Android开发Input系统触摸事件分发
大胃粥 人气:0引言
Input系统: InputReader 处理触摸事件 分析了 InputReader 对触摸事件的处理流程，最终的结果是把触摸事件包装成 NotifyMotionArgs，然后分发给下一环。根据 Input系统: InputManagerService的创建与启动 可知，下一环是 InputClassifier。然而系统目前并不支持 InputClassifier 的功能，因此事件会被直接发送到 InputDispatcher。
Input系统: 按键事件分发 分析了按键事件的分发流程，虽然分析的目标是按键事件，但是也从整体上，描绘了事件分发的框架。而本文分析触摸事件的分发流程，也会用到这个框架，因此重复内容不再赘述。
1. InputDispatcher 收到触摸事件
void InputDispatcher::notifyMotion(const NotifyMotionArgs* args) {
if (!validateMotionEvent(args->action, args->actionButton, args->pointerCount,
args->pointerProperties)) {
return;
}
uint32_t policyFlags = args->policyFlags;
// 来自InputReader/InputClassifier的 motion 事件，都是受信任的
policyFlags |= POLICY_FLAG_TRUSTED;
android::base::Timer t;
// 1. 对触摸事件执行截断策略
// 触摸事件入队前，查询截断策略，查询的结果保存到参数 policyFlags
mPolicy->interceptMotionBeforeQueueing(args->displayId, args->eventTime, /*byref*/ policyFlags);
if (t.duration() > SLOW_INTERCEPTION_THRESHOLD) {
ALOGW("Excessive delay in interceptMotionBeforeQueueing; took %s ms",
std::to_string(t.duration().count()).c_str());
}
bool needWake;
{ // acquire lock
mLock.lock();
if (shouldSendMotionToInputFilterLocked(args)) {
// ...
}
// 包装成 MotionEntry
// Just enqueue a new motion event.
std::unique_ptr<MotionEntry> newEntry =
std::make_unique<MotionEntry>(args->id, args->eventTime, args->deviceId,
args->source, args->displayId, policyFlags,
args->action, args->actionButton, args->flags,
args->metaState, args->buttonState,
args->classification, args->edgeFlags,
args->xPrecision, args->yPrecision,
args->xCursorPosition, args->yCursorPosition,
args->downTime, args->pointerCount,
args->pointerProperties, args->pointerCoords, 0, 0);
// 2. 把触摸事件加入收件箱
needWake = enqueueInboundEventLocked(std::move(newEntry));
mLock.unlock();
} // release lock
// 3. 如果有必要，唤醒线程处理触摸事件
if (needWake) {
mLooper->wake();
}
}
InputDispatcher 收到触摸事件后的处理流程，与收到按键事件的处理流程非常相似
- 对触摸事件进行截断策略查询。参考【1.1 截断策略查询】
- 把触摸事件加入 InputDispatcher 收件箱，然后唤醒线程处理触摸事件。
1.1 截断策略查询
void NativeInputManager::interceptMotionBeforeQueueing(const int32_t displayId, nsecs_t when,
uint32_t& policyFlags) {
bool interactive = mInteractive.load();
if (interactive) {
policyFlags |= POLICY_FLAG_INTERACTIVE;
}
// 受信任，并且是非注入的事件
if ((policyFlags & POLICY_FLAG_TRUSTED) && !(policyFlags & POLICY_FLAG_INJECTED)) {
if (policyFlags & POLICY_FLAG_INTERACTIVE) {
