Input系统之InputReader处理触摸事件案例
大胃粥 人气:0正文
手机一般有两种类型的输入设备。一种是键盘类型的输入设备，通常它包含电源键和音量下键。另一种是触摸类型的输入设备，触摸屏就属于这种类型。
键盘类型的输入设备一般都是产生按键事件，前面已经用几篇文章，分析了按键事件的分发流程。
触摸类型的输入设备一般都是产生触摸事件，本文就开始分析触摸事件的分发流程。
1. InputMapper 处理触摸事件
由 Input系统: InputReader 处理按键事件 可知，InputReader 从 EventHub 获取到事件后，最终把事件交给 InputMapper 进行处理。
InputMapperKeyboardInputMapperTouchInputMapperSingleTouchInputMapperMultiTouchInputMapper
对于键盘类型的输入设备，它的按键事件由 KeyboardInputManager 处理。对于触摸类型的输入设备，如果设备支持多点触摸，它的触摸事件由 MultiTouchInputMapper 处理，而如果只支持单点触摸，它的触摸事件由 SingleTouchInputMapper 处理。
通常，手机上的触摸屏都是支持多点触摸的，那么就看看 MultiTouchInputMapper 处理触摸事件的流程
void MultiTouchInputMapper::process(const RawEvent* rawEvent) {
// 2. 调用父类处理同步事件(EV_SYN SYN_REPORT)
TouchInputMapper::process(rawEvent);
// 1. 使用累加器收集同步事件之前的每一个手指的触控点信息
mMultiTouchMotionAccumulator.process(rawEvent);
}
为了方便大家理解这里的处理过程，我展示一段在触摸屏上滑动手指所产生的触摸事件序列
/dev/input/event4: EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 00000336 /dev/input/event4: EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 0000017f /dev/input/event4: EV_SYN SYN_REPORT 00000000 /dev/input/event4: EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 00000333 /dev/input/event4: EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 00000184 /dev/input/event4: EV_SYN SYN_REPORT 00000000 /dev/input/event4: EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 0000032f /dev/input/event4: EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 00000188 /dev/input/event4: EV_SYN SYN_REPORT 00000000
对于每一次的触摸事件，例如手指按下或者移动，驱动会先上报它的信息事件，例如 x, y 坐标事件，再加上一个同步事件(SYN_REPORT)。
那么，MultiTouchInputMapper 处理触摸事件的过程就很好理解了，如下
- 使用累加器 MultiTouchMotionAccumulator 收集触摸事件的信息。参考【2. 收集触摸事件信息】
- 调用父类 TouchInputMapper::process() 处理同步事件。参考 【3. 处理同步事件】
2. 收集触摸事件信息
在分析累加器收集触摸事件信息之前，首先得理解多点触摸协议，也就是 A / B 协议。B 协议也叫 slot 协议，下面简单介绍下这个协议。
当第一个手指按下时，会有如下事件序列
EV_ABS ABS_MT_SLOT 00000000 EV_ABS ABS_MT_TRACKING_ID 00000000 EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 000002ea EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 00000534 EV_SYN SYN_REPORT 00000000
事件 ABS_MT_SLOT，表明触摸信息事件，是由哪个槽(slot)进行上报的。一个手指产生的触摸事件，只能由同一个槽进行上报。
事件 ABS_MT_TRACKING_ID ，表示手指ID。手指 ID 才能唯一代表一个手指，槽的 ID 并不能代表一个手指。因为假如一个手指抬起，另外一个手指按下，这两个手指的事件可能由同一个槽进行上报，但是手指 ID 肯定是不一样的。
事件 ABS_MT_POSITION_X 和 ABS_MT_POSITION_Y 表示触摸点的 x, y 坐标值。
事件 SYN_REPORT 是同步事件，它表示系统需要同步并处理之前的事件。
当第一个手指移动时，会有如下事件
EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 000002ec EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 00000526 EV_SYN SYN_REPORT 00000000
此时没有指定 ABS_MT_SLOT 事件和 ABS_MT_TRACKING_ID 事件，默认使用前面的值，因为此时只有一个手指。
当第二个手指按下时，会有如下事件
EV_ABS ABS_MT_SLOT 00000001 EV_ABS ABS_MT_TRACKING_ID 00000001 EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 00000470 EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 00000475 EV_SYN SYN_REPORT 00000000
很简单，第二个手指的事件，由另外一个槽进行上报。
当两个手指同时移动时，会有如下事件
