Android事件分發(fā)機(jī)制前篇——事件如何傳遞到Activity中

網(wǎng)上關(guān)于Android事件分發(fā)機(jī)制的資料有許多,看過(guò)很多次,但是每次過(guò)一段時(shí)間就會(huì)忘記,感覺還是自己研究的不夠深入,這一次,決定自己根據(jù)源碼,來(lái)好好梳理一遍Android事件分發(fā)機(jī)制的知識(shí),本篇文章講的主要是一個(gè)觸摸事件,如何傳入到Activity中。

事件的入口

首先是有一個(gè)疑問(wèn),我們討論事件分發(fā),那么究竟事件的來(lái)源是哪里呢?我們知道ActivitydispatchTouchEvent(MotionEvent ev)是會(huì)接受到事件的,所以我們?cè)谠摲椒ㄖ姓{(diào)用Thread.dumpStack()來(lái)查看調(diào)用棧。

    @Override
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        Thread.dumpStack();
        return super.dispatchTouchEvent(ev);
    }

運(yùn)行程序,輸出結(jié)果為:

at java.lang.Thread.dumpStack(Thread.java:490)
at com.dpal.javademo.MainActivity.dispatchTouchEvent(MainActivity.java:30)
at android.support.v7.view.WindowCallbackWrapper.dispatchTouchEvent(WindowCallbackWrapper.java:68)
at com.android.internal.policy.PhoneWindow$DecorView.dispatchTouchEvent(PhoneWindow.java:2364)
at android.view.View.dispatchPointerEvent(View.java:9539)
at android.view.ViewRootImpl$ViewPostImeInputStage.processPointerEvent(ViewRootImpl.java:4281)
at android.view.ViewRootImpl$ViewPostImeInputStage.onProcess(ViewRootImpl.java:4144)
at android.view.ViewRootImpl$InputStage.deliver(ViewRootImpl.java:3683)
at android.view.ViewRootImpl$InputStage.onDeliverToNext(ViewRootImpl.java:3736)
at android.view.ViewRootImpl$InputStage.forward(ViewRootImpl.java:3702)
at android.view.ViewRootImpl$AsyncInputStage.forward(ViewRootImpl.java:3828)
at android.view.ViewRootImpl$InputStage.apply(ViewRootImpl.java:3710)
at android.view.ViewRootImpl$AsyncInputStage.apply(ViewRootImpl.java:3885)
at android.view.ViewRootImpl$InputStage.deliver(ViewRootImpl.java:3683)
at android.view.ViewRootImpl$InputStage.onDeliverToNext(ViewRootImpl.java:3736)
at android.view.ViewRootImpl$InputStage.forward(ViewRootImpl.java:3702)
at android.view.ViewRootImpl$InputStage.apply(ViewRootImpl.java:3710)
at android.view.ViewRootImpl$InputStage.deliver(ViewRootImpl.java:3683)
at android.view.ViewRootImpl.deliverInputEvent(ViewRootImpl.java:5973)
at android.view.ViewRootImpl.doProcessInputEvents(ViewRootImpl.java:5947)
at android.view.ViewRootImpl.enqueueInputEvent(ViewRootImpl.java:5908)
at android.view.ViewRootImpl$WindowInputEventReceiver.onInputEvent(ViewRootImpl.java:6079)
at android.view.InputEventReceiver.dispatchInputEvent(InputEventReceiver.java:195)
at android.os.MessageQueue.nativePollOnce(Native Method)
at android.os.MessageQueue.next(MessageQueue.java:323)
at android.os.Looper.loop(Looper.java:141)
at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5653)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method)
at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:746)
at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:636)

具體分析

at android.view.ViewRootImpl$WindowInputEventReceiver.onInputEvent(ViewRootImpl.java:6079)
at android.view.InputEventReceiver.dispatchInputEvent(InputEventReceiver.java:195)
at android.os.MessageQueue.nativePollOnce(Native Method)
at android.os.MessageQueue.next(MessageQueue.java:323)

