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Android事件分发-基础原理和场景分析
2023-04-21 10:56:05
所属地 北京

作者:京东零售 郭旭锋

1 为什么需要事件分发

和其他平台类似,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。

2 事件分发的关键方法

Android 中事件分发是从 Activity 开始的,可以看看各组件中事件分发的关键方法

组件dispatchTouchEventonInterceptTouchEventonTouchEvent
Activity×
ViewGroup
View×

Activity:没有 onInterceptTouchEvent 方法,因为如果 Activity 拦截事件,将导致整个页面都没有响应,而 Activity 是系统应用和用户交互的媒介,不能响应事件显然不是系统想要的结果。所以 Activity 不需要拦截事件。

ViewGroup:三个方法都有,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,所以也不需要拦截事件。

3 事件分发流程分析

3.1 事件分发流程概览

Activity 并不是一个 View,那么 Activity 是如何将事件分发到页面的 ViewGroup 和 View 的呢。我们先看看源码

# Activity
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
    if (ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
        onUserInteraction();
    }
    // 调用 Window 对象的方法,开始事件分发
    if (getWindow().superDispatchTouchEvent(ev)) {
        return true;
    }
    // 如果事件分发返回 false,也即事件没被消费,则调用自己的 onTouchEvent 方法
    return onTouchEvent(ev);
}

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

可以看到,Activity 中的事件分发方法 dispatchTouchEvent 调用了 getWindow ().superDispatchTouchEvent (ev) 方法,而这里的 WIndow 实际上是 PhoneWindow。

简单来说,Window 是一个抽象类,是所有视图的最顶层容器,视图的外观和行为都归他管,无论是背景显示、标题栏还是事件处理都是他管理的范畴,而 PhoneWindow 作为 Window 的唯一亲儿子(唯一实现类),自然就是 View 界的皇帝了。

下来看看 PhoneWindow 的代码

# PhoneWindow
@Override
public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
    return mDecor.superDispatchTouchEvent(event);
}

PhoneWindow 中又调用了 mDecor.superDispatchTouchEvent (event) 方法。mDecor 是 DecorView 对象,再看看 DecorView 的代码

# DecorView
public class DecorView extends FrameLayout implements RootViewSurfaceTaker, WindowCallbacks {
    public boolean superDispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
        return super.dispatchTouchEvent(event);
    }
}

# FrameLayout
public class FrameLayout extends ViewGroup {
}

# ViewGroup
public abstract class ViewGroup extends View implements ViewParent, ViewManager {
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        ......
    }
}

# View
public class View implements Drawable.Callback, KeyEvent.Callback, AccessibilityEventSource {
    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        ......
    }
}

可以看到,DecorView 实际上就是 ViewGroup,事件分发方法最终调用到了 ViewGroup 的 dispatchTouchEvent (MotionEvent ev) 方法。

DecorView 是 PhoneWindow 的一个对象,其职位就是跟在 PhoneWindow 身边专业为 PhoneWindow 服务的,除了自己要干活之外,也负责消息的传递,PhoneWindow 的指示通过 DecorView 传递给下面的 View,而下面 View 的信息也通过 DecorView 回传给 PhoneWindow。

Android 中的事件分发是责任链模式的一种变形。事件由上往下传递,如果事件没有被消费则继续传递到下一层,如果事件被消费则停止传递,如果到最下层事件则没有被消费,则事件会层层传递给上一层处理。我们都知道事件分发的源头在 Activity 中的 dispatchTouchEvent 方法中,事件从这里开始,分发到布局中的各个 View 中,不断递归调用 ViewGroup/View 的 dispatchTouchEvent 方法。通过上面分析可以看到,Activity 在接受到上层派发来的事件后,会把事件传递到自己的 dispatchTouchEvent 方法中,然后 Activity 会把触摸、点击事件传递给自己的 mWindow 对象,最终传递给 DecorView 的 dispatchTouchEvent 方法,实际调用的是 ViewGroup 的 dispatchTouchEvent 方法。

3.2 事件分发源码分析

经过分析,可以知道 Android 中事件分发的关键方法就是 ViewGroup 和 View 中的相关方法,如下

# View
public class View implements Drawable.Callback, KeyEvent.Callback, AccessibilityEventSource {

    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
        // ... 省略部分代码
        boolean result = false;
        // ... 省略部分代码
        if (onFilterTouchEventForSecurity(event)) {
            // ... 省略部分代码
            // 1. 主要调用 onTouchEvent 方法,返回 true 说明事件被消费,否则没被消费
            if (!result && onTouchEvent(event)) {
                result = true;
            }
        }
        // ... 省略部分代码
        return result;
    }
    