EV_ABS ABS_MT_SLOT 00000000 EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 000004e0 EV_ABS ABS_MT_SLOT 00000001 EV_ABS ABS_MT_POSITION_X 0000046f EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 00000414 EV_SYN SYN_REPORT 00000000
通过指定槽，就可以清晰看到事件由哪个槽进行上报，从而就可以区分出两个手指产生的事件。
当其中一个手指抬起时，会有如下事件
EV_ABS ABS_MT_SLOT 00000000 // 注意，ABS_MT_TRACKING_ID 的值为 -1 EV_ABS ABS_MT_TRACKING_ID ffffffff EV_ABS ABS_MT_SLOT 00000001 EV_ABS ABS_MT_POSITION_Y 000003ee EV_SYN SYN_REPORT 00000000
当一个手指抬起时，ABS_MT_TRACKING_ID 事件的值为 -1，也就是十六进制的 ffffffff。通过槽事件，可以知道是第一个手指抬起了。
如果最后一个手指也抬起了，会有如下事件
EV_ABS ABS_MT_TRACKING_ID ffffffff // 同步事件，不属于触摸事件 EV_SYN SYN_REPORT 00000000
通过 ABS_MT_TRACKING_ID 事件可知，手指是抬起了，但是哪个手指抬起了呢？由于抬起的是最后一个手指，因此省略了槽事件。
现在已经了解了 slot 协议，现在让我来看看累加器 MultiTouchMotionAccumulator 是如何收集这个协议上报的数据的
void MultiTouchMotionAccumulator::process(const RawEvent* rawEvent) {
if (rawEvent->type == EV_ABS) {
bool newSlot = false;
if (mUsingSlotsProtocol) {
// 1. SLOT 协议，使用 ABS_MT_SLOT 事件获取索引
if (rawEvent->code == ABS_MT_SLOT) {
mCurrentSlot = rawEvent->value;
newSlot = true;
}
} else if (mCurrentSlot < 0) {
// 非 SLOT 协议 : 初始上报的事件，默认 slot 为 0
mCurrentSlot = 0;
}
if (mCurrentSlot < 0 || size_t(mCurrentSlot) >= mSlotCount) {
// ...
} else {
// 2. 根据索引，获取 Slot 数组的元素，并填充信息
Slot* slot = &mSlots[mCurrentSlot];
if (!mUsingSlotsProtocol) {
slot->mInUse = true;
}
switch (rawEvent->code) {
case ABS_MT_POSITION_X:
slot->mAbsMTPositionX = rawEvent->value;
break;
case ABS_MT_POSITION_Y:
slot->mAbsMTPositionY = rawEvent->value;
break;
// ...
case ABS_MT_TRACKING_ID:
if (mUsingSlotsProtocol && rawEvent->value < 0) {
// The slot is no longer in use but it retains its previous contents,
// which may be reused for subsequent touches.
// SLOT 协议: ABS_MT_TRACKING_ID 事件的值小于0，表示当前 slot 不再使用。
slot->mInUse = false;
} else {
// SLOT 协议 : ABS_MT_TRACKING_ID 事件的值为非负值，表示当前 slot 正在使用。
slot->mInUse = true;
slot->mAbsMTTrackingId = rawEvent->value;
}
break;
// ...
}
}
} else if (rawEvent->type == EV_SYN && rawEvent->code == SYN_MT_REPORT) {
// MultiTouch Sync: The driver has returned all data for *one* of the pointers.
// 非 SLOT 协议 : EV_SYN + SYN_MT_REPORT 事件，分割手指的触控点信息
mCurrentSlot += 1;
}
}
收集 slot 协议上报的数据的过程如下
- 首先根据 ABS_MT_SLOT 事件，获取数组索引。如果上报的数据中没有指定 ABS_MT_SLOT 事件，那么默认用最近一次的 ABS_MT_SLOT 事件的值。
- 根据索引，从数组 mSlots 获取 Slot 元素，并填充数据。
很简单，就是用 Slot 数组的不同元素，收集不同手指所产生的事件信息。
3. 处理同步事件
根据前面的分析可知，驱动每次上报完触摸事件信息后，都会伴随着一个同步事件。刚才已经收集了触摸事件的信息，现在来看下如何处理同步事件
void TouchInputMapper::process(const RawEvent* rawEvent) {
mCursorButtonAccumulator.process(rawEvent);
mCursorScrollAccumulator.process(rawEvent);
mTouchButtonAccumulator.process(rawEvent);
// 处理同步事件
if (rawEvent->type == EV_SYN && rawEvent->code == SYN_REPORT) {
sync(rawEvent->when, rawEvent->readTime);
}
}
void TouchInputMapper::sync(nsecs_t when, nsecs_t readTime) {
// Push a new state.