我們知道Android的消息機(jī)制是Handler機(jī)制,通過(guò)將消息封裝到Message中,再發(fā)送到消息所在Handler所在MessageQueue中,并且Looper不斷調(diào)用MessageQueuenext()方法進(jìn)行消息的處理。所以根據(jù)上面的調(diào)用信息,當(dāng)我們觸摸屏幕時(shí),nativePollOnce()將會(huì)收到消息,并且將事件發(fā)送給InputEventReceiverdispatchInputEvent()方法

直接從名字我們應(yīng)該能看出它的作用,輸入事件的接受者。我們?cè)賮?lái)看看官方對(duì)InputEventReceiver的描述

/**
 * Provides a low-level mechanism for an application to receive input events.
 * 提供應(yīng)用程序接收輸入事件的低級(jí)機(jī)制。
 * @hide
 */
public abstract class InputEventReceiver {
  
   /**
     * Creates an input event receiver bound to the specified input channel.
     *  創(chuàng)建綁定到指定輸入通道的輸入事件接收器。
     * @param inputChannel The input channel.
     * @param looper The looper to use when invoking callbacks.
     */
    public InputEventReceiver(InputChannel inputChannel, Looper looper) {
        if (inputChannel == null) {
            throw new IllegalArgumentException("inputChannel must not be null");
        }
        if (looper == null) {
            throw new IllegalArgumentException("looper must not be null");
        }

        mInputChannel = inputChannel;
        mMessageQueue = looper.getQueue();
        mReceiverPtr = nativeInit(new WeakReference<InputEventReceiver>(this),
                inputChannel, mMessageQueue);

        mCloseGuard.open("dispose");
    }

    /**
     * Called when an input event is received.
     * 當(dāng)接收到輸入事件時(shí)調(diào)用。
     *
     * @param event The input event that was received.
     */
    public void onInputEvent(InputEvent event) {
        finishInputEvent(event, false);
    }

    // Called from native code.
    @SuppressWarnings("unused")
    private void dispatchInputEvent(int seq, InputEvent event) {
        mSeqMap.put(event.getSequenceNumber(), seq);
        onInputEvent(event);
    }

    private void dispose(boolean finalized) {
        if (mCloseGuard != null) {
            if (finalized) {
                mCloseGuard.warnIfOpen();
            }
            mCloseGuard.close();
        }

        if (mReceiverPtr != 0) {
            nativeDispose(mReceiverPtr);
            mReceiverPtr = 0;
        }
        mInputChannel = null;
        mMessageQueue = null;
    }
}

我省略了一些不關(guān)鍵的代碼,果然,InputEventReceover提供了應(yīng)用程序接受輸入事件的低級(jí)機(jī)制,在它的構(gòu)造器中,我們看到了一個(gè)nativeInit()方法的調(diào)用,這里系統(tǒng) native 層就會(huì)將這個(gè)InputEventReceiver實(shí)例記錄下來(lái),每當(dāng)有事件到達(dá)時(shí)就會(huì)通過(guò)inputChannel管道派發(fā)到這個(gè)實(shí)例上,當(dāng)然還有注銷的方法:dipose()。在InputEventReceiver中,我們看到dispatchInputEvent()方法注釋著從native層代碼調(diào)用,也就是nativePollOnce()內(nèi)部會(huì)調(diào)用這個(gè)方法。

大家注意這里的InputEventReceiver是一個(gè)抽象類,再根據(jù)棧中的信息,事件將會(huì)傳到ViewRootImpl$WindowInputEventReceiver.onInputEvent()中,說(shuō)明nativePollOnce()其實(shí)調(diào)用的是InputEventReceiver的子類WindoInputEventReceiverdispatchInputEvent()方法,然后再調(diào)用onInputEvent()方法。

WindowInputEventReceiverViewRootimpl的一個(gè)內(nèi)部類,我們來(lái)看一下他的源碼:

public final class ViewRootImpl implements ViewParent,
        View.AttachInfo.Callbacks, ThreadedRenderer.DrawCallbacks {

    ···

    final class WindowInputEventReceiver extends InputEventReceiver {
        public WindowInputEventReceiver(InputChannel inputChannel, Looper looper) {
            super(inputChannel, looper);
        }

        @Override
        public void onInputEvent(InputEvent event) {
            enqueueInputEvent(event, this, 0, true);
        }

