersion = context.getApplicationInfo().targetSdkVersion;
    mProcessedEvents = new ArrayList<>();
}
  
public List<InputEvent> processInputEventForCompatibility(InputEvent e) {
    // 小于M并且是motion事件則進行兼容處理
    if (mTargetSdkVersion < Build.VERSION_CODES.M && e instanceof MotionEvent) {
        mProcessedEvents.clear();
        MotionEvent motion = (MotionEvent) e;
        final int mask =
                MotionEvent.BUTTON_STYLUS_PRIMARY | MotionEvent.BUTTON_STYLUS_SECONDARY;
        final int buttonState = motion.getButtonState();
        final int compatButtonState = (buttonState & mask) >> 4;
        if (compatButtonState != 0) {
            motion.setButtonState(buttonState | compatButtonState);
        }
        mProcessedEvents.add(motion);
        return mProcessedEvents;
    }
    return null;
}

轉(zhuǎn)變事件類型并加入隊列

此方法主要是將InputEvent轉(zhuǎn)變?yōu)镼ueuedInputEvent并將其放到鏈表的末尾，然后調(diào)用doProcessInputEvents方法進行處理

void enqueueInputEvent(InputEvent event,
        InputEventReceiver receiver, int flags, boolean processImmediately) {
    // 轉(zhuǎn)變?yōu)镼ueuedInputEvent
    QueuedInputEvent q = obtainQueuedInputEvent(event, receiver, flags);
  
    // 將事件插入到鏈表的末尾
    QueuedInputEvent last = mPendingInputEventTail;
    if (last == null) {
        mPendingInputEventHead = q;
        mPendingInputEventTail = q;
    } else {
        last.mNext = q;
        mPendingInputEventTail = q;
    }
    mPendingInputEventCount += 1;
    Trace.traceCounter(Trace.TRACE_TAG_INPUT, mPendingInputEventQueueLengthCounterName,
            mPendingInputEventCount);
  
    if (processImmediately) {
        // 調(diào)用doProcessInputEvents繼續(xù)處理
        doProcessInputEvents();
    } else {
        scheduleProcessInputEvents();
    }
}

循環(huán)事件鏈并進行分發(fā)

此方法中會遍歷整個事件鏈表，對每個事件調(diào)用deliverInputEvent方法進行分發(fā)

void doProcessInputEvents() {
    // 遍歷整個鏈表，對事件進行分發(fā)
    while (mPendingInputEventHead != null) {
        QueuedInputEvent q = mPendingInputEventHead;
        mPendingInputEventHead = q.mNext;
        if (mPendingInputEventHead == null) {
            mPendingInputEventTail = null;
        }
        q.mNext = null;
        // 省略若干行
        // 分發(fā)事件
        deliverInputEvent(q);
    }
}

將事件分發(fā)到InputStage

此方法中會根據(jù)flag獲取InputStage，然后調(diào)用InputStage的deliver方法分發(fā)事件。這里的InputStage后面會介紹到，它主要是用來將事件的處理分成多個階段進行，詳細介紹見后文。

private void deliverInputEvent(QueuedInputEvent q) {
    // 省略若干行
    try {
        // 省略若干行
        InputStage stage;
        if (q.shouldSendToSynthesizer()) {
            // flag包含F(xiàn)LAG_UNHANDLED會走這里
            stage = mSyntheticInputStage;
        } else {
            // 是否跳過輸入法窗口進行分發(fā)
            stage = q.shouldSkipIme() ? mFirstPostImeInputStage : mFirstInputStage;
        }
        // 省略若干行
        if (stage != null) {
            // 處理窗口焦點變更
            handleWindowFocusChanged();
            // 分發(fā)事件
            stage.deliver(q);
        } else {
            finishInputEvent(q);
        }
    } finally {
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
}

InputStage

InputStage主要是用來將事件的處理分成若干個階段（stage）進行，事件依次經(jīng)過每一個stage，如果該事件沒有被處理（標識為FLAG_FINISHED），則該stage就會調(diào)用onProcess方法處理，然后調(diào)用forward執(zhí)行下一個stage的處理；如果該事件被標識為處理則直接調(diào)用forward，執(zhí)行下一個stage的處理，直到?jīng)]有下一個stage（也就是最后一個SyntheticInputStage）。這里一共有7中stage，各個stage間串聯(lián)起來，形成一個鏈表，各個stage的處理過程大致如下圖所示：

