圖解Android:Touch事件傳遞機制

前言

Android事件管理機制是一名專業Android研發工程師必須要了解的核心知識之一,深入了解一下該機制無論對我們日常開發還是找工作,乃至于對我們的架構思想都有很大的幫助。Android中我們用到的最多的事件是InputEvent,主要是兩類:MotionEvent和KeyEvent。由于事件傳遞模型基本一致,我將以更常用到的MotionEvent為目標來講解。

根據實際開發的需要,本文僅講解touch事件在viewTree中的傳遞機制,為廣大開發者搞清原理、掃清障礙。文章參考了Kelin童鞋的圖解Android事件傳遞機制,寫的很好大家也可以去看看。

本篇是圖解Android系列第一篇,更多文章敬請關注后續文章。如果這篇文章對大家學習Android有幫助,還望大家多多轉載。學習小組QQ群: 193765960。

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Touch事件的分發、傳遞、消費所涉及的類與函數

老規矩,讓我們先來看一張類圖:


Touch事件相關回調接口圖譜
  • View類定義了兩個Touch事件傳遞分發的函數:
    • public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event)
    • public boolean onTouchEvent(MotionEvent event)
  • ViewGroup繼承自View類,其重寫了定義了兩個 Touch事件傳遞分發的函數
    • @Override public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev)
    • public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev)
  • Activity類定義了兩個Touch事件傳遞分發的函數:
    • public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event)
    • public boolean onTouchEvent(MotionEvent event)
  • Activity類的viewRoot實際上是PhoneWindow的DecorView(ViewGroup)
    • DecorView維護了一個LinearLayout對象,這個對象包括兩部分:TitleView和ContentViews(FrameLayout)
    • 我們定義的layout.xml其實是被加載到TitleView和ContentViews中的

Touch事件在Activity的viewTree中的傳遞分發,如圖

Touch事件在Activity的viewTree中的傳遞分發
  • 箭頭的上面字代表方法返回值:return true、return false、return super.xxxxx(),super 的意思是調用父類實現。
  • dispatchTouchEvent和 onTouchEvent的框里有個[true---->消費]的字,表示的意思是如果方法返回true,那么代表事件就此消費,不會繼續往別的地方傳了,事件終止。
  • 目前所有的圖的事件是針對ACTION_DOWN的,對于ACTION_MOVE和ACTION_UP我們最后做分析。

事件分發入口:Activity類的dispatchTouchEvent()方法

    /**
     * 處理屏幕觸摸事件。該方法是activity事件傳遞的入口。
     * 你可以通過override這個方法來攔截所有touch事件使不傳遞給viewTree。
     * 
     * @return 如果事件最終被消費將會返回 true.
     */
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
            onUserInteraction();
        }
        //將事件分發給viewTree:以DecorView為RootView的viewTree
        //DecorView為ViewGroup
        if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) {
            //viewTree存在元素消費了該事件,返回true
            return true;
        }‘
        
        //viewTree不存在元素消費了該事件,調用activity的onTouchEvent(ev)
        return onTouchEvent(ev);
    }
     
     /**
     * 當activity中沒有任何view可以消費該事件時將會調用該方法. 
     * 該方法常用來處理發生在activity的window邊界之外的觸摸事件。
     * (聯想:Dialog類型的activity點擊外側彈框消失應該是這貨起的作用吧?)
     * 
     * @return 如果你需要消費touch事件,返回true,否則返回false
     * 默認是返回false的
     */
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        if (mWindow.shouldCloseOnTouch(this, event)) {
            finish();
            return true;
        }
 
        return false;
    }

ViewGroup 中touch事件是如何傳遞的

ViewGroup的dispatchTouchEvent()方法

     /**
     * ViewGroup.java
     */
    @Override
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        
        ...//次要代碼,在此省略
 
        boolean handled = false;
        if (onFilterTouchEventForSecurity(ev)) {
         
            ...//次要代碼,在此省略
            
             //標志是否攔截事件
            final boolean intercepted;
            if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
                    || mFirstTouchTarget != null) {
                ...
                if (!disallowIntercept) {
                    //當前ViewGroup是否需要攔截該事件
                    intercepted = onInterceptTouchEvent(ev);
                    ev.setAction(action); 
                } else {
                    intercepted = false;
                }
            } else {
                intercepted = true;
            }
            