// 添加一个空的元素
mRawStatesPending.emplace_back();
// 获取刚刚添加的元素
RawState& next = mRawStatesPending.back();
next.clear();
next.when = when;
next.readTime = readTime;
// ...
// 1. 同步累加器中的数据到 next 中
// syncTouch() 由子类实现
syncTouch(when, &next);
// ...
// 2. 处理数据
processRawTouches(false /*timeout*/);
}
处理同步事件的过程如下
- 调用 syncTouch() 把累加器收集到数据，同步到 mRawStatesPending 最后一个元素中。syncTouch() 由子类实现。参考【3.1 同步数据】
- 处理同步过来的数据。同步过来的数据，基本上还是元数据，因此需要对它加工，最终要生成高级事件，并分发出去。参考【3.2 处理同步后的数据】
3.1 同步数据
void MultiTouchInputMapper::syncTouch(nsecs_t when, RawState* outState) {
size_t inCount = mMultiTouchMotionAccumulator.getSlotCount();
size_t outCount = 0;
BitSet32 newPointerIdBits;
mHavePointerIds = true;
for (size_t inIndex = 0; inIndex < inCount; inIndex++) {
// 从收集器中获取 Slot 数组的元素
const MultiTouchMotionAccumulator::Slot* inSlot =
mMultiTouchMotionAccumulator.getSlot(inIndex);
// 如果 tracking id 为负值，槽就会不再使用
if (!inSlot->isInUse()) {
continue;
}
if (inSlot->getToolType() == AMOTION_EVENT_TOOL_TYPE_PALM) {
// ...
}
if (outCount >= MAX_POINTERS) {
break; // too many fingers!
}
// 把累加器的Slot数组的数据同步到 RawState::rawPointerData 中
RawPointerData::Pointer& outPointer = outState->rawPointerData.pointers[outCount];
outPointer.x = inSlot->getX();
outPointer.y = inSlot->getY();
outPointer.pressure = inSlot->getPressure();
outPointer.touchMajor = inSlot->getTouchMajor();
outPointer.touchMinor = inSlot->getTouchMinor();
outPointer.toolMajor = inSlot->getToolMajor();
outPointer.toolMinor = inSlot->getToolMinor();
outPointer.orientation = inSlot->getOrientation();
outPointer.distance = inSlot->getDistance();
outPointer.tiltX = 0;
outPointer.tiltY = 0;
outPointer.toolType = inSlot->getToolType();
if (outPointer.toolType == AMOTION_EVENT_TOOL_TYPE_UNKNOWN) {
// ...
}
bool isHovering = mTouchButtonAccumulator.getToolType() != AMOTION_EVENT_TOOL_TYPE_MOUSE &&
(mTouchButtonAccumulator.isHovering() ||
(mRawPointerAxes.pressure.valid && inSlot->getPressure() <= 0));
outPointer.isHovering = isHovering;
// Assign pointer id using tracking id if available.
