技术 / android / Android触摸事件分发原理

1 触摸事件分发对象
2 View 事件分发策略
3 Android 触摸事件分发策略是一种责任链模式

1 触摸事件分发对象 [Top]

手机的本质是一台计算机，所以我们在讨论触摸事件的时候，就应该认识到手机屏幕实际上就是外部输入设备。这和台式机的鼠标和键盘并无二致，而触摸事件就是一个输入事件。

一个触摸输入事件一般经由手机屏幕（硬件）-> 驱动程序 -> 操作系统（内核）-> framework（用户空间）这样一条传达路线。作为应用层开发者，我们关注触摸事件（以下简称事件）在用户空间中的分发机制。

事件在用户空间中会在三个对象中进行派发，分别是：Activity，Window，View。整体来看，事件会在这三个对象中按照层次关系先自顶向下进行事件派发到达目标 View，再自底向上将目标 View 对事件的处理结果进行回传：

Dispatch from activity

具体来说：

event 经由 Activity.dispatchTouchEvent() 传递给 PhoneWindow。
然后经由 PhoneWindow.superDispatchTouchEvent() 传递给 DecorView（ViewGroup）。
event 在 DecorView 的视图树中经过一系列分发策略进行处理，之后返回处理结果 R（true or false）。
R 从 DecorView 返回给 PhoneWindow。
PhoneWindow 直接将 R 返回给 Activity。
如果 R=false，Activity.onTouchEvent() 将进一步处理未被消费的 event；否则直接返回。

以上 6 步事件往返步骤中，PhoneWindow 只进行事件传递，于事件分发并无实质作用；Activity 的主要作用是对未处理（未消费）的事件进行收尾工作；而第 3 步中事件在 View 中的分发策略是整个事件分发原理的核心，接下来将讨论事件在 View 中的分发策略。

需要注意的是，图中的事件经由内核后会先到达 DecorView，然后再经由 Activity 一路又回传到了 DecorView。这样做的目的是为了解耦，ViewRootImpl 设计成只直接和 View（DecorView）联系；而 DecorView 设计成只和窗口回调接口（回调接口由 Activity or Dialog 实现）联系；Activity 一来在事件到来时需要拦截做一些预处理（onUserInteraction()），一来它不直接管理 DecorView，只有 PhoneWindow 才直接管理 DecorView，所以 Activity 会把事件先传给 PhoneWindow，最终由 PhoneWindow 传给 DecorView 执行真正的 View 事件分发策略。

2 View 事件分发策略 [Top]

在讲分发策略之前，首先说一下事件与操作的区别。

2.1 事件和操作

事件就是我们前面说的触摸事件，或者叫手势，主要包括：

ACTION_DOWN：按下，即手指刚刚接触屏幕。
ACTION_MOVE：接触屏幕后手指在屏幕上移动。
ACTION_UP：手指离开屏幕。
ACTION_CANCEL：事件被取消，一种常见的场景是在一个 View 上按下但在松开手指前手指移动到该 View 的点击区域外就会触发该事件。
ACTION_POINTER_XXX 系列事件：两个手指操纵时，表示第二个手指的触摸事件。

而操作是由一系列事件组成的事件序列，从 ACTION_DOWN 开始，到 ACTION_UP 或 ACTION_CANCEL 结束。常见的操作有：

点击：DOWN -> UP
滑动：DOWN -> MOVE...MOVE -> UP
放大：DOWN -> POINTER_DOWN -> MOVE...MOVE -> UP

2.2 ViewGroup 对事件的处理

事件在 View 中的分发总是先从一个顶层 ViewGroup（DecorView）开始，然后自顶向下经过一系列子 ViewGroup，最终传递到一个目标 ViewGroup 或 View 为止。所以我们看到，处理事件的主体只有两个：ViewGroup 和 View。

无论是 ViewGroup 还是 View，当事件到达的时候，都由一个事件策略函数——dispatchTouchEvent(event) 来决定如何处理当前的事件。

我们知道，ViewGroup 既是一个 View，也是 View 的容器。一个常见的场景是：我们需要直接对 ViewGroup 执行一个操作，无论手势范围是否落在 ViewGroup 内部的子 View 中，我们希望只由指定的上层 ViewGroup 响应这个操作。这就要求事件在到达指定的 ViewGorup 之后被拦截下来，不再继续往下面的子 View 传递了。

所以在 ViewGroup 的事件分发策略中有一个很重要的策略——事件拦截（onInterceptTouchEvent）。事件拦截方法 onInterceptTouchEvent 由 ViewGroup 的子类去实现，返回 true 表示执行拦截，返回 false 表示不拦截。

onInterceptTouchEvent 返回 true

如果执行拦截操作，ViewGroup 需要将正在处理事件的子 View（如果有的话）派发 CANCEL 事件，即中断可能存在的子 View 的操作。接下来，ViewGroup 将退化为一个普通的 View，执行普通 View 的事件分发策略，即 super.dispatchTouchEvent(event)，该函数返回事件是否被消费。普通 View 的事件分发策略将在下一小节介绍。