        @Override
        public void onBatchedInputEventPending() {
            if (mUnbufferedInputDispatch) {
                super.onBatchedInputEventPending();
            } else {
                scheduleConsumeBatchedInput();
            }
        }

        @Override
        public void dispose() {
            unscheduleConsumeBatchedInput();
            super.dispose();
        }
    }

    void enqueueInputEvent(InputEvent event,
            InputEventReceiver receiver, int flags, boolean processImmediately) {
        adjustInputEventForCompatibility(event);
        //將event事件,receiver,flags包裝成一個(gè)QueuedInputEvent
        //QueuedInputEvent表示一個(gè)在隊(duì)列中等待處理的輸入事件,這個(gè)類有個(gè)next屬性可以指向下一個(gè)事件
        QueuedInputEvent q = obtainQueuedInputEvent(event, receiver, flags);
        //獲得等待隊(duì)列的最后一個(gè)輸入事件(Pending的意思是等待的,Tail的意思是尾部)
        QueuedInputEvent last = mPendingInputEventTail;
        //下面的意思就是將事件加入到隊(duì)列中
        if (last == null) {
            //如果沒有最后一個(gè),就說(shuō)明隊(duì)列是空的,那么第一個(gè)是該事件,最后一個(gè)也是該事件
            mPendingInputEventHead = q;
            mPendingInputEventTail = q;
        } else {
            //如果有最后一個(gè),那么就將該事件設(shè)置成最后一個(gè)
            last.mNext = q;
            mPendingInputEventTail = q;
        }
        //隊(duì)列數(shù)量加1
        mPendingInputEventCount += 1;
        //事件跟蹤機(jī)制。。。不需要管
        Trace.traceCounter(Trace.TRACE_TAG_INPUT, mPendingInputEventQueueLengthCounterName,
                mPendingInputEventCount);
        //如果事件需要立即處理,則執(zhí)行doProcessInputEvents(),
        //WindowInputEventReceiver中enqueueInputEvent(event, this, 0, true);傳入的是true
        if (processImmediately) {
            doProcessInputEvents();
        } else {
            scheduleProcessInputEvents();
        }
    }
    ···
}

省略了一些不關(guān)鍵的代碼,我們看到事件通過(guò)WindowInputEventReceiveronInputEvent()方法傳遞到了ViewRootImplenqueueInputEvent()中。在enqueueInputEvent()中,我已經(jīng)注釋了每一步的作用,事件將會(huì)傳遞到doProcessInputEvents()方法中,我們?cè)賮?lái)看這個(gè)方法的源碼:

    void doProcessInputEvents() {
        // 處理隊(duì)列中所有的輸入事件
        while (mPendingInputEventHead != null) {
            //下面這段代碼是取出事件隊(duì)列中的第一個(gè),若有第二個(gè),將其置為第一個(gè)
            QueuedInputEvent q = mPendingInputEventHead;
            mPendingInputEventHead = q.mNext;
            if (mPendingInputEventHead == null) {
                mPendingInputEventTail = null;
            }
            q.mNext = null;
            //隊(duì)列數(shù)量減1
            mPendingInputEventCount -= 1;
            //跟蹤事件,不需要管
            Trace.traceCounter(Trace.TRACE_TAG_INPUT, mPendingInputEventQueueLengthCounterName,
                    mPendingInputEventCount);
            
            //下面的代碼是獲得當(dāng)前事件的發(fā)生時(shí)間,以及此事件與上一個(gè)事件間隔間隔時(shí)間
            //通過(guò)Choreographer,協(xié)調(diào)動(dòng)畫、輸入和繪圖的時(shí)間
            long eventTime = q.mEvent.getEventTimeNano();
            long oldestEventTime = eventTime;
            if (q.mEvent instanceof MotionEvent) {
                MotionEvent me = (MotionEvent)q.mEvent;
                if (me.getHistorySize() > 0) {
                    oldestEventTime = me.getHistoricalEventTimeNano(0);
                }
            }
            mChoreographer.mFrameInfo.updateInputEventTime(eventTime, oldestEventTime);
        
            deliverInputEvent(q);
        }

        // 處理完了所有的輸入事件,將處理事件等待標(biāo)記設(shè)為false
        if (mProcessInputEventsScheduled) {
            mProcessInputEventsScheduled = false;
            mHandler.removeMessages(MSG_PROCESS_INPUT_EVENTS);
        }
    }

