Android 事件分发之追本溯源
前言
- Android设备的界面交互带来了非常好的体验，在我们日常使用中，无时无刻不在触发着事件的分发；比如点击了淘宝某个图片，比如点击了掘金APP的某个按钮，都会触发系统的事件分发；
- Android 事件分发也是自定义View很重要的一个知识点，搞懂事件分发，当自定义View或者解决滑动冲突的问题，都会显得胸有成竹了；
- 和以往结合源码的方式讲解相比，更想通过另一种有趣的角度来分析，接下来让我们正式开始吧；
1. 为什么要有事件分发机制？
1.1，Android手机
Android手机作为手持设备，界面显示区域并不是很大，为了有便携的效果，只能牺牲手机的显示区域；这就会带来一个问题，可视内容少；为了不影响用户体验，我们必须要在有限的区域做更多的展示，这就对界面的设计有很高的要求了；假如我们是Google的工程师，我们要怎么来设计界面，以此带来好的体验效果呢？
1.2，脑洞一
第一种设计：将界面显示区域切割，根据所需要显示的视图，切割为无数块，每一块对应着一部分视图；如下：
这种界面设计简单粗暴，需要多少个视图，就将界面切割成多少个视图模块，以此来放下所有的视图内容；当然，这样设计显而易见会有问题，当视图越来越多的时候，每一个视图的模块所能展示的区域就会越来越小，这样体验效果是肯定不行的；
1.3，脑洞二
第二种设计：既然通过切割显示区域以此来展示视图的方案有问题，那么我们就来试试重叠的效果吧；如下：
这种设计很好的解决了视图模块过多时，显示区域不够展示的问题；但是也会存在问题，每一个显示区域和用户的交互顺序混乱了，比如我要和模块为4的视图做交互，结果触发了视图5的交互效果，而脑洞一方案则没有该问题；既然如此，那么我们能不能针对脑洞二的方案来进行优化呢？
答案是：有的！
1.3，设计交互机制
当多个模块视图重叠时，要协调好与用户的交互就极其重要了，毕竟涉及到用户体验；
当用户的触碰屏幕的显示区域，我们并不知道哪个模块需要和用户进行交互，而我们又不能让用户和其中一个模块的交互失效，那么我们只能去遍历重叠的模块，由内部的视图来决定是否需要相应用户的操作；
这样就可以解决多个模块视图重叠时，哪个模块需要相应用户交互的问题了；
而这正是Android的事件分发机制；
当然上面只是我的脑洞，用于方便理解，如果你有更好的想法，可以和我交流；
那么这种机制是怎么来实现这种效果的呢？请继续往下看；
在深入分析事件分发之前，先来了解一下事件的来源；
2. 事件是什么，是怎么产生的？
2.1，事件的来源
当屏幕被触摸，Linux内核会将硬件产生的触摸事件包装为Event存到/dev/input/event[x]目录下。
接着，系统创建的一个InputReaderThread线程loop起来让EventHub调用getEvent()不断的从/dev/input/文件夹下读取输入事件。
然后InputReader则从EventHub中获得事件交给InputDispatcher。
而InputDispatcher又会把事件分发到需要的地方，比如ViewRootImpl的WindowInputEventReceiver中。
这里只是简单了解一下大概的流程，源码过于复杂，这里不做具体的分析；
概括之：当触摸屏幕的时候，硬件会捕捉到用户的触摸动作，告诉系统内核，系统内核将该事件保存下来，然后有一个线程会将这个事件读取出来，交由专门分发的类进行分发；
2.2，事件
当屏幕被触摸时，系统底层会将触摸事件（坐标和时间等）封装成MotionEvent事件返回给上层 View；从用户首次触摸屏幕开始，经历手指在屏幕表面的任何移动，直到手指离开屏幕时结束都会产生一系列事件；
MotionEvent的类型：
- MotionEvent.ACTION_DOWN：当屏幕检测到第一个触点按下之后就会触发到这个事件
- MotionEvent.ACTION_MOVE：当触点在屏幕上移动时触发；
- MotionEvent.ACTION_UP：当触点松开时被触发；
- MotionEvent.ACTION_CANCEL：由系统在需要的时候触发，不由用户直接触发；
3. 事件分发机制是怎么实现的？
3.1，设计模式
在分析事件分发机制之前，我们先来看一下事件分发涉及的设计模式；
这个设计模式是事件分发机制的核心，Google工程师是通过这个设计模式来设计事件分发机制的；理解了这个设计模式有助于我们理解事件分发机制；
而这个设计模式就是责任链模式；
3.2，责任链模式
顾名思义，责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）为请求创建了一个接收者对象的链。这种模式给予请求的类型，对请求的发送者和接收者进行解耦。这种类型的设计模式属于行为型模式。
在这种模式中，通常每个接收者都包含对另一个接收者的引用。如果一个对象不能处理该请求，那么它会把相同的请求传给下一个接收者，依此类推。