if (mHavePointerIds) {
int32_t trackingId = inSlot->getTrackingId();
int32_t id = -1;
// 把 tracking id 转化为 id
if (trackingId >= 0) {
// mPointerIdBits 保存的是手指的所有 id
// mPointerTrackingIdMap 是建立 id 到 trackingId 的映射
// 这里就是根据 trackingId 找到 id
for (BitSet32 idBits(mPointerIdBits); !idBits.isEmpty();) {
uint32_t n = idBits.clearFirstMarkedBit();
if (mPointerTrackingIdMap[n] == trackingId) {
id = n;
}
}
// id < 0 表示从缓存中,根据 trackingId, 没有获取到 id
if (id < 0 && !mPointerIdBits.isFull()) {
// 从 mPointerIdBits 生成一个 id
id = mPointerIdBits.markFirstUnmarkedBit();
// mPointerTrackingIdMap 建立 id 到 trackingId 映射
mPointerTrackingIdMap[id] = trackingId;
}
}
// id < 0，表示手指抬起
if (id < 0) {
mHavePointerIds = false;
// 清除对应的数据
outState->rawPointerData.clearIdBits();
newPointerIdBits.clear();
} else { // 有 id
// 保存id
outPointer.id = id;
// 保存 id -> index 映射
// index 是数组 RawPointerData::pointers 的索引
outState->rawPointerData.idToIndex[id] = outCount;
outState->rawPointerData.markIdBit(id, isHovering);
newPointerIdBits.markBit(id);
}
}
outCount += 1;
}
// 保存手指的数量
outState->rawPointerData.pointerCount = outCount;
// 保存所有的手指 id
mPointerIdBits = newPointerIdBits;
// 对于 SLOT 协议，同步的收尾工作不做任何事
mMultiTouchMotionAccumulator.finishSync();
}
累加器收集的数据是由驱动直接上报的元数据，这里把元数据同步到 RawState::rawPointerData，它的类型为 RawPointerData ，结构体定义如下
// TouchInputMapper.h
/* Raw data for a collection of pointers including a pointer id mapping table. */
struct RawPointerData {
struct Pointer {
uint32_t id; // 手指的 ID
int32_t x;
int32_t y;
// ...
};
// 手指的数量
uint32_t pointerCount;
// 用 Pointer 数组保存触摸事件的所有信息
Pointer pointers[MAX_POINTERS];
// touchingIdBits 保存所有手指的ID
BitSet32 hoveringIdBits, touchingIdBits, canceledIdBits;
// 建立手指ID到数组索引的映射
uint32_t idToIndex[MAX_POINTER_ID + 1];
// ...
};
介绍下 RawPointerData 的几个成员变量，就可以知道同步后的数据有哪些了
- uint32_t pointerCount : 保存触摸的手指数量。
- BitSet32 touchingIdBits : 保存所有手指的ID。
- Pointer pointers[MAX_POINTERS] : 保存所有手指的触摸事件的元数据。
- uint32_t idToIndex[MAX_POINTER_ID + 1] : 保存手指 ID 到 index 的映射。这个 index 就是数组 pointers 的索引。
在这里，我要强调几点事
- 只有手指 ID 才能唯一代表一个手指。
- index 只能作为数据的索引，来获取手指的触摸事件信息。
- 如果你知道了手指ID，那么就可以通过 idToIndex 获取索引，然后根据索引获取手指对应的触摸事件信息。
我曾经写了一篇文章 多手指触控，其实也不是很难 ，这篇文章中强调了，在多手指触摸的情况下，只有手指 ID 能唯一代表一个手指，如果想获取某一个手指的触摸事件，那么必须先将 ID 转化为 index，然后使用这个 index 从数组中获取触摸事件的数据。现在，你懂了吗？
3.2 处理同步后的数据
现在数据已经同步到 mRawStatesPending 最后一个元素中，但是这些数据基本上是元数据，是比较晦涩的，接下来看看如何处理这些数据
void TouchInputMapper::processRawTouches(bool timeout) {
if (mDeviceMode == DeviceMode::DISABLED) {
// ...
}
// 现在开始处理同步过来的数据
const size_t N = mRawStatesPending.size();
size_t count;
for (count = 0; count < N; count++) {
// 获取数据
const RawState& next = mRawStatesPending[count];
// ...
// 1. mCurrentRawState 保存当前正在处理的元数据
mCurrentRawState.copyFrom(next);
if (mCurrentRawState.when < mLastRawState.when) {
mCurrentRawState.when = mLastRawState.when;
mCurrentRawState.readTime = mLastRawState.readTime;
}
// 2. 加工以及分发
cookAndDispatch(mCurrentRawState.when, mCurrentRawState.readTime);
}
// 成功处理完数据，就从 mRawStatesPending 从擦除
if (count != 0) {
mRawStatesPending.erase(mRawStatesPending.begin(), mRawStatesPending.begin() + count);
}
if (mExternalStylusDataPending) {
// ...
}
}
开始处理元数据之前，首先使用 mCurrentRawState 复制了当前正在处理的数据，后面会使用它进行前后两次的数据对比，生成高级事件，例如 DOWN, MOVE, UP 事件。
然后调用 cookAndDispatch() 对数据进行加工和分发
void TouchInputMapper::cookAndDispatch(nsecs_t when, nsecs_t readTime) {
// 加工完的数据保存到 mCurrentCookedState
mCurrentCookedState.clear();
// ...