Ok,我們看到在doProcessInputEvents()方法中,輸入事件從一個(gè)一個(gè)從隊(duì)列中被取出,并傳入deliverInputEvent()方法中,這一點(diǎn)完全和文章開頭的調(diào)用棧信息相同:

at android.view.ViewRootImpl.deliverInputEvent(ViewRootImpl.java:5973)
at android.view.ViewRootImpl.doProcessInputEvents(ViewRootImpl.java:5947)
at android.view.ViewRootImpl.enqueueInputEvent(ViewRootImpl.java:5908)

我們繼續(xù)說(shuō)deliverInputEvent()方法,通過(guò)方法名,這個(gè)方法的作用應(yīng)該是傳遞輸入事件的吧?究竟是不是呢?我們繼續(xù)探究它的代碼:

    private void deliverInputEvent(QueuedInputEvent q) {
        //跟蹤機(jī)制,不用管
        Trace.asyncTraceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "deliverInputEvent",
                q.mEvent.getSequenceNumber());
       //一致性驗(yàn)證,不用管,一致性驗(yàn)證就是比如說(shuō)判斷ACTION_DOWN和ACTION_UP是否成對(duì)出現(xiàn)
        if (mInputEventConsistencyVerifier != null) {
            mInputEventConsistencyVerifier.onInputEvent(q.mEvent, 0);
        }
        
        InputStage stage;
        if (q.shouldSendToSynthesizer()) {
            stage = mSyntheticInputStage;
        } else {
            stage = q.shouldSkipIme() ? mFirstPostImeInputStage : mFirstInputStage;
        }

        if (stage != null) {
            stage.deliver(q);
        } else {
            finishInputEvent(q);
        }
    }

在這個(gè)方法中,得到了一個(gè)InputStage對(duì)象。它是處理輸入事件的一個(gè)階段,可以將事件完成或者轉(zhuǎn)送到下一個(gè)階段。InputStage分為多種,例如SyntheticInputStage、ViewPostImeInputStageNativePostImeInputStage等等,Android在這里使用了設(shè)計(jì)模式中的責(zé)任鏈模式,多個(gè)InputStage連成一條鏈,并沿著這條鏈傳遞輸入事件,直到有一個(gè)InputStage處理了該輸入事件。觸摸事件就是由ViewPostImeInputStage處理,這一點(diǎn)也可以通過(guò)文章一開始的調(diào)用棧輸出信息來(lái)確認(rèn),事件最終傳遞給了ViewPostImeInputStage中的onProcess()然后傳遞給processPointerEvent()方法:

我們先來(lái)看看ViewPostImeInputStage中的onProcess()方法:

        @Override
        protected int onProcess(QueuedInputEvent q) {
            if (q.mEvent instanceof KeyEvent) {
                //按鍵事件,比如回退鍵
                return processKeyEvent(q);
            } else {
                final int source = q.mEvent.getSource();
                if ((source & InputDevice.SOURCE_CLASS_POINTER) != 0) {
                    //普通的觸摸點(diǎn)事件
                    return processPointerEvent(q);
                } else if ((source & InputDevice.SOURCE_CLASS_TRACKBALL) != 0) {
                    //軌跡球事件,我并不清楚軌跡球是啥玩意,應(yīng)該是下面那張軌跡球的圖片把?
                    return processTrackballEvent(q);
                } else {
                    //滾輪事件,比如外接藍(lán)牙鼠標(biāo)時(shí),可以觸發(fā)滾輪事件
                    return processGenericMotionEvent(q);
                }
            }
        }

在onProcess()方法中,根據(jù)判斷,分了四種情況處理輸入事件,具體的分類我在注釋中已經(jīng)給出,本文我們只分析普通的觸摸事件,也就是分析processPointerEvent()方法。