// 设备处于交互状态下，受信任且非注入的事件，直接发送给用户，而不经过截断策略处理
policyFlags |= POLICY_FLAG_PASS_TO_USER;
} else {
// 只有设备处于非交互状态，触摸事件才需要执行截断策略
JNIEnv* env = jniEnv();
jint wmActions = env->CallIntMethod(mServiceObj,
gServiceClassInfo.interceptMotionBeforeQueueingNonInteractive,
displayId, when, policyFlags);
if (checkAndClearExceptionFromCallback(env,
"interceptMotionBeforeQueueingNonInteractive")) {
wmActions = 0;
}
handleInterceptActions(wmActions, when, /*byref*/ policyFlags);
}
} else { // 注入事件，或者不受信任事件
// 只有在交互状态下，才传递给用户
// 注意，这里还有另外一层意思: 非交互状态下，不发送给用户
if (interactive) {
policyFlags |= POLICY_FLAG_PASS_TO_USER;
}
}
}
void NativeInputManager::handleInterceptActions(jint wmActions, nsecs_t when,
uint32_t& policyFlags) {
if (wmActions & WM_ACTION_PASS_TO_USER) {
policyFlags |= POLICY_FLAG_PASS_TO_USER;
}
}
一个触摸事件，必须满足下面三种情况，才执行截断策略
- 触摸事件是受信任的。来自输入设备的触摸事件都是受信任的。
- 触摸事件是非注入的。monkey 的原理就是注入触摸事件，因此它的事件是不需要经过截断策略处理的。
- 设备处于非交互状态。一般来说，非交互状态指的就是显示屏处于灭屏状态。
另外还需要关注的是，事件在什么时候是不需要经过截断策略，有两种情况
- 对于受信任且非注入的触摸事件，如果设备处于交互状态，直接发送给用户。 也就是说，如果显示屏处于亮屏状态，输入设备产生的触摸事件一定会发送给窗口。
- 对于不受信任，或者注入的触摸事件，如果设备处于交互状态，也是直接发送给用户。也就是说，如果显示屏处于亮屏状态，monkey 注入的触摸事件，也是直接发送给窗口的。
最后还要注意一件事，如果一个触摸事件是不受信任的事件，或者是注入事件，当设备处于非交互状态下(通常指灭屏)，那么它不经过截断策略，也不会发送给用户，也就是会被丢弃。
在实际工作中处理的触摸事件，通常都是来自输入设备，它肯定是受信任的，而且非注入的，因此它只有在设备处于非交互状态下(一般指灭屏)下，非会执行截断策略，而如果设备处于交互状态(通常指亮屏)，会被直接分发给窗口。
现在来看下截断策略的具体实现
// PhoneWindowManager.java
public int interceptMotionBeforeQueueingNonInteractive(int displayId, long whenNanos,
int policyFlags) {
// 1. 如果策略要求唤醒屏幕，那么截断这个触摸事件
// 一般来说，唤醒屏幕的策略取决于设备的配置文件
if ((policyFlags & FLAG_WAKE) != 0) {
if (wakeUp(whenNanos / 1000000, mAllowTheaterModeWakeFromMotion,
PowerManager.WAKE_REASON_WAKE_MOTION, "android.policy:MOTION")) {
// 返回 0，表示截断触摸事件
return 0;
}
}
// 2. 判断非交互状态下，是否截断事件
if (shouldDispatchInputWhenNonInteractive(displayId, KEYCODE_UNKNOWN)) {
// 返回这个值，表示不截断事件，也就是事件分发给用户
return ACTION_PASS_TO_USER;
}
// 忽略 theater mode
if (isTheaterModeEnabled() && (policyFlags & FLAG_WAKE) != 0) {
wakeUp(whenNanos / 1000000, mAllowTheaterModeWakeFromMotionWhenNotDreaming,
PowerManager.WAKE_REASON_WAKE_MOTION, "android.policy:MOTION");
}
// 3. 默认截断触摸事件
// 返回0，表示截断事件
return 0;
}
private boolean shouldDispatchInputWhenNonInteractive(int displayId, int keyCode) {
// Apply the default display policy to unknown displays as well.