// Consume raw off-screen touches before cooking pointer data.
// If touches are consumed, subsequent code will not receive any pointer data.
if (consumeRawTouches(when, readTime, policyFlags)) {
mCurrentRawState.rawPointerData.clear();
}
// 1. 加工事件
cookPointerData();
// ...
// 此时的 device mode 为 DIRECT，表示直接分发
if (mDeviceMode == DeviceMode::POINTER) {
// ...
} else {
updateTouchSpots();
if (!mCurrentMotionAborted) {
dispatchButtonRelease(when, readTime, policyFlags);
dispatchHoverExit(when, readTime, policyFlags);
//2. 分发触摸事件
dispatchTouches(when, readTime, policyFlags);
dispatchHoverEnterAndMove(when, readTime, policyFlags);
dispatchButtonPress(when, readTime, policyFlags);
}
if (mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerCount == 0) {
mCurrentMotionAborted = false;
}
}
// ...
// 保存上一次的元数据和上一次的加工后的数据
mLastRawState.copyFrom(mCurrentRawState);
mLastCookedState.copyFrom(mCurrentCookedState);
}
加工和分发事件的过程如下
- 使用 cookPointerData() 进行加工事件。加工什么呢？例如，由于手指是在输入设备上触摸的，因此需要把输入设备的坐标转换为显示屏的坐标，这样窗口就能接收到正确的坐标事件。参考【3.2.1 加工数据】
- 使用 dispatchTouches() 进行分发事件。底层上报的数据毕竟晦涩难懂，因此需要包装成 DOWN/MOVE/UP 事件进行分发。参考【3.2.2 分发事件】
3.2.1 加工数据
void TouchInputMapper::cookPointerData() {
uint32_t currentPointerCount = mCurrentRawState.rawPointerData.pointerCount;
mCurrentCookedState.cookedPointerData.clear();
mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerCount = currentPointerCount;
mCurrentCookedState.cookedPointerData.hoveringIdBits =
mCurrentRawState.rawPointerData.hoveringIdBits;
mCurrentCookedState.cookedPointerData.touchingIdBits =
mCurrentRawState.rawPointerData.touchingIdBits;
mCurrentCookedState.cookedPointerData.canceledIdBits =
mCurrentRawState.rawPointerData.canceledIdBits;
if (mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerCount == 0) {
mCurrentCookedState.buttonState = 0;
} else {
mCurrentCookedState.buttonState = mCurrentRawState.buttonState;
}
// Walk through the the active pointers and map device coordinates onto
// surface coordinates and adjust for display orientation.
for (uint32_t i = 0; i < currentPointerCount; i++) {
const RawPointerData::Pointer& in = mCurrentRawState.rawPointerData.pointers[i];
// Size
// ...
// Pressure
// ...
// Distance
// ...
// Coverage
// ...
// Adjust X,Y coords for device calibration
float xTransformed = in.x, yTransformed = in.y;
mAffineTransform.applyTo(xTransformed, yTransformed);
// 1. 把输入设备的坐标，转换为显示设备坐标
// 转换后的坐标，保存到 xTransformed 和 yTransformed 中
rotateAndScale(xTransformed, yTransformed);
// Adjust X, Y, and coverage coords for surface orientation.
// ...
// Write output coords.
PointerCoords& out = mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerCoords[i];
out.clear();
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_X, xTransformed);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_Y, yTransformed);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_PRESSURE, pressure);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_SIZE, size);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_TOUCH_MAJOR, touchMajor);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_TOUCH_MINOR, touchMinor);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_ORIENTATION, orientation);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_TILT, tilt);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_DISTANCE, distance);
if (mCalibration.coverageCalibration == Calibration::CoverageCalibration::BOX) {
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_GENERIC_1, left);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_GENERIC_2, top);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_GENERIC_3, right);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_GENERIC_4, bottom);
} else {
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_TOOL_MAJOR, toolMajor);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_TOOL_MINOR, toolMinor);
}
// Write output relative fields if applicable.
uint32_t id = in.id;
if (mSource == AINPUT_SOURCE_TOUCHPAD &&
mLastCookedState.cookedPointerData.hasPointerCoordsForId(id)) {
const PointerCoords& p = mLastCookedState.cookedPointerData.pointerCoordsForId(id);
float dx = xTransformed - p.getAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_X);
float dy = yTransformed - p.getAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_Y);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_RELATIVE_X, dx);
out.setAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_RELATIVE_Y, dy);
}
// Write output properties.
