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安卓自定义View进阶-事件分发原理

之前讲解了很多与View绘图相关的知识,你可以在 安卓自定义View教程目录 中查看到这些文章,如果你理解了这些文章,那么至少2D绘图部分不是难题了,大部分的需求都能满足,但是关于View还有很多知识点,例如: 让绘图更加炫酷的Paint让View动起来的动画与用户交互的触控事件 等一系列内容。 本次就带大家简单的了解一下与交互息息相关的东西-事件分发原理

本次魔法小火车的终点站是事件分发,请各位魔法师带好装备,准备登车启程。

注意:本文中所有源码分析部分均基于 API23(Android 6.0) 版本,由于安卓系统源码改变很多,可能与之前版本有所不同,但基本流程都是一致的。

为什么要有事件分发机制?

安卓上面的View是树形结构的,View可能会重叠在一起,当我们点击的地方有多个View都可以响应的时候,这个点击事件应该给谁呢?为了解决这一个问题,就有了事件分发机制。

如下图,View是一层一层嵌套的,当手指点击 View1 的时候,下面的 ViewGroupARootView 等也是能够响应的,为了确定到底应该是哪个View处理这次点击事件,就需要事件分发机制来帮忙。

安卓自定义View进阶-事件分发原理

View的结构:

我们的View是树形结构的,在上一个问题中实例View的结构大致如下:

layout文件:

<com.gcssloop.touchevent.test.RootView
	xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
	xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
	android:layout_width="match_parent"
	android:layout_height="300dp"
	android:background="#4E5268"
	android:layout_margin="20dp"
	tools:context="com.gcssloop.touchevent.MainActivity">

	<com.gcssloop.touchevent.test.ViewGroupA
		android:background="#95C3FA"
		android:layout_width="200dp"
		android:layout_height="200dp">

		<com.gcssloop.touchevent.test.View1
			android:background="#BDDA66"
			android:layout_width="130dp"
			android:layout_height="130dp"/>

	</com.gcssloop.touchevent.test.ViewGroupA>

	<com.gcssloop.touchevent.test.View2
		android:layout_alignParentRight="true"
		android:background="#BDDA66"
		android:layout_width="80dp"
		android:layout_height="80dp"/>

</com.gcssloop.touchevent.test.RootView>

View结构:

安卓自定义View进阶-事件分发原理

可以看到在上面的View结构中莫名多出来的两个东西, PhoneWindowDockerView ,这两个我们并没有在Layout文件中定义过,但是为什么会存在呢?

仔细观察上面的 layout 文件,你会发现一个问题,我在 layout 文件中的最顶层 View(Group) 的大小并不是填满父窗体的,留下了大量的空白区域,由于我们的手机屏幕不能透明,所以这些空白区域肯定要显示一些东西,那么应该显示什么呢?

有过安卓开发经验的都知道,屏幕上没有View遮挡的部分会显示主题的颜色。不仅如此,最上面的一个标题栏也没有在 layout 文件中,这个标题栏又是显示在哪里的呢?

你没有猜错,这个主题颜色和标题栏等内容就是显示在 DecorView 中的。

现在知道 DecorView 是干什么的了,那么 PhoneWindow 又有什么作用?

要了解 PhoneWindow 是干啥的,首先要了解啥是 Window ,看官方说明:

Abstract base class for a top-level window look and behavior policy. An instance of this class should be used as the top-level view added to the window manager. It provides standard UI policies such as a background, title area, default key processing, etc.

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,不论是背景显示,标题栏还是事件处理都是他管理的范畴,它其实就像是View界的太上皇(虽然能管的事情看似很多,但是没实权,因为抽象类不能直接使用)。

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,PhoneWindow 的权利可是非常大大,不过对于我们来说用处并不大,因为皇帝平时都是躲在深宫里面的,虽然偶尔用特殊方法能见上一面,但想要完全指挥 PhoneWindow 为你工作是很困难的。

而上面说的 DecorView 是 PhoneWindow 的一个内部类,其职位相当于小太监,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。

事件分发、拦截与消费

下表省略了 PhoneWidow 和 DecorView。

表示有该方法。

X 表示没有该方法。

类型 相关方法 Activity ViewGroup View
事件分发 dispatchTouchEvent
事件拦截 onInterceptTouchEvent X X
事件消费 onTouchEvent

这个三个方法均有一个 boolean(布尔) 类型的返回值,通过返回 true 和 false 来控制事件传递的流程。

PS: 从上表可以看到 Activity 和 View 都是没有时间拦截机制的,这是因为:

Activity 作为原始的事件分发者,如果 Activity 拦截了事件会导致整个屏幕都无法响应事件,这肯定不是我们想要的效果。

View最为事件传递的最末端,要么消费掉事件,要么不处理进行回传,根本没必要进行事件拦截。

事件分发流程

前面我们了解到了我们的View是树形结构的,基于这样的结构,我们的事件可以进行有序的分发。

事件收集之后最先传递给 Activity, 然后依次向下传递,大致如下:

Activity -> PhoneWindow -> DecorView -> ViewGroup -> ... -> View

这样的事件分发机制逻辑非常清晰,可是,你是否注意到一个问题?如果最后分发到View,如果这个View也没有处理事件怎么办,就这样让事件浪费掉?