final boolean isDefaultDisplay = displayId == DEFAULT_DISPLAY
|| displayId == INVALID_DISPLAY;
final Display display = isDefaultDisplay
? mDefaultDisplay
: mDisplayManager.getDisplay(displayId);
final boolean displayOff = (display == null
|| display.getState() == STATE_OFF);
if (displayOff && !mHasFeatureWatch) {
return false;
}
// displayOff 表示屏幕处于 off 状态，但是非 off 状态，并不表示一定是亮屏状态
// 对于 doze 状态，屏幕处于 on 状态，但是屏幕可能仍然是黑的
// 因此，只要屏幕处于 on 状态，并且显示了锁屏，触摸事件不会截断
if (isKeyguardShowingAndNotOccluded() && !displayOff) {
return true;
}
// 对于触摸事件，keyCode 的值为 KEYCODE_UNKNOWN
if (mHasFeatureWatch && (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_BACK
|| keyCode == KeyEvent.KEYCODE_STEM_PRIMARY
|| keyCode == KeyEvent.KEYCODE_STEM_1
|| keyCode == KeyEvent.KEYCODE_STEM_2
|| keyCode == KeyEvent.KEYCODE_STEM_3)) {
return false;
}
// 对于默认屏幕，如果设备处于梦境状态，那么触摸事件不截断
// 因为 doze 组件需要接收触摸事件，可能会唤醒屏幕
if (isDefaultDisplay) {
IDreamManager dreamManager = getDreamManager();
try {
if (dreamManager != null && dreamManager.isDreaming()) {
return true;
}
} catch (RemoteException e) {
Slog.e(TAG, "RemoteException when checking if dreaming", e);
}
}
// Otherwise, consume events since the user can't see what is being
// interacted with.
return false;
}
截断策略是否截断触摸事件，取决于策略的返回值，有两种情况
- 返回 0，表示截断触摸事件。
- 返回 ACTION_PASS_TO_USER ，表示不截断触摸事件，也就是把触摸事件分发给用户/窗口。
下面列举触摸事件截断与否的情况，但是要注意一个前提，设备处于非交互状态(一般就是指灭屏状态)
- 事件会被传递给用户，也就是不截断，情况如下
- 有锁屏，并且显示屏处于非 off 状态。注意，非 off 状态，并不是表示屏幕处于 on(亮屏) 状态，也可能是 doze 状态(屏幕处于低电量状态)，doze 状态屏幕也是黑的。
- 梦境状态。因为梦境状态下会运行 doze 组件。
- 事件被截断，情况如下
- 策略标志位包含 FLAG_WAKE ，它会导致屏幕被唤醒，因此需要截断触摸事件。FLAG_WAKE 一般来自于输入设备的配置文件。
- 没有锁屏，没有梦境，也没有 FLAG_WAKE，默认就会截断。
从上面的分析可以总结出了两条结论
- 如果系统有组件在运行，例如，锁屏、doze组件，那么触摸事件需要分发到这些组件，因此不会被截断。
- 如果没有组件运行，触摸事件都会被截断。触摸事件由于需要唤醒屏幕，而导致被截断，只是其中一个特例。
2. InputDispatcher 分发触摸事件
由 Input系统: InputManagerService的创建与启动 可知，InputDispatcher 通过线程循环来处理收件箱中的事件，而且一次循环只能处理一个事件
void InputDispatcher::dispatchOnce() {
nsecs_t nextWakeupTime = LONG_LONG_MAX;
{ // acquire lock
std::scoped_lock _l(mLock);
mDispatcherIsAlive.notify_all();
if (!haveCommandsLocked()) {
// 1. 分发一个触摸事件
dispatchOnceInnerLocked(&nextWakeupTime);
}
// 触摸事件的分发过程不会产生命令
if (runCommandsLockedInterruptible()) {
nextWakeupTime = LONG_LONG_MIN;
}
// 2. 计算线程下次唤醒的时间点，以便处理 anr
const nsecs_t nextAnrCheck = processAnrsLocked();
nextWakeupTime = std::min(nextWakeupTime, nextAnrCheck);
if (nextWakeupTime == LONG_LONG_MAX) {
mDispatcherEnteredIdle.notify_all();
}
} // release lock
// 3. 线程休眠指定的时长
nsecs_t currentTime = now();
int timeoutMillis = toMillisecondTimeoutDelay(currentTime, nextWakeupTime);
mLooper->pollOnce(timeoutMillis);
}
一次线程循环处理触摸事件的过程如下
- 分发一个触摸事件。
- 当事件分发给窗口后，会计算一个窗口反馈的超时时间，利用这个时间，计算线程下次唤醒的时间点。
- 利用上一步计算出的线程唤醒的时间点，计算出线程最终需要休眠多长时间。当线程被唤醒后，会检查接收触摸时间的窗口，是否反馈超时，如果超时，会引发 ANR。
现在来看看如何分发一个触摸事件
void InputDispatcher::dispatchOnceInnerLocked(nsecs_t* nextWakeupTime) {
nsecs_t currentTime = now();
if (!mDispatchEnabled) {
resetKeyRepeatLocked();
}
if (mDispatchFrozen) {
return;
}
// 这里是优化 app 切换的延迟
// mAppSwitchDueTime 是 app 切换的超时时间，如果小于当前时间，那么表明app切换超时了
// 如果app切换超时，那么在app切换按键事件之前的未处理的事件，都将会被丢弃
bool isAppSwitchDue = mAppSwitchDueTime <= currentTime;
if (mAppSwitchDueTime < *nextWakeupTime) {
*nextWakeupTime = mAppSwitchDueTime;
}
// mPendingEvent 表示正在处理的事件
if (!mPendingEvent) {
if (mInboundQueue.empty()) {
// ...