            ...
            TouchTarget newTouchTarget = null;
            boolean alreadyDispatchedToNewTouchTarget = false;
            //如果當前ViewGroup不攔截該事件,則繼續向葉子節點分發該事件
            if (!canceled && !intercepted) {
                ...
                if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
                    ...
                    //葉子節點的數量
                    final int childrenCount = mChildrenCount;
                    if (newTouchTarget == null && childrenCount != 0) {
                        final float x = ev.getX(actionIndex);
                        final float y = ev.getY(actionIndex);
                        ...
                        //根據Z-order得到拍好序的children
                        final ArrayList<View> preorderedList = buildOrderedChildList();
                        ...
                        //找到一個能接受Event的子View,再對子View的View樹進行遍歷
                        final View[] children = mChildren;
                        //遍歷葉子節點
                        for (int i = childrenCount - 1; i >= 0; i--) {
                            ...
                            final View child = (preorderedList == null)
                                    ? children[childIndex] : preorderedList.get(childIndex);
                            ...
                            //當前葉子view不能接收該touch事件,或者該葉子view不在觸摸事件的觸摸區域內,則查看下一個葉子
                            if (!canViewReceivePointerEvents(child)
                                    || !isTransformedTouchPointInView(x, y, child, null)) {
                                ev.setTargetAccessibilityFocus(false);
                                //跳出本次循環,遍歷下一個葉子
                                continue;
                            }
                          
                            //找到了可以接收該事件并處于觸摸區域內的葉子view: child
                            
                            newTouchTarget = getTouchTarget(child);
                            //child已經存在target鏈表中
                            if (newTouchTarget != null) {
                                // 如果touch事件之前已經被該child消費,則后續touch事件不會繼續向下層viewtree分發
                                break;
                            }
                            //將事件分發給該葉子的viewTree
                            if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)) {
                                //葉子dispatch最終返回true
                                ...
                                //將child加入到target鏈表中
                                newTouchTarget = addTouchTarget(child, idBitsToAssign);
                                alreadyDispatchedToNewTouchTarget = true;
                                //終止遍歷
                                break;
                            }
                            //設置標志:當前遍歷沒有找到可消費事件的view,事件可繼續正常分發
                            ev.setTargetAccessibilityFocus(false);
                        }
                    }
                }
            }

            // 找不到可以消費該事件的view
            if (mFirstTouchTarget == null) { 
                //繼續事件傳遞流程
                handled = dispatchTransformedTouchEvent(ev, canceled, null,
                        TouchTarget.ALL_POINTER_IDS);
            } else {
                
                TouchTarget predecessor = null;
                TouchTarget target = mFirstTouchTarget;
                //找到可以消費該事件的view
                while (target != null) {
                    final TouchTarget next = target.next;
                    //之前已經分發同類事件給了view
                    if (alreadyDispatchedToNewTouchTarget && target == newTouchTarget) {
                        //返回true
                        handled = true;
                    } else {
                        final boolean cancelChild = resetCancelNextUpFlag(target.child)
                                || intercepted;
                         //將事件分發給他
                        if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, cancelChild,
                                target.child, target.pointerIdBits)) {
                          //返回true  
                          handled = true;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        //返回ViewTree的事件傳遞消費結果:true 事件被消費;false 事件沒有被消費
        return handled;
    }