PointerProperties& properties = mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerProperties[i];
properties.clear();
properties.id = id;
properties.toolType = in.toolType;
// Write id index and mark id as valid.
mCurrentCookedState.cookedPointerData.idToIndex[id] = i;
mCurrentCookedState.cookedPointerData.validIdBits.markBit(id);
}
}
加工的元数据保存到了 CookedState::cookedPointerData 中，它的类型为 CookedPointerData ，结构体定义如下
struct CookedPointerData {
uint32_t pointerCount;
PointerProperties pointerProperties[MAX_POINTERS];
// 保存坐标数据
PointerCoords pointerCoords[MAX_POINTERS];
BitSet32 hoveringIdBits, touchingIdBits, canceledIdBits, validIdBits;
uint32_t idToIndex[MAX_POINTER_ID + 1];
// ...
};
一看就明白了什么意思把，就不过多介绍了。
对于手机来的触摸屏来说，触摸事件的加工，最主要的就是把触摸屏的坐标点转换为显示屏的坐标点，如下
// Transform raw coordinate to surface coordinate
void TouchInputMapper::rotateAndScale(float& x, float& y) {
// Scale to surface coordinate.
// 1. 根据x,y的缩放比例，计算触摸点在显示设备的缩放坐标
const float xScaled = float(x - mRawPointerAxes.x.minValue) * mXScale;
const float yScaled = float(y - mRawPointerAxes.y.minValue) * mYScale;
const float xScaledMax = float(mRawPointerAxes.x.maxValue - x) * mXScale;
const float yScaledMax = float(mRawPointerAxes.y.maxValue - y) * mYScale;
// Rotate to surface coordinate.
// 0 - no swap and reverse.
// 90 - swap x/y and reverse y.
// 180 - reverse x, y.
// 270 - swap x/y and reverse x.
// 根据旋转方向计算最终的显示设备的x,y坐标值
switch (mSurfaceOrientation) {
case DISPLAY_ORIENTATION_0:
x = xScaled + mXTranslate;
y = yScaled + mYTranslate;
break;
case DISPLAY_ORIENTATION_90:
y = xScaledMax - (mRawSurfaceWidth - mSurfaceRight);
x = yScaled + mYTranslate;
break;
case DISPLAY_ORIENTATION_180:
x = xScaledMax - (mRawSurfaceWidth - mSurfaceRight);
y = yScaledMax - (mRawSurfaceHeight - mSurfaceBottom);
break;
case DISPLAY_ORIENTATION_270:
y = xScaled + mXTranslate;
x = yScaledMax - (mRawSurfaceHeight - mSurfaceBottom);
break;
default:
assert(false);
}
}
这是一道初中的坐标系转换的数学题目，我就不献丑去细致分析了，主要过程如下
- 首先根据坐标轴的缩放比例 mXScale 和 mYScale，计算触摸屏的坐标点在显示屏的坐标系中的x, y轴的缩放值。
- 根据显示屏 x, y 轴的偏移量，以及旋转角度，最终计算出显示屏上的坐标点。
3.2.2 分发事件
元数据已经加工完成，现在是时候来分发了
void TouchInputMapper::dispatchTouches(nsecs_t when, nsecs_t readTime, uint32_t policyFlags) {
BitSet32 currentIdBits = mCurrentCookedState.cookedPointerData.touchingIdBits;
BitSet32 lastIdBits = mLastCookedState.cookedPointerData.touchingIdBits;
int32_t metaState = getContext()->getGlobalMetaState();
int32_t buttonState = mCurrentCookedState.buttonState;
if (currentIdBits == lastIdBits) {
if (!currentIdBits.isEmpty()) {
// No pointer id changes so this is a move event.
// The listener takes care of batching moves so we don't have to deal with that here.