InputStage

先來看下這些stage是如何串起來的，所有的Stage都繼承于InputStage，而InputStage是抽象類，它的定義如下：

abstract class InputStage {
    private final InputStage mNext;
    /**
        * Creates an input stage.
        * @param next The next stage to which events should be forwarded.
        */
    public InputStage(InputStage next) {
        // 從構成函數(shù)的定義能夠看到，傳入的next會賦值給當前實例的next，
        // 因此，先插入的就會是最后一個節(jié)點（頭插法），最終會形成一個鏈表
        mNext = next;
    }
}

在ViewRootImpl的setView方法中有以下代碼段：

// 如下創(chuàng)建出來的7個實例會串在一起形成一個鏈表，
// 鏈表的頭是最后創(chuàng)建出來的nativePreImeStage，
// 鏈表的尾是首先構造出來的mSyntheticInputStage
// Set up the input pipeline.
mSyntheticInputStage = new SyntheticInputStage();
InputStage viewPostImeStage = new ViewPostImeInputStage(mSyntheticInputStage);
InputStage nativePostImeStage = new NativePostImeInputStage(viewPostImeStage,
        "aq:native-post-ime:" + counterSuffix);
InputStage earlyPostImeStage = new EarlyPostImeInputStage(nativePostImeStage);
// 輸入法對應的stage
InputStage imeStage = new ImeInputStage(earlyPostImeStage,
        "aq:ime:" + counterSuffix);
InputStage viewPreImeStage = new ViewPreImeInputStage(imeStage);
InputStage nativePreImeStage = new NativePreImeInputStage(viewPreImeStage,
        "aq:native-pre-ime:" + counterSuffix);
// 第一個處理事件的stage為NativePreImeInputStage
mFirstInputStage = nativePreImeStage;
mFirstPostImeInputStage = earlyPostImeStage;

分發(fā)傳遞事件

該方法中會通過flag判斷事件是否已經(jīng)處理，若已經(jīng)處理則向前調(diào)用下一個stage處理事件（next的deliver方法），否則會調(diào)用onProcess來處理事件（此方法需要子類實現(xiàn)），然后會根據(jù)處理的結果判斷是否需要調(diào)用鏈表中的下一個stage來繼續(xù)處理。

public final void deliver(QueuedInputEvent q) {
    if ((q.mFlags & QueuedInputEvent.FLAG_FINISHED) != 0) {
        // 調(diào)用next的deliver方法繼續(xù)分發(fā)處理
        forward(q);
    } else if (shouldDropInputEvent(q)) {
        finish(q, false);
    } else {
        traceEvent(q, Trace.TRACE_TAG_VIEW);
        final int result;
        try {
            // 自身處理事件
            result = onProcess(q);
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
        }
        // 判斷是否需要繼續(xù)分發(fā)處理
        apply(q, result);
    }
}

處理input事件

這里我們以ViewPostImeInputStage為例(此stage會將事件傳遞到視圖層）介紹事件的分發(fā)過程，在onProcess方法中根據(jù)event的類型調(diào)用不同的方法進行分發(fā)。

@Override
protected int onProcess(QueuedInputEvent q) {
    if (q.mEvent instanceof KeyEvent) {
        // 處理key事件
        return processKeyEvent(q);
    } else {
        final int source = q.mEvent.getSource();
        if ((source & InputDevice.SOURCE_CLASS_POINTER) != 0) {
            // 處理pointer事件
            return processPointerEvent(q);
        } else if ((source & InputDevice.SOURCE_CLASS_TRACKBALL) != 0) {
            // 處理軌跡球事件
            return processTrackballEvent(q);
        } else {
            // 處理一般的motion事件
            return processGenericMotionEvent(q);
        }
    }
}

處理key事件

此方法中會調(diào)用view的dispatchKeyEvent方法來將input事件分發(fā)到view樹上，然后按照view的事件分發(fā)機制繼續(xù)分發(fā)處理事件，需要注意的是這里的mView是decorview實例，在ViewRootImpl的setView方法中被設置。

private int processKeyEvent(QueuedInputEvent q) {
    final KeyEvent event = (KeyEvent)q.mEvent;
    // 省略若干行
    // 調(diào)用view的dispatchKeyEvent來分發(fā)事件，此處的mView是decorview
    if (mView.dispatchKeyEvent(event)) {
        return FINISH_HANDLED;
    }
    // 省略若干行
    // 繼續(xù)調(diào)用鏈表的下一個stage來處理
    return FORWARD;
}