下面我们通过一段伪代码来解读这个模式：
// 请求
switch (request) {
case 0:
// 对象一接收请求并处理
break;
case 1:
// 对象二接收请求并处理
break;
case 2:
// 对象三接收请求并处理
break;
case 3:
// 对象四接收请求并处理
break;
case 4:
// 对象五接收请求并处理
break;
default:
// 默认对象接收请求并处理
}
上面这个就是我们用的最熟悉的责任链模式，当有一个请求进入责任链的时候，会遍历当前责任链上所有的对象，如果匹配到了则提前结束遍历，如果匹配不到则会被默认的对象接收；
责任链的本质是一个单向的链表结构，当有请求进入时，只会单向传递，直到被接收；
3.3，具体实现
上面我们理解了责任链设计模式之后，接下来我们来看看事件分发机制的具体实现；
在上上篇博客里面分析了View的绘制流程，里面提到了View的层次关系，Activity是View的宿主，而最顶层的View是DecorView，而DecorView里面则是View树的结构，那么我们将这些关系一一对应到了责任链里面，来看看效果吧；
当有一个事件进入责任链时，会从最顶层的DecorView开始往View树传递，直到被其中一个对象所消费；
那么由此可知事件分发总共可以分为三个部分；
- Activity的事件分发；
- ViewGroup的事件分发；
- View的事件分发；
接下来先来看一下事件分发机制的核心方法，主要有三个；
- dispatchTouchEvent()：传递事件，当前对象可以将事件通过这个方法传递给下一个对象；
- onInterceptTouchEvent()：拦截事件；当前对象通过拦截事件，来终止事件的传递；
- onTouchEvent()：处理事件，事件的最终去处；
下面我们通过Demo来看看事件是怎么传递的？
写了一个简单的布局，一个RelativeLayout里面放一个按钮；
接下来点击屏幕，看看流程会怎么走；
1，Activity的事件分发
step1：当点击屏幕的时候，会产出一个ACTION_DOWN的事件，传递到了Activity的dispatchTouchEvent方法里，来看一下Activity的dispatchTouchEvent方法，这里调用了super.dispatchTouchEvent(ev)，也就是走了父类的dispatchTouchEvent方法；
step2：进入Activity的dispatchTouchEvent方法里面，看一下做了啥；
这里面有三个方法，第一个onUserInteraction()是空方法；
/**
* Called whenever a key, touch, or trackball event is dispatched to the
* activity. Implement this method if you wish to know that the user has
* interacted with the device in some way while your activity is running.
* This callback and {@link #onUserLeaveHint} are intended to help
* activities manage status bar notifications intelligently; specifically,
* for helping activities determine the proper time to cancel a notfication.
*
* <p>All calls to your activitys {@link #onUserLeaveHint} callback will
* be accompanied by calls to {@link #onUserInteraction}. This
* ensures that your activity will be told of relevant user activity such
* as pulling down the notification pane and touching an item there.
*
* <p>Note that this callback will be invoked for the touch down action
* that begins a touch gesture, but may not be invoked for the touch-moved
* and touch-up actions that follow.