当然不会啦,如果没有任何View消费掉事件,那么这个事件会按照反方向回传,最终传回给Activity,如果最后 Activity 也没有处理,本次事件才会被抛弃:

Activity <- PhoneWindow <- DecorView <- ViewGroup <- ... <- View

看到这里,我不禁微微一皱眉,这个东西咋看起来那么熟悉呢?再仔细一看,这不就是一个非常经典的 责任链模式 么? 如果我能处理就拦截下来自己干,如果自己不能处理或者不确定就交给责任链中下一个对象,只不过责任链一般是单向的,而这个提供了一个反向的反馈机制。

这种设计是非常精巧的,上层View既可以直接拦截该事件,自己处理,也可以先询问(分发给)子View,如果子View需要就交给子View处理,如果子View不需要还能继续交给上层View处理。既保证了事件的有序性,又非常的灵活。在我第一次将这个逻辑弄清楚的时候,看着这样精妙的设计,简直想欢呼庆贺一下。

其实关于事件传递机制,吴小龙的 Android事件传递机制分析 一文中的比喻非常有趣,本文也会借鉴一些其中的内容。

先确定几个角色:

Activity - 公司大老板

RootView - 项目经理

ViewGroupA - 技术小组长

View1 - 码农小王(公司里唯一的码农)

View2 - 跑龙套的路人甲,无视即可

PS:由于 PhoneWindow 和 DecorView 我们无法直接操作,以下所有示例均省略了 PhoneWindow 和 DecorView。

1.点击 View1 区域但没有任何 View 消费事件

安卓自定义View进阶-事件分发原理

当手指在 View1 区域点击了一下之后,如果所有View都不消耗事件,你就能看到一个完整的事件分发流程,大致如下:

红色箭头方向表示事件分发方向。

绿色箭头方向表示事件回传方向。

安卓自定义View进阶-事件分发原理

注意: 上图显示分发流程仅仅是一个示意流程,并不代表实际情况,如果按照实际情况绘制,会导致流程图非常复杂和混乱,在纠结了好久之后做了一个艰难的决定,采用这样一个简化后的流程。

上面的流程中存在部分不合理内容,请大家选择性接受。

  1. 事件返回时 dispatchTouchEvent 直接指向了父View的 onTouchEvent 这一部分是不合理的,实际上它仅仅是给了父View的 dispatchTouchEvent 一个 false 返回值,父View根据返回值来调用自身的 onTouchEvent
  2. ViewGroup 是根据 onInterceptTouchEvent 的返回值来确定是调用子View的 dispatchTouchEvent 还是自身的 onTouchEvent , 并没有将调用交给 onInterceptTouchEvent
  3. ViewGroup 的事件分发机制伪代码如下,可以看出事件分发的顺序。
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {
    boolean result = false;             // 默认状态为没有消费过

    if (!onInterceptTouchEvent(ev)) {   // 如果没有拦截交给子View
        result = child.dispatchTouchEvent(ev);
    }

    if (!result) {                      // 如果事件没有被消费,询问自身onTouchEvent
        result = onTouchEvent(ev);
    }

    return result;
}

测试:

情景:老板: 我看公司最近业务不咋地,准备发展一下电商业务,下周之前做个淘宝出来试试怎么样。

事件顺序,老板(MainActivity)要做淘宝,这个事件通过各个部门(ViewGroup)一层一层的往下传,传到最底层的时候,码农小王(View1)发现做不了,于是消息又一层一层的回传到老板那里。

可以看到整个事件传递路线非常有序。从Activity开始,最后回传给Activity结束(由于我们无法操作Phone Window和DecorView,所以没有它们的信息)。

MainActivity [老板]: dispatchTouchEvent     经理,我准备发展一下电商业务,下周之前做一个淘宝出来.
RootView     [经理]: dispatchTouchEvent     呼叫技术部,老板要做淘宝,下周上线.
RootView     [经理]: onInterceptTouchEvent  (老板可能疯了,但又不是我做.)
ViewGroupA   [组长]: dispatchTouchEvent     老板要做淘宝,下周上线?
ViewGroupA   [组长]: onInterceptTouchEvent  (看着不太靠谱,先问问小王怎么看)
View1        [码农]: onInterceptTouchEvent  做淘宝???
View1        [码农]: onTouchEvent           这个真心做不了啊.
ViewGroupA   [组长]: onTouchEvent           小王说做不了.
RootView     [经理]: onTouchEvent           报告老板, 技术部说做不了.
MainActivity [老板]: onTouchEvent           这么简单都做不了,你们都是干啥的(愤怒).