軌跡球

我們?cè)賮?lái)看processPointerEvent()方法的代碼:

        private int processPointerEvent(QueuedInputEvent q) {
            final MotionEvent event = (MotionEvent)q.mEvent;

            mAttachInfo.mUnbufferedDispatchRequested = false;
            mAttachInfo.mHandlingPointerEvent = true;
           //最關(guān)鍵的代碼?。。。?            boolean handled = mView.dispatchPointerEvent(event);
            maybeUpdatePointerIcon(event);
            maybeUpdateTooltip(event);
            mAttachInfo.mHandlingPointerEvent = false;
            if (mAttachInfo.mUnbufferedDispatchRequested && !mUnbufferedInputDispatch) {
                mUnbufferedInputDispatch = true;
                if (mConsumeBatchedInputScheduled) {
                    scheduleConsumeBatchedInputImmediately();
                }
            }
            return handled ? FINISH_HANDLED : FORWARD;
        }

來(lái)吧,讓我們看到最關(guān)鍵的代碼,總算出現(xiàn)了View的蹤跡,其中的mView就是我們熟悉的DecorView了。為什么mView就是DecorView呢?大家可以參考這篇文章Android View源碼解讀:淺談DecorView與ViewRootImpl,我們進(jìn)入DecorView中的dispatchPointerEvent()方法中。。。咦?你是否真的在DecorView中找dispatchPointerEvent()方法了?哈哈哈,是不是找不到?當(dāng)然了!這個(gè)方法其實(shí)是在View類里面:

    public final boolean dispatchPointerEvent(MotionEvent event) {
        if (event.isTouchEvent()) {
            return dispatchTouchEvent(event);
        } else {
            return dispatchGenericMotionEvent(event);
        }
    }

好吧,很簡(jiǎn)單的幾行代碼,如果事件屬于觸摸事件,就調(diào)用dispatchTouchEvent(event)方法,如果不是,則調(diào)用dispatchGenericMotionEvent(event)方法。讓我們繼續(xù)跟隨事件,進(jìn)入DecorView中的dispatchTouchEvent(),如下:

    @Override
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        final Window.Callback cb = mWindow.getCallback();
        //mFeatureId :面板的特征ID,如果這是應(yīng)用程序的DecorView就為-1,在初始化時(shí)設(shè)置
        return cb != null && !mWindow.isDestroyed() && mFeatureId < 0
                ? cb.dispatchTouchEvent(ev) : super.dispatchTouchEvent(ev);
    }

在這個(gè)方法中,mWindow就是與Activity關(guān)聯(lián)的PhoneWindow對(duì)象,由于DecorView是PhoneWindow創(chuàng)建的,并且通過(guò)setWindow()方法,DecorView對(duì)象持有了PhoneWindow對(duì)象的引用。通過(guò)getCallback()方法,就獲得了Window.Callback對(duì)象,Window.Callback包含了窗口的各種回調(diào)接口,Activity就實(shí)現(xiàn)了該接口。根據(jù)return后的判斷,當(dāng)調(diào)用cb.dispatchTouchEvent(ev)時(shí),其實(shí)調(diào)用的就是Activity中的dispatchTouchEvent()方法。接下來(lái)就是從Activity出發(fā),進(jìn)一步分析事件分發(fā)機(jī)制了。

終于好了,讓我們來(lái)總結(jié)一下吧

  1. 首先,當(dāng)我們觸摸屏幕時(shí),通過(guò)Android消息機(jī)制,從Looper從MessageQueue中取出該事件,發(fā)送給WindowInputEventReceiver。
  2. WindowInputEventReceiver是ViewRootImpl的內(nèi)部類,通過(guò)enqueueInputEvent方法,將輸入事件加入輸入事件隊(duì)列中,并進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)發(fā)。
  3. ViewPostImeInputStage收到輸入事件,將事件傳遞給DecorView的dispatchPointerEvent()方法(是View的方法)
  4. dispatchPointerEvent()方法通過(guò)DecorView中的dispatchTouchEvent()方法,調(diào)用了Activity的dispatchTouchEvent()方法。
    到此事件進(jìn)入Activity中?。。。∵M(jìn)入Activity后,事件又是如何被處理的呢?可以查看Android事件分發(fā)機(jī)制及源碼分析
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