ViewGroup的dispatchTransformedTouchEvent()方法

    /**
     * 將touch事件根據view的坐標系進行變換,
     * 如果view==null,則將事件傳遞給viewgroup繼續分發事件
     */
    private boolean dispatchTransformedTouchEvent(MotionEvent event, boolean cancel,
            View child, int desiredPointerIdBits) {
        final boolean handled;

        //cacel事件
        final int oldAction = event.getAction();
        if (cancel || oldAction == MotionEvent.ACTION_CANCEL) {
            event.setAction(MotionEvent.ACTION_CANCEL);
            if (child == null) {
                handled = super.dispatchTouchEvent(event);
            } else {
                handled = child.dispatchTouchEvent(event);
            }
            event.setAction(oldAction);
            //cacel事件不需要轉換,處理后在此返回處理結果
            return handled;
        }

        ...
        final MotionEvent transformedEvent;
        if (newPointerIdBits == oldPointerIdBits) {
            //child不可以消費該事件,繼續分發
            if (child == null || child.hasIdentityMatrix()) {
                if (child == null) {
                    //不存在可以消費該事件的child,父節點繼續事件分發
                    handled = super.dispatchTouchEvent(event);
                } else {
                    final float offsetX = mScrollX - child.mLeft;
                    final float offsetY = mScrollY - child.mTop;
                    event.offsetLocation(offsetX, offsetY);

                    handled = child.dispatchTouchEvent(event);

                    event.offsetLocation(-offsetX, -offsetY);
                }
                //返回分發結果
                return handled;
            }
            //child可以消費該事件
            transformedEvent = MotionEvent.obtain(event);
        } else {
            //手指點數變化
            transformedEvent = event.split(newPointerIdBits);
        }

        if (child == null) {
            // 手指點數變化后,child無法對事件消費,則父節點繼續分發
            handled = super.dispatchTouchEvent(transformedEvent);
        } else {
            //child可以消費該事件,坐標系變換
            final float offsetX = mScrollX - child.mLeft;
            final float offsetY = mScrollY - child.mTop;
            transformedEvent.offsetLocation(offsetX, offsetY);
            if (! child.hasIdentityMatrix()) {
                transformedEvent.transform(child.getInverseMatrix());
            }
            //child分發事件
            handled = child.dispatchTouchEvent(transformedEvent);
        }
       
        transformedEvent.recycle();
        //返回child的分發處理結果
        return handled;
    }

ViewGroup的onInterceptTouchEvent()方法

    /**
     * @return  true: 攔截事件并交給ViewGroup的onTouchEvent()處理
     *          false: ViewGroup不消費事件,繼續向子view分發事件
     */
    public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
        //如果子類不override該方法,則默認返回false
        return false;
    }

View 中touch事件是如何傳遞的

View的onInterceptTouchEvent()方法

    /**
     * 將屏幕的touch事件傳遞給目標view或者view自己(view本身就是目標view)
     * 
     * @return True if the event was handled by the view, false otherwise.
     */
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
        ...
        boolean result = false;
 
        if (mInputEventConsistencyVerifier != null) {
            mInputEventConsistencyVerifier.onTouchEvent(event, 0);
        }
 
        final int actionMasked = event.getActionMasked();
        if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
            // Defensive cleanup for new gesture
            stopNestedScroll();
        }
 
        if (onFilterTouchEventForSecurity(event)) {
            ListenerInfo li = mListenerInfo;
            //如果view設置了touchlistener并且view是enable狀態,則在listener中處理事件
            if (li != null && li.mOnTouchListener != null
                    && (mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED
                    && li.mOnTouchListener.onTouch(this, event)) {
                result = true;
            }
            //lsitener未處理(包括未定義listener),則交給ontouchEvent()
            if (!result && onTouchEvent(event)) {
                result = true;
            }
        }
 