// 如果前后两次数据的手指数没有变化，并且当前的手指数不为0，那么此时事件肯定是移动事件，需要分发 AMOTION_EVENT_ACTION_MOVE 事件
dispatchMotion(when, readTime, policyFlags, mSource, AMOTION_EVENT_ACTION_MOVE, 0, 0,
metaState, buttonState, AMOTION_EVENT_EDGE_FLAG_NONE,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerProperties,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerCoords,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.idToIndex, currentIdBits, -1,
mOrientedXPrecision, mOrientedYPrecision, mDownTime);
}
} else { // 前后两次数据的手指数不相等
// There may be pointers going up and pointers going down and pointers moving
// all at the same time.
BitSet32 upIdBits(lastIdBits.value & ~currentIdBits.value);
BitSet32 downIdBits(currentIdBits.value & ~lastIdBits.value);
BitSet32 moveIdBits(lastIdBits.value & currentIdBits.value);
BitSet32 dispatchedIdBits(lastIdBits.value);
// Update last coordinates of pointers that have moved so that we observe the new
// pointer positions at the same time as other pointers that have just gone up.
// 参数 moveIdBits 表示有移动的手指，这里检测移动的手指，前后两次数据有变化，那么表示需要分发一个移动事件
bool moveNeeded =
updateMovedPointers(mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerProperties,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerCoords,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.idToIndex,
mLastCookedState.cookedPointerData.pointerProperties,
mLastCookedState.cookedPointerData.pointerCoords,
mLastCookedState.cookedPointerData.idToIndex, moveIdBits);
if (buttonState != mLastCookedState.buttonState) {
moveNeeded = true;
}
// Dispatch pointer up events.
while (!upIdBits.isEmpty()) {
uint32_t upId = upIdBits.clearFirstMarkedBit();
bool isCanceled = mCurrentCookedState.cookedPointerData.canceledIdBits.hasBit(upId);
if (isCanceled) {
ALOGI("Canceling pointer %d for the palm event was detected.", upId);
}
// 有手指抬起，分发 AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_UP 事件
dispatchMotion(when, readTime, policyFlags, mSource, AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_UP, 0,
isCanceled ? AMOTION_EVENT_FLAG_CANCELED : 0, metaState, buttonState, 0,
mLastCookedState.cookedPointerData.pointerProperties,
mLastCookedState.cookedPointerData.pointerCoords,
mLastCookedState.cookedPointerData.idToIndex, dispatchedIdBits, upId,
mOrientedXPrecision, mOrientedYPrecision, mDownTime);
dispatchedIdBits.clearBit(upId);
mCurrentCookedState.cookedPointerData.canceledIdBits.clearBit(upId);
}
// Dispatch move events if any of the remaining pointers moved from their old locations.
// Although applications receive new locations as part of individual pointer up
// events, they do not generally handle them except when presented in a move event.
// 如果移动的手指前后两次数据有变化，那么分发移动事件
if (moveNeeded && !moveIdBits.isEmpty()) {
ALOG_ASSERT(moveIdBits.value == dispatchedIdBits.value);
dispatchMotion(when, readTime, policyFlags, mSource, AMOTION_EVENT_ACTION_MOVE, 0, 0,
metaState, buttonState, 0,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerProperties,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerCoords,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.idToIndex, dispatchedIdBits, -1,
mOrientedXPrecision, mOrientedYPrecision, mDownTime);
}
// Dispatch pointer down events using the new pointer locations.
while (!downIdBits.isEmpty()) {
uint32_t downId = downIdBits.clearFirstMarkedBit();
dispatchedIdBits.markBit(downId);
if (dispatchedIdBits.count() == 1) {
// First pointer is going down. Set down time.