} else {
// 1. 从收件箱队列中取出事件
mPendingEvent = mInboundQueue.front();
mInboundQueue.pop_front();
traceInboundQueueLengthLocked();
}
// 如果这个事件需要传递给用户，那么需要同上层的 PowerManagerService，此时有用户行为，这个作用就是延长亮屏的时间
if (mPendingEvent->policyFlags & POLICY_FLAG_PASS_TO_USER) {
pokeUserActivityLocked(*mPendingEvent);
}
}
ALOG_ASSERT(mPendingEvent != nullptr);
bool done = false;
// 检测丢弃事件的原因
DropReason dropReason = DropReason::NOT_DROPPED;
if (!(mPendingEvent->policyFlags & POLICY_FLAG_PASS_TO_USER)) {
// 被截断策略截断
dropReason = DropReason::POLICY;
} else if (!mDispatchEnabled) {
// 一般是由于系统正在系统或者正在关闭
dropReason = DropReason::DISABLED;
}
if (mNextUnblockedEvent == mPendingEvent) {
mNextUnblockedEvent = nullptr;
}
switch (mPendingEvent->type) {
// ....
case EventEntry::Type::MOTION: {
std::shared_ptr<MotionEntry> motionEntry =
std::static_pointer_cast<MotionEntry>(mPendingEvent);
if (dropReason == DropReason::NOT_DROPPED && isAppSwitchDue) {
// app 切换超时，导致触摸事件被丢弃
dropReason = DropReason::APP_SWITCH;
}
if (dropReason == DropReason::NOT_DROPPED && isStaleEvent(currentTime, *motionEntry)) {
// 10s 之前的事件，已经过期
dropReason = DropReason::STALE;
}
// 这里是优化应用无响应的一个措施，会丢弃mNextUnblockedEvent之前的所有触摸事件
if (dropReason == DropReason::NOT_DROPPED && mNextUnblockedEvent) {
dropReason = DropReason::BLOCKED;
}
// 2. 分发触摸事件
done = dispatchMotionLocked(currentTime, motionEntry, &dropReason, nextWakeupTime);
break;
}
// ...
}
// 3. 如果事件被处理，重置一些状态，例如 mPendingEvent
// 返回 true，就表示已经处理了事件
// 事件被丢弃，或者发送完毕，都会返回 true
// 返回 false，表示暂时不知道如何处理事件，因此线程会休眠
// 然后，线程再次被唤醒时，再来处理这个事件
if (done) {
if (dropReason != DropReason::NOT_DROPPED) {
dropInboundEventLocked(*mPendingEvent, dropReason);
}
mLastDropReason = dropReason;
// 重置 mPendingEvent
releasePendingEventLocked();
// 立即唤醒，处理下一个事件
*nextWakeupTime = LONG_LONG_MIN; // force next poll to wake up immediately
}
}
Input系统: 按键事件分发 已经分析过 InputDispatcher 的线程循环。而对于触摸事件，是通过 InputDispatcher::dispatchMotionLocked() 进行分发
bool InputDispatcher::dispatchMotionLocked(nsecs_t currentTime, std::shared_ptr<MotionEntry> entry,
DropReason* dropReason, nsecs_t* nextWakeupTime) {
if (!entry->dispatchInProgress) {
entry->dispatchInProgress = true;
}
// 1. 触摸事件有原因需要丢弃，那么不走后面的分发流程
if (*dropReason != DropReason::NOT_DROPPED) {
setInjectionResult(*entry,
*dropReason == DropReason::POLICY ? InputEventInjectionResult::SUCCEEDED
: InputEventInjectionResult::FAILED);
return true;
}
bool isPointerEvent = entry->source & AINPUT_SOURCE_CLASS_POINTER;
std::vector<InputTarget> inputTargets;
bool conflictingPointerActions = false;
InputEventInjectionResult injectionResult;
if (isPointerEvent) {
// 寻找触摸的窗口，窗口保存到 inputTargets
// 2. 为触摸事件，寻找触摸的窗口
// 触摸的窗口保存到 inputTargets 中
injectionResult =
findTouchedWindowTargetsLocked(currentTime, *entry, inputTargets, nextWakeupTime,
&conflictingPointerActions);
} else {
// ...