        //如果該view未消費該事件,則標記event交由父節點處理
        if (!result && mInputEventConsistencyVerifier != null) {
            mInputEventConsistencyVerifier.onUnhandledEvent(event, 0);
        }
        
        if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_UP ||
                actionMasked == MotionEvent.ACTION_CANCEL ||
                (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN && !result)) {
            stopNestedScroll();
        }

        return result;
    }

View的onTouchEvent()方法

    /**
     * Implement this method to handle touch screen motion events.
     * @return True if the event was handled, false otherwise.
     */
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        final float x = event.getX();
        final float y = event.getY();
        final int viewFlags = mViewFlags;
        final int action = event.getAction();

        if ((viewFlags & ENABLED_MASK) == DISABLED) {
            //view如果是disabled狀態,該view仍然消費該事件,但是不會做出UI的相應
            return (((viewFlags & CLICKABLE) == CLICKABLE
                    || (viewFlags & LONG_CLICKABLE) == LONG_CLICKABLE)
                    || (viewFlags & CONTEXT_CLICKABLE) == CONTEXT_CLICKABLE);
        }

        if (mTouchDelegate != null) {
            if (mTouchDelegate.onTouchEvent(event)) {
                return true;
            }
        }

        if (((viewFlags & CLICKABLE) == CLICKABLE ||
                (viewFlags & LONG_CLICKABLE) == LONG_CLICKABLE) ||
                (viewFlags & CONTEXT_CLICKABLE) == CONTEXT_CLICKABLE) {
            switch (action) {
                case MotionEvent.ACTION_UP:
                    ...
                    break;
                case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                    ...
                    }
                    break;
                case MotionEvent.ACTION_CANCEL:
                    ...
                    break;
                case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                    ...
                    break;
            }
            return true;
        }
        return false;
    }

如果事件不被中斷,整個事件流向是一個類U型圖,我們來看下這張圖,可能更能理解U型圖的意思。

U型事件傳遞模型

注意:這張圖只是一張事件的傳遞模型的示意圖,事件傳遞的實際實現細節跟圖中不太一致,但最終事件的傳遞方向是一致的。

通過代碼我們注意到,每一層的dispatchtouchevent()都是該層的事件的入口,在每一層的邏輯都大致遵循如下調用規則:

  • dispatchtouchevent捕獲到上層分發過來的事件
  • 調用oninterceptTouchevent用來邏輯判斷該事件是否需要在本層處理
  • 如果oninterceptTouchevent 返回false,則調用下一層的viewtree的dispatchtouchevent(遞歸),子viewtree的返回結果會作為本層dispatchtouchevent的結果返回
  • 如果oninterceptTouchevent返回true,則調用本層的ontouchevent方法
  • ontouchevent的邏輯處理結果會返回給dispatchtouchevent座位結果返回
  • 最終本層的dispatchtouchevent的處理結果會返回給父view

整個viewtree其實都是在按照同樣的邏輯進行著層層的遞歸。
希望讀者能夠好好的把握一下代碼和遞歸邏輯,這樣在我們的view中就可以根據實際需要靈活使用時間分發、攔截和處理的三種接口,靈活的控制事件的傳遞和消費。

ACTION_MOVE和ACTION_UP事件

我們上文中講到的事件傳遞流程是ACTION_DOWN的處理流程。
由于ACTION_DOWN事件是touch事件的第一個事件,所以其處理流程會相對復雜。而后續的一系列其他事件,其處理邏輯收到ACTION_DOWN事件的處理結果的影響而更加的智能。系統不會傻傻的把前人走過的死路讓后人再走一遍。換句話說,一旦ACTION_DOWN事件找到了target,后續的一些列事件就會直達target,而不會再分發往更底層進行邏輯迭代。
還是那句話,看圖(再次感謝kelin童鞋做出了這么優雅的圖片):


ACTION_MOVE和ACTION_UP事件
  • 紅色的箭頭代表ACTION_DOWN 事件的流向
  • 藍色的箭頭代表ACTION_MOVE 和 ACTION_UP 事件的流向

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