*
* @see #onUserLeaveHint()
*/
public void onUserInteraction() {
}
将注释翻译过来的意思就是：
每当Key，Touch,Trackball事件分发到当前Activity就会被调用。如果你想当你的Activity在运行的时候，能够得知用户正在与你的设备交互，你可以override该方法。
这个回调方法和onUserLeaveHint是为了帮助Activities智能的管理状态栏Notification；特别是为了帮助Activities在恰当的时间取消Notification。
所有Activity的onUserLeaveHint 回调都会伴随着onUserInteraction。这保证当用户相关的的操作都会被通知到，例如下拉下通知栏并点击其中的条目。
这个方法不是重点，不需要过多关注；
需要关注的是第二个方法getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)，这个方法最终走的是PhoneWindow的superDispatchTouchEvent();
step3：这个mDecor是DecorView，看看DecorView里的superDispatchTouchEvent(ev)方法做了啥？
这里面还是调的super，走的父类的方法；
最终走的是ViewGroup的dispatchTouchEvent()方法；在这个方法里面通过遍历当前所有的子View，通过子View的dispatchTouchEvent()方法将事件传递下去；ViewGroup的事件分发请看下面的分析；
到这里Acitivity事件就已经传递到ViewGroup了，如果后续的对象都没有处理该事件，即getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)方法返回false时，Activity就会通过onTouchEvent()把当前的事件处理掉；
看一下Activity的onTouchEvent()里面做了啥？
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
if (mWindow.shouldCloseOnTouch(this, event)) {
finish();
return true;
}
return false;
}
// Window里面的方法；
public boolean shouldCloseOnTouch(Context context, MotionEvent event) {
final boolean isOutside =
event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN && isOutOfBounds(context, event)
|| event.getAction() == MotionEvent.ACTION_OUTSIDE;
if (mCloseOnTouchOutside && peekDecorView() != null && isOutside) {
return true;
}
return false;
}
Activity的onTouchEvent()会判断当前的事件是否在屏幕的边缘触发的，如果是，则返回true，否则返回false；
总结为流程图：
2，ViewGroup的事件分发
接下来我们来分析一下ViewGroup的事件分发；
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
...
// step1;
if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
|| mFirstTouchTarget != null) {
final boolean disallowIntercept = (mGroupFlags & FLAG_DISALLOW_INTERCEPT) != 0;
if (!disallowIntercept) {
intercepted = onInterceptTouchEvent(ev);
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.
intercepted = true;
}
}
...
for (int i = childrenCount - 1; i >= 0; i--) {
...
// step2;
if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)){
...
}
...
}
}
private boolean dispatchTransformedTouchEvent(MotionEvent event, boolean cancel,
View child, int desiredPointerIdBits) {
...
if (child == null) {
handled = super.dispatchTouchEvent(event);
} else {
final float offsetX = mScrollX - child.mLeft;
final float offsetY = mScrollY - child.mTop;
event.offsetLocation(offsetX, offsetY);
// 将当前的事件分发下去；
handled = child.dispatchTouchEvent(event);
event.offsetLocation(-offsetX, -offsetY);
}
...
}
step1：在ViewGroup的dispatchTouchEvent()方法里面，在进行事件分发之前，会先调用onInterceptTouchEvent(ev)方法，用于判断当前的事件是否拦截，如果被拦截了，则事件不分发给子类了，如果没有拦截则继续分发下去；
这里需要注意的是，当事件为MotionEvent.ACTION_DOWN，才会走进onInterceptTouchEvent(ev)方法；
在走这个onInterceptTouchEvent(ev)方法之前，还有一个判断条件，disallowIntercept，这个条件是用来判断是否要禁用拦截事件，如果禁用了，则不会调用拦截的方法了；子类可以通过调用requestDisallowInterceptTouchEvent()方法修改；
如果ViewGroup的子类如果没有重写onInterceptTouchEvent(ev)这个方法，那么就会走ViewGroup的方法，这里用了4个判断条件，但是默认都是走的false，不拦截事件；
step2：如果事件没有被拦截，那么就会遍历当前所有的子View，然后调用子View的dispatchTouchEvent()方法，将事件分发下去；
那如果被拦截了，则会走super.dispatchTouchEvent(event)方法，也就是View的dispatchTouchEvent(event)方法；这个逻辑写在dispatchTransformedTouchEvent()方法里；
到这里ViewGroup的分发就讲完了，至于ViewGroup拦截事件后，怎么处理事件，请看下面的View事件分析；
流程图：
3，View的事件分发
View的事件分发也是调用的dispatchTouchEvent(event)方法，让我们来看一下这个方法的逻辑；
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
...