2.点击 View1 区域且事件被 View1 消费

如果事件被View1消费掉了则事件会回传告诉上层View这个事件已经被我解决了,上层View就无需再响应了。

安卓自定义View进阶-事件分发原理

注意:这张图中的事件回传路径才是正确的路径。

测试:

情景:老板: 我觉得咱们这个app按钮不好看,做的有光泽一点,要让人有一种想点的欲望。

事件顺序,老板(MainActivity)要做改界面,这个事件通过各个部门(ViewGroup)一层一层的往下传,传到最底层的时候,码农小王(View1)发现很容易,就在按钮上添加了一道光。

可以看出,事件一旦被消费就意味着消息传递的结束,上层View知道了事件已经被消费掉,就不再处理了。

MainActivity [老板]: dispatchTouchEvent     把按钮做的好看一点,要有光泽,给人一种点击的欲望.
RootView     [经理]: dispatchTouchEvent     技术部,老板说按钮不好看,要加一道光.
RootView     [经理]: onInterceptTouchEvent  
ViewGroupA   [组长]: dispatchTouchEvent     给按钮加上一道光.
ViewGroupA   [组长]: onInterceptTouchEvent  
View1        [码农]: onInterceptTouchEvent  加一道光.
View1        [码农]: onTouchEvent           做好了.

加一道光:

安卓自定义View进阶-事件分发原理

3.点击 View1 区域但事件被 ViewGroupA 拦截

上层的View有权拦截事件,不传递给下层View,例如 ListView 滑动的时候,就不会将事件传递给下层的子 View。

安卓自定义View进阶-事件分发原理

注意:可以看到,如果上层拦截了事件,下层View将接收不到事件信息。

测试:

情景:老板: 报告一下项目进度。

事件顺序,老板(MainActivity)要知道项目进度,这个事件通过各个部门(ViewGroup)一层一层的往下传,传到技术组组长的时候,组长上报任务即可。

MainActivity [老板]: dispatchTouchEvent     现在项目做到什么程度了?
RootView     [经理]: dispatchTouchEvent     技术部,你们的app快做完了么?
RootView     [经理]: onInterceptTouchEvent  
ViewGroupA   [组长]: dispatchTouchEvent     项目进度?
ViewGroupA   [组长]: onInterceptTouchEvent  
ViewGroupA   [组长]: onTouchEvent           正在测试,明天就测试完了

其他情形

事件分发机制设计到到情形非常多,这里就不一一列举了,记住以下几条原则就行了。

  • 1.如果事件被消费,就意味着事件信息传递终止。
  • 2.如果事件一直没有被消费,最后会传给Activity,如果Activity也不需要就被抛弃。
  • 3.判断事件是否被消费是根据返回值,而不是根据你是否使用了事件。

总结

View的事件分发机制实际上就是一个非常经典的责任链模式,如果你了解责任链模式,那么事件分发对你来说并不是什么难题,如果你不了解责任链模式,刚好借此机会学习一下啦。

责任链模式:

当有多个对象均可以处理同一请求的时候,将这些对象串联成一条链,并沿着这条链传递改请求,直到有对象处理它为止。

Android 中事件分发机制原理虽然非常简单,但由于实际运用场景非常复杂,一旦具体到某个场景中变得很麻烦,而本文仅仅是带你简单的了解一下事件分发机制,更详细的内容和具体的一些特殊情形处理会在后续文章中进行讲解。

最后,由于个人水平有限,文章中可能会出现错误,如果你觉得哪一部分有错误,或者发现了错别字等内容,欢迎在评论区告诉我,另外,据说关注作者微博不仅能第一时间收到新文章消息,还能变帅哦。

参考资料

Activity

PhoneWindow

ViewGroup

View

Android事件传递机制分析

Android ViewGroup/View 事件分发机制详解

Android事件分发机制完全解析,带你从源码的角度彻底理解(上)

Android事件分发机制完全解析,带你从源码的角度彻底理解(下)

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