一旦 ViewGroup 拦截一个事件，则在下一个 DOWN 事件发生之前（即下一个操作开始），后续的所有其它事件都不再传递到子 View，且无需再经过拦截，而是直接走普通 View 的事件分发流程。

onInterceptTouchEvent 返回 false

如果 ViewGroup 不执行拦截，则需要分两种情况讨论：

ViewGroup 不拦截 DOWN 事件

即，从一个操作开始阶段，ViewGroup 就对其放行。这时，ViewGroup 将按照先根遍历的顺序遍历下层的各个子 View，若子 View 在手势范围内，则将 DOWN 事件派发给它并执行普通 View 的事件分发策略。若在遍历过程中有子 View 消费了 DOWN 事件，则 ViewGroup 记录它，往后的事件就无需再次遍历，而是直接交给它处理。若 ViewGroup 的所有子 View 都不消费 DOWN 事件，则 ViewGroup 退化成普通 View，执行普通 View 的事件分发策略。

ViewGroup 不拦截其它事件

这说明 ViewGroup 也没有拦截 DOWN 事件，否则其它事件不会有机会执行拦截判断。此时，若 ViewGroup 有子 View 消费了 DOWN 事件，说明该子 View 正在执行一个操作，后续的事件都将交给该子 View 处理；若 ViewGroup 没有任何子 View 消费了 DOWN 事件，则 ViewGroup 退化成普通 View，执行普通 View 的事件分发策略。

以上说明，在 ViewGroup 不拦截 DOWN 事件后，虽然有可能其某个子 View 消费了该 DOWN 事件，但是后续的事件还是有可能被 ViewGroup 拦截的。一个典型的例子是 ViewPager，这是一个自定义的 ViewGroup。考虑在 ViewPager 的某一页中有一个按钮，该按钮是 ViewPager 的子 View，当用户的手指一开始按在了按钮上时，DOWN 事件不会被 ViewPager 拦截，而是会被按钮消费。因为，如果接下里的手势是 UP，则按钮继续消费该事件，完成了一个点击操作；而如果接下来的手势是 MOVE，则 ViewPager 应该拦截，并向按钮派发 CANCEL 事件，表示此时应该是一个滑动操作了。

ViewGrop 事件分发策略的流程如下图所示：

ViewGroup dispatch event

2.3 普通 View 对事件的处理

同样的，普通 View 对事件的分发策略由 View.dispatchTouchEvent(event) 来实现，也就是所有视图的默认事件分发策略。即，ViewGroup.dispatchTouchEvent(event) 是对默认分发策略的重写。

与 ViewGroup 类似，View 实际上也有事件拦截机制。区别是，ViewGroup 拦截事件的目的是阻止事件继续向子孙节点传递，从而 ViewGroup 自己消费事件；而 View 拦截事件的目的是以用户自定义的事件消费覆盖 View 默认的事件消费。所以 ViewGroup 拦截事件是主动拦截，而 View 拦截事件是被动拦截。

View 拦截事件的方法是 View.TouchListener.onTouch(event)。也就是我们熟知的向 View 注册 onTouch 监听：

/**
 * Register a callback to be invoked when a touch event is sent to this view.
 * @param l the touch listener to attach to this view
 */
public void setOnTouchListener(OnTouchListener l) {
    getListenerInfo().mOnTouchListener = l;
}

public interface OnTouchListener {
    /**
     * @return True if the listener has consumed the event, false otherwise.
     */
    boolean onTouch(View v, MotionEvent event);
}

注意，OnTouchListener.onTouch() 的返回值表示用户自定义的事件监听是否消费该事件。如果事件分发到 View 后，被用户自定义监听消费了，则 View 的默认事件消费将不会执行；否则，执行默认的消费策略。

View 的默认事件消费策略在 View.onTouchEvent(event) 中。默认情况下，View.onTouchEvent(event) 返回 true，即消费所有分发来的事件，除非对 View 设置成不可点击。所以，View 的默认消费策略会有点击操作的逻辑，因为所有的视图默认都是可点击的。

如果要完成更加复杂的操作，必须自定义 View，并重写 View.onTouchEvent(event)。

综上，普通 View 事件分发策略流程如下图所示：

View dispatch event

3 Android 触摸事件分发策略是一种责任链模式 [Top]

如果忽略事件分发策略的细节，即不关心 dispatchTouchEvent(event) 的内部实现，那么我们可以将事件分发归纳为一个如下抽象的模型：

当一个事件产生后，将该事件发送给一个视图树去处理，首先从一个根节点 ViewGroup 开始，不断地往下层 ViewGorup/View 传递，每到达一个 ViewGorup/View 后都会决定要不要对事件进行处理。若处理则停止向下传递并将处理结果原路上报给事件发送者——Activity；若不处理，则将事件继续传递给下一个 ViewGorup/View，直到最终被其中一个 ViewGorup/View 处理或者全部不处理并将不处理的结果返回给发送者。

这样一种抽象场景很适合用责任链模式去实现。责任链模式要求请求发送者和请求接收者进行解耦，请求发送者只负责发送请求和接收处理结果；请求接收者只关心对请求进行解析并判断能不能处理该请求，若不能处理，则将请求发送给下一跳接收者，若能处理则处理请求并将处理结果返回给发送者。这样，不同的请求接收者只需要实现自己对请求的处理逻辑，而不用关心整条请求链是什么样的；同时，新的请求接收者也可以无缝接入请求链。

Android 触摸事件分发中，可以把 Activity 当做请求的发送方，而每一个 ViewGorup/View 都是请求接收者，不同的接收者都通过重写 dispatchTouchEvent （往往还要配套重写 onInterceptTouchEvent 和 onTouchEvent）来对实现各自的请求处理逻辑，即决定要不要处理（拦截），如何处理，对不同的请求如何区别处理等等。责任链的构建通过 layout 文件来实现。

一个典型的责任链模式 UML 图如下：

Chain of responsibility

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