if (onFilterTouchEventForSecurity(event)) {
if ((mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED && handleScrollBarDragging(event)) {
result = true;
}
//noinspection SimplifiableIfStatement
ListenerInfo li = mListenerInfo;
if (li != null && li.mOnTouchListener != null
&& (mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED
&& li.mOnTouchListener.onTouch(this, event)) {
// step1
result = true;
}
if (!result && onTouchEvent(event)) {
// step2
result = true;
}
}
...
return result;
}
通过源码发现，当事件分发到了View的dispatchTouchEvent(event)后，事件就不会再继续分发下去了；那么这里面的逻辑是怎样的呢？
step1：先判断当前View的状态是可响应的（(mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED），再判断触摸监听mOnTouchListener的onTouch()的返回值，如果子类实现了OnTouchListener这个监听，并且返回了true，那么dispatchTouchEvent(event)就会返回true，表示当前View已经处理该事件；
step2：判断当step1的状态为false时，则调用了onTouchEvent(event)来判断子类是否返回true，返回true则表示当前View已经处理该事件；
看一下onTouchEvent(event)的源码：
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
// 判断当前状态是否是可点击的
final boolean clickable = ((viewFlags & CLICKABLE) == CLICKABLE
|| (viewFlags & LONG_CLICKABLE) == LONG_CLICKABLE)
|| (viewFlags & CONTEXT_CLICKABLE) == CONTEXT_CLICKABLE;
...
if (clickable || (viewFlags & TOOLTIP) == TOOLTIP) {
switch (action) {
case MotionEvent.ACTION_UP:
...
performClickInternal();
break;
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
...
checkForLongClick(0, x, y);
break;
...
}
return true;
}
return false;
}
这里需要关注的是MotionEvent.ACTION_DOWN和MotionEvent.ACTION_UP事件；
- MotionEvent.ACTION_UP：调用了performClickInternal()触发了点击监听的回调onClick()，这个是我们最常用的点击事件回调；具体是在performClick()方法里面实现的；
- MotionEvent.ACTION_DOWN：在这个判断里面，调用了checkForLongClick(0, x, y)触发了长按监听的回调，也就是onLongClick()方法；
通过判断当前的视图是否处于按压状态，且判断此视图添加的窗口数量是否和原始的一致，如果这两种状态都满足，就会触发长按监听回调；最终调用是在performLongClickInternal()方法里面；
流程图：
4. 总结
到这里，事件分发的流程就已经讲完了；
让我们来回忆一下上面提到的三个方法：
- dispatchTouchEvent(event)：将事件传递给下一层，当传递到View这一层的时候，就不会再继续往下传了；
- onInterceptTouchEvent(ev)：将事件拦截下来，只有ViewGroup有这个方法，当拦截后，就会走View的dispatchTouchEvent(event)方法来处理事件；
- onTouchEvent(event)：处理事件，在Activity层时，只有触摸边界的时候才会处理事件，在ViewGroup和View层时，会先判断是否有touch监听，没有的话，才会触发这个方法去处理事件；
分析到这里，关于上面脑洞一的设计，这种分发机制是不是完美的解决了交互的问题；
无论你视图重叠多少，事件都会一层层的传递过去，直到被某一层处理掉；有了这个机制，Android的界面就变的更灵活，更有创造性了；
看一下汇总的流程图：
关于自定义View相关的文章，之前也总结了几篇，感兴趣的可以看一下；
参考&感谢
- Android事件分发完全解析之为什么是她
- 原来Android触控机制竟是这样的？
- Java设计模式 - 责任链模式
- 责任链模式
- Android事件分发机制详解：史上最全面、最易懂
- Android 触摸事件分发机制（一）从内核到应用 一切的开始