}
if (injectionResult == InputEventInjectionResult::PENDING) {
// 返回 false，表示暂时不知道如何处理这个事件，这会导致线程休眠
// 等线程下次被唤醒时，再来处理这个事件
return false;
}
// 走到这里，表示触摸事件已经被处理，因此保存处理的结果
// 只要返回的不是 InputEventInjectionResult::PENDING
// 都表示事件被处理，无论是权限拒绝还是失败，或是成功
setInjectionResult(*entry, injectionResult);
if (injectionResult == InputEventInjectionResult::PERMISSION_DENIED) {
ALOGW("Permission denied, dropping the motion (isPointer=%s)", toString(isPointerEvent));
return true;
}
if (injectionResult != InputEventInjectionResult::SUCCEEDED) {
CancelationOptions::Mode mode(isPointerEvent
? CancelationOptions::CANCEL_POINTER_EVENTS
: CancelationOptions::CANCEL_NON_POINTER_EVENTS);
CancelationOptions options(mode, "input event injection failed");
synthesizeCancelationEventsForMonitorsLocked(options);
return true;
}
// 走到这里，表示触摸事件已经成功找到触摸的窗口
// Add monitor channels from event's or focused display.
// 3. 触摸事件找到了触摸窗口，在分发给窗口前，保存 global monitor 到 inputTargets 中
// 开发者选项中的 Show taps 和 Pointer location，利用的 global monitor
addGlobalMonitoringTargetsLocked(inputTargets, getTargetDisplayId(*entry));
if (isPointerEvent) {
// ... 省略 portal window 处理的代码
}
if (conflictingPointerActions) {
// ...
}
// 4. 分发事件给 inputTargets 中的所有窗口
dispatchEventLocked(currentTime, entry, inputTargets);
return true;
}
一个触摸事件的分发过程，可以大致总结为以下几个过程
- 如果有原因表明触摸事件需要被丢弃，那么触摸事件不会走后面的分发流程，即被丢弃。
- 通常触摸事件是发送给窗口的，因此需要为触摸事件寻找触摸窗口。窗口最终被保存到 inputTargets 中。参考【2.1 寻找触摸的窗口】
- inputTargets 保存触摸窗口后，还要保存 global monitor 窗口。例如开发者选项中的 Show taps 和 Pointer location，就是利用这个窗口实现的。
- 启动分发循环，把触摸事件分发给 inputTargets 保存的窗口。 由于 Input系统: 按键事件分发 已经分发过这个过程，本文不再分析。
2.1 寻找触摸的窗口
InputEventInjectionResult InputDispatcher::findTouchedWindowTargetsLocked(
nsecs_t currentTime, const MotionEntry& entry, std::vector<InputTarget>& inputTargets,
nsecs_t* nextWakeupTime, bool* outConflictingPointerActions) {
// ...
// 6. 对于非 DOWN 事件，获取已经 DOWN 事件保存的 TouchState
// TouchState 保存了接收 DOWN 事件的窗口
const TouchState* oldState = nullptr;
TouchState tempTouchState;
std::unordered_map<int32_t, TouchState>::iterator oldStateIt =
mTouchStatesByDisplay.find(displayId);
if (oldStateIt != mTouchStatesByDisplay.end()) {
oldState = &(oldStateIt->second);
tempTouchState.copyFrom(*oldState);
}
// ...
// 第一个条件 newGesture 表示第一个手指按下
// 后面一个条件，表示当前窗口支持 split motion，并且此时有另外一个手指按下
if (newGesture || (isSplit && maskedAction