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        // ... 省略部分代码
        // 2. 默认可点击则返回 true,也就是消费事件。Button 或设置过 OnClickListener,则 View 可点击
        if (clickable || (viewFlags & TOOLTIP) == TOOLTIP) {
            switch (action) {
                case MotionEvent.ACTION_UP:
                    // ... 省略部分代码
                    break;
                case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                    // ... 省略部分代码
                    break;
                case MotionEvent.ACTION_CANCEL:
                    // ... 省略部分代码
                    break;
                case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                    // ... 省略部分代码
                    break;
            }
            return true;
        }

        return false;
    }
}

View 中的方法逻辑比较简单,如备注 1 所示,dispatchTouchEvent 主要就是做一些安全检查,检查通过后会调用 onTouchEvent 方法。而 onTouchEvent 方法中逻辑如备注 2 所示,如果 View 是可点击的,则默认会认为消费事件,否则不消费,一般 Button 控件,或设置过 OnClickListener 的控件,View 会被默认设置为可点击。

下面看看 ViewGroup 代码

# ViewGroup
public abstract class ViewGroup extends View implements ViewParent, ViewManager {

    public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
        // ... 省略部分代码
        boolean handled = false;
        if (onFilterTouchEventForSecurity(ev)) {
            final int action = ev.getAction();
            final int actionMasked = action & MotionEvent.ACTION_MASK;

            // 1. 如果是 DOWN 事件,则重置事件状态
            if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
                // Throw away all previous state when starting a new touch gesture.
                // The framework may have dropped the up or cancel event for the previous gesture
                // due to an app switch, ANR, or some other state change.
                cancelAndClearTouchTargets(ev);
                resetTouchState();
            }

            final boolean intercepted;
            // 2. 如果是 DOWN 事件,会判断当前 ViewGroup 是否要拦截事件。这里受两个因素影响:
            //    一是 FLAG_DISALLOW_INTERCEPT,如果设置不拦截,则不会调用 onInterceptTouchEvent,直接设置为不拦截
            //    二是没设置 FLAG_DISALLOW_INTERCEPT 标志,默认允许拦截,会调用 onInterceptTouchEvent 方法
            // 3. 如果不是 DOWN 事件,可能是 MOVE 或 UP 事件,mFirstTouchTarget 是记录需要继续进行事件分发的下一级子 View,包括ViewGroup 或 View,这里也分为两种情况
            //    如果 mFirstTouchTarget 不为空,说明需要继续向下一级子 View/ViewGroup 分发事件,这时说明上次 DOWN 事件找到了下级有消费事件的子 View,且无拦截事件
            //    如果 mFirstTouchTarget 为空,说明没找到要消费事件的子 View,或事件被拦截了
            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;
            }
            // ... 省略部分代码
            TouchTarget newTouchTarget = null;
            boolean alreadyDispatchedToNewTouchTarget = false;
            // 4. 下面逻辑主要就是遍历寻找能消费事件的 View,如果事件被拦截,则不需要再寻找
            if (!canceled && !intercepted) {
                // ... 省略部分代码
                // 5. 只有 DOWN 事件才需要寻找,其他事件时已经确定是否找到,都不需要再找消费事件的 View 了
                if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN
                        || (split && actionMasked == MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN)
                        || actionMasked == MotionEvent.ACTION_HOVER_MOVE) {
                    // ... 省略部分代码
                    final int childrenCount = mChildrenCount;
                    if (newTouchTarget == null && childrenCount != 0) {
                        // ... 省略部分代码
                        final View[] children = mChildren;
                        for (int i = childrenCount - 1; i >= 0; i--) {
                            // ... 省略部分代码
                            final int childIndex = getAndVerifyPreorderedIndex(childrenCount, i, customOrder);
                            final View child = getAndVerifyPreorderedView(preorderedList, children, childIndex);
                            // 6. 这个方法是关键
                            //    如果 child 不为空,则会再调用 child.dispatchTouchEvent 方法,达到层层递归的效果
                            //    如果 child 为空,则会调用 super.dispatchTouchEvent 方法,super 是 View,实际上调用了 onTouchEvent 方法,自己判断是否消费事件
                            if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, false, child, idBitsToAssign)) {
                                // ... 省略部分代码
                                // 7. 返回 true,说明找到了消费事件的 View,下面方法会给 mFirstTouchTarget 赋值,下面 mFirstTouchTarget 将不为空
                                //    注:mFirstTouchTarget 并不是最终消费事件的 View,而是下一级包含消费事件 View 的链表对象,或是直接消费事件的 View 的链表对象
                                //    每一个 ViewGourp 都会记录一个 mFirstTouchTarget,mFirstTouchTarget.child 记录了下一层消费事件的 ViewGroup 或 View
                                //    同时,alreadyDispatchedToNewTouchTarget 变量会设置为 true
                                newTouchTarget = addTouchTarget(child, idBitsToAssign);
                                alreadyDispatchedToNewTouchTarget = true;
                                break;
                            }
                            // ... 省略部分代码
                        }
                        // ... 省略部分代码
                    }
                    // ... 省略部分代码
                }
            }