DecorView處理事件

mView在ViewRootImpl的setView方法中被賦值，被賦值的對象便是DecorView的實例，而在ViewPostImeInputStage的onPressess方法中會將key事件通過dispatchKeyEvent方法傳遞到DecorView中。

dispatchKeyEvent

此方法中先獲取Window.Callback對象，然后調(diào)用其dispatchKeyEvent繼續(xù)處理，若callback為null則調(diào)用父類同名方法來處理。最后，還會回調(diào)window的onKeyDown和onKeyUp方法，需要注意的是Activity和Dialog都默認實現(xiàn)了Window.Callback接口的方法，所以這里就會將事件傳遞到Activity或者Dialog里。

public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
    // 省略若干行
    if (!mWindow.isDestroyed()) {
        // window沒有銷毀，如何存在Window.Callback，
        // 則調(diào)用callback的dispatchKeyEvent繼續(xù)處理
        // 否則調(diào)用父類的dispatchKeyEvent來處理
        final Window.Callback cb = mWindow.getCallback();
        final boolean handled = cb != null && mFeatureId < 0 ? cb.dispatchKeyEvent(event)
                : super.dispatchKeyEvent(event);
        if (handled) {
            return true;
        }
    }
  
    // 這里回調(diào)window的onKeyDown和onKeyUp方法
    return isDown ? mWindow.onKeyDown(mFeatureId, event.getKeyCode(), event)
            : mWindow.onKeyUp(mFeatureId, event.getKeyCode(), event);
}

Window.Callback（Activity）分發(fā)事件

這里以Activity來介紹事件的傳遞流程，查看Activity的dispatchKeyEvent方法。

dispatchKeyEvent

public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
    // 省略若干行
    // 調(diào)用Window的superDispatchKeyEvent方法繼續(xù)處理
    Window win = getWindow();
    if (win.superDispatchKeyEvent(event)) {
        return true;
    }
    View decor = mDecor;
    if (decor == null) decor = win.getDecorView();
    // 此處調(diào)用KeyEvent的dispatch，傳入的receiver為當前實例，
    // 其內(nèi)部會根據(jù)event的action來調(diào)用當前實例的onKeyDown和onKeyUp方法
    return event.dispatch(this, decor != null
            ? decor.getKeyDispatcherState() : null, this);
}

PhoneWindow中處理事件

Activity中getWindow返回的其實是PhoneWindow的實例，看一下PhoneWindow的方法實現(xiàn)。

superDispatchKeyEvent

此方法中會直接調(diào)用mDecor的同名方法，這個mDecor是DecorView的實例。

public boolean superDispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
    // 調(diào)用DecorView的同名方法
    return mDecor.superDispatchKeyEvent(event);
}

DecorView繼續(xù)分發(fā)事件到View樹

這里Activity通過調(diào)用DecorView的superDispatchKeyEvent方法，又將事件傳入到DecorView里了，這里和前面事件傳遞到DecorView的不同之處是前面?zhèn)鬟f到dispatchKeyEvent，而這里是superDispatchKeyEvent。

superDispatchKeyEvent

此方法中會直接調(diào)用DecorView的父類的dispatchKeyEvent方法，如果事件沒有被處理掉的話，就會通過ViewRootImpl將其作為UnhandledEvent進行處理。

public boolean superDispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
    // 省略若干行
    // 這里直接調(diào)用父類的dispatchKeyEvent方法，DecorView的父類是FrameLayout，
    // 所以就分發(fā)到ViewGroup了，接下來就按照View樹的形式從根View向子View分發(fā)
    if (super.dispatchKeyEvent(event)) {
        return true;
    }
    // 如果沒有被消費掉，則通過ViewRootImpl將其作為Unhandled繼續(xù)處理
    return (getViewRootImpl() != null) && getViewRootImpl().dispatchUnhandledKeyEvent(event);
}

小結

通過以上分析，我們便了解了input事件從Native層傳遞到Java層，然后繼續(xù)傳遞到View樹上的整個過程。需要注意的是，在各個傳遞環(huán)節(jié)，如果調(diào)用方法返回了true，就代表它消費掉了本次事件，那么就不會繼續(xù)朝后傳遞。另外，對于ViewGroup來說，存在onInterceptTouchEvent方法，此方法用來攔截事件向子view分發(fā)，如果返回了true，事件就會傳遞到當前ViewGroup的onTouchEvent中而不在向子View傳遞；否則的話，會分發(fā)到當前ViewGroup，然后再傳遞到子View。由于View不能包含子View，所以View不存在攔截方法。

InputStage傳遞事件到View樹