mDownTime = when;
}
// 有手指按下，分发 AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_DOWN
dispatchMotion(when, readTime, policyFlags, mSource, AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_DOWN,
0, 0, metaState, buttonState, 0,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerProperties,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerCoords,
mCurrentCookedState.cookedPointerData.idToIndex, dispatchedIdBits,
downId, mOrientedXPrecision, mOrientedYPrecision, mDownTime);
}
}
}
分发事件的过程，其实就是对比前后两次的数据，生成高级事件 AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_DOWN, AMOTION_EVENT_ACTION_MOVE, AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_UP，然后调用 dispatchMotion() 分发这些高级事件。
void TouchInputMapper::dispatchMotion(nsecs_t when, nsecs_t readTime, uint32_t policyFlags,
uint32_t source, int32_t action, int32_t actionButton,
int32_t flags, int32_t metaState, int32_t buttonState,
int32_t edgeFlags, const PointerProperties* properties,
const PointerCoords* coords, const uint32_t* idToIndex,
BitSet32 idBits, int32_t changedId, float xPrecision,
float yPrecision, nsecs_t downTime) {
PointerCoords pointerCoords[MAX_POINTERS];
PointerProperties pointerProperties[MAX_POINTERS];
uint32_t pointerCount = 0;
while (!idBits.isEmpty()) {
uint32_t id = idBits.clearFirstMarkedBit();
uint32_t index = idToIndex[id];
pointerProperties[pointerCount].copyFrom(properties[index]);
pointerCoords[pointerCount].copyFrom(coords[index]);
// action 添加索引
// action 中前8位表示手指索引，后8位表示ACTION
if (changedId >= 0 && id == uint32_t(changedId)) {
action |= pointerCount << AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT;
}
pointerCount += 1;
}
ALOG_ASSERT(pointerCount != 0);
// 当只有一个手指按下，发送 AMOTION_EVENT_ACTION_DOWN 事件。
// 但最后一个手指抬起时，发送 AMOTION_EVENT_ACTION_UP 事件。
if (changedId >= 0 && pointerCount == 1) {
// Replace initial down and final up action.
// We can compare the action without masking off the changed pointer index
// because we know the index is 0.
if (action == AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_DOWN) {
action = AMOTION_EVENT_ACTION_DOWN;
} else if (action == AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_UP) {
if ((flags & AMOTION_EVENT_FLAG_CANCELED) != 0) {
action = AMOTION_EVENT_ACTION_CANCEL;
} else {
action = AMOTION_EVENT_ACTION_UP;
}
} else {
// Can't happen.
ALOG_ASSERT(false);
}
}
float xCursorPosition = AMOTION_EVENT_INVALID_CURSOR_POSITION;
float yCursorPosition = AMOTION_EVENT_INVALID_CURSOR_POSITION;
if (mDeviceMode == DeviceMode::POINTER) {
auto [x, y] = getMouseCursorPosition();
xCursorPosition = x;
yCursorPosition = y;
}
const int32_t displayId = getAssociatedDisplayId().value_or(ADISPLAY_ID_NONE);
const int32_t deviceId = getDeviceId();
std::vector<TouchVideoFrame> frames = getDeviceContext().getVideoFrames();
std::for_each(frames.begin(), frames.end(),
[this](TouchVideoFrame& frame) { frame.rotate(this->mSurfaceOrientation); });
// 把数据包装成 NotifyMotionArgs，并加入到 QueuedInputListener 队列
NotifyMotionArgs args(getContext()->getNextId(), when, readTime, deviceId, source, displayId,
policyFlags, action, actionButton, flags, metaState, buttonState,
MotionClassification::NONE, edgeFlags, pointerCount, pointerProperties,
pointerCoords, xPrecision, yPrecision, xCursorPosition, yCursorPosition,
downTime, std::move(frames));
getListener()->notifyMotion(&args);
}
可以看到，数据最终被包装成 NotifyMotionArgs 分发到下一环 InputClassifier。
但是，在这之前，还对 action 做了如下处理
- 为 action 添加一个 index。由于 index 是元数据数组的索引，因此 action 也就是绑定了触摸事件的数据。
- 如果是第一个手指按下，把 AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_DOWN 转换为 AMOTION_EVENT_ACTION_DOWN。
- 如果是最后一个手指抬起，把 AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_UP 转换成 AMOTION_EVENT_ACTION_UP。
第2点和第3点，在自定义 View 中处理多手指事件时，是不是很熟悉。
结束
闭上眼睛，想想 InputReader 如何处理触摸事件的。其实就是通过 InputMapper 把触摸屏的坐标点转换为显示屏的坐标点，然后对比前后两次的数据，生成高级事件，然后分发给下一环。so easy !
看我文章的人，是不是大部分是上层的人，前面两篇文章正好是上层应用类型的文章，所以得到大量的点赞反馈。但是须知，经济基础才能决定上层建筑，只有掌握了基础，才能以不变应万变。
关于触摸事件，我也会打算写一篇手势导航的文章，也就是我们经常使用的通过手势进行返回，通过手势回到桌面，这一定是大家最想看到的东西，更多关于InputReader处理触摸事件的资料请关注其它相关文章！
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