            // Dispatch to touch targets.
            if (mFirstTouchTarget == null) {
                // 8. 当没有找到消费事件的 View,或事件被拦截,mFirstTouchTarget 都不会被赋值,这里 child 为空,会调用自己的 onTouchEvent 方法
                handled = dispatchTransformedTouchEvent(ev, canceled, null, TouchTarget.ALL_POINTER_IDS);
            } else {
                // Dispatch to touch targets, excluding the new touch target if we already
                // dispatched to it.  Cancel touch targets if necessary.
                TouchTarget predecessor = null;
                TouchTarget target = mFirstTouchTarget;
                while (target != null) {
                    final TouchTarget next = target.next;
                    // 9. 说明找到了消费事件的 View,并且已经分发,直接设置为已处理
                    if (alreadyDispatchedToNewTouchTarget && target == newTouchTarget) {
                        handled = true;
                    } else {
                        final boolean cancelChild = resetCancelNextUpFlag(target.child) || intercepted;
                        // 10. 此方法和备注 6 和 8 都一样,这里多了 cancel 的处理逻辑。如果事件被拦截,需要给原来消费事件的 View 发一个 CANCEL 事件
                        if (dispatchTransformedTouchEvent(ev, cancelChild, target.child, target.pointerIdBits)) {
                            handled = true;
                        }
                        if (cancelChild) {
                            if (predecessor == null) {
                                mFirstTouchTarget = next;
                            } else {
                                predecessor.next = next;
                            }
                            target.recycle();
                            target = next;
                            continue;
                        }
                    }
                    predecessor = target;
                    target = next;
                }
            }
            // ... 省略部分代码
        }
        // ... 省略部分代码
        return handled;
    }
    
    public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
        if (ev.isFromSource(InputDevice.SOURCE_MOUSE)
                && ev.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN
                && ev.isButtonPressed(MotionEvent.BUTTON_PRIMARY)
                && isOnScrollbarThumb(ev.getX(), ev.getY())) {
            return true;
        }
        // 默认不拦截
        return false;
    }
    
    // 没有覆写这个方法,实际调用的是 View 的 onTouchEvent 方法
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    }
        
}

可以看到,ViewGroup 中的事件分发逻辑还是比较复杂,但抓住关键点后则很容易能看清它的本来面貌

(1)分发的事件包括 DOWN、MOVE、UP、CANCEL 几种,用户一个完整的动作就是由这几个事件组合而成的

(2)只有 DOWN 事件中会寻找消费事件的目标 View,其他事件不会再寻找

(3)DOWN 事件寻找到目标 View 后,后续其他事件都会直接分发至目标 View

(4)事件可以被拦截,拦截后原目标 View 会收到 CANCEL 事件,后续将不会再收到任何事件(这也是这套机制不支持丰富的嵌套滑动的原因)

3.3 事件分发情景分析

3.3.1 分发过程没有任何 View 拦截和消费

(1)事件返回时,为了简化理解,dispatchTouchEvent 直接指向了父 View 的 onTouchEvent ,实际上它仅仅是返回给父 View 的 dispatchTouchEvent 一个 false 值(影响了 mFirstTouchTarget 的值),父 View 根据返回值来调用自身的 onTouchEvent 方法

(2)ViewGroup 是根据 onInterceptTouchEvent 的返回值(影响了 mFirstTouchTarget 的值)确定是调用子 View 的 dispatchTouchEvent 还是自身的 onTouchEvent 方法

(3)如果所有 View 都没有消费 DOWN 事件,后续 MOVE 和 UP 不会再往下传递,会直接传递给 Activity 的 onTouchEvent 方法

3.3.2 最底层 View 消费事件,且上层 View 没有拦截事件

(1)若没有 ViewGroup 对事件进行拦截,而最底层 View 消费了此事件,也就是接收到 DOWN 事件时 View 的 onTouchEvent 返回 true,事件将不会再向上传递给各个 ViewGroup 的 onTouchEvent 方法,而是直接返回,后续的 MOVE 和 UP 事件也将会直接交给 View 进行处理

3.3.3 最底层 View 没有消费事件,ViewGroup2 消费了事件,且上层 View 没有拦截事件

(1)如果 View 没有消费事件,在层层调用父布局的 onTouchEvent 方法时,有 View 消费此事件,如 ViewGroup2 消费此事件,后续 MOVE 和 UP 事件将会传递给 ViewGroup2 的 onTouchEvent 方法,而且不会再调用 ViewGroup2 的 onInterceptTouchEvent 方法

(2)源码 if (actionMasked == MotionEvent.ACTION_DOWN || mFirstTouchTarget != null) {}这个代码中主要调用 onInterceptTouchEvent () 方法和处理是否拦截

第一次是 DOWN 事件会进行判断,所以会调用 onInterceptTouchEvent 拦截方法

第二次非 DOWN 事件,不会再调用 onInterceptTouchEvent 方法。原因如下:

◦ 如果 DOWN 事件的时候进行过拦截,也就是 onInterceptTouchEvent () 方法返回 true,则 mFirstTouchTarget 必定为 null,不会调用 onInterceptTouchEvent 方法。因为后面不会对这个值赋值,会往下走逻辑,直接调用到此 View 或 ViewGroup 的 onTouchEvent () 方法

◦ 如果 DOWN 事件没有拦截,但子 View 的 onTouchEvent 都返回 false,只有当前 ViewGroup 的 onTouchEvent 返回 true,mFirstTouchTarget 也同样为 null,也不会调用 onInterceptTouchEvent 方法。因为 mFirstTouchTarget 本质是找能接收事件的子 View,所有子 View 都不接收事件,mFirstTouchTarget 就必然为 null

3.3.4 ViewGroup2 拦截了并消费了 DOWN 事件,其他 View 没有拦截事件

(1)ViewGroup2 拦截 DOWN 事件后,View 不会接收到任何事件。ViewGroup2 消费事件后,后续 MOVE 和 UP 事件会交给 ViewGroup2 的 onTouchEvent 方法进行处理,且不会再调用 ViewGroup2 的 onInterceptTouchEvent 方法

3.3.5 View 消费了 DOWN 事件,ViewGroup2 拦截且消费了 MOVE 事件,其他 View 没有拦截事件

(1)View 中 DOWN 事件正常传递

(2)当 ViewGroup2 拦截 MOVE 事件后,当前 mFirstTouchTarget 不为空,首先 View 会收到转换后的 CANCEL 事件,mFirstTouchTarget 会置为空,下次 MOVE 事件由于 mFirstTouchTarget 为空,会调用到自己的 onTouchEvent 方法

3.3.6 View 消费 DOWN 事件,ViewGroup2 拦截且消费了 MOVE 事件,一定条件后,ViewGroup1 再次拦截和消费 MOVE 事件,其他 View 没有拦截事件

3.4 事件分发总结

(1)整个分发过程中没有任何拦截和消费,DOWN 事件会层层往下分发,并层层往上返回 false,MOVE 和 UP 事件则会交给 Activity 的 onTouchEvent 方法进行处理,不再往下分发

(2)分发过程中没有任何拦截但有消费,DOWN 事件会层层往下分发,并层层往上返回 false,直到有消费返回 true,MOVE 和 UP 事件则会层层往下分发,最后直接交给消费事件的 View 进行处理,然后层层返回 true

(3)分发过程中有拦截且拦截后消费,DOWN 事件会层层往下分发,直到有拦截后直接交给消费的 View 进行处理,MOVE 和 UP 事件则会层层往下分发,最后直接交给消费事件的 View 进行处理,然后层层返回 true

(4)分发过程中不拦截 DOWN 事件,但拦截 MOVE 事件且拦截后消费,第一次拦截,之前收到 DOWN 事件的子 View 会收到 CANCEL 事件,并层层返回;后续 MOVE 和 UP 会层层往下分发,最后直接交给消费事件的 View 进行处理

(5)分发过程中不拦截 DOWN 事件,但拦截 MOVE 事件且拦截后不消费,第一次拦截,之前收到 DOWN 事件的子 View 会收到 CANCEL 事件,并层层返回;后续 MOVE 和 UP 会层层往下分发,最后交给拦截的 View 进行处理,此时由于拦截的 View 没有消费,会层层往上返回 false,最后会交给 Activity 的 onTouchEvent 方法进行处理

以上,是个人的一些分析和经验,欢迎有兴趣的小伙伴一起学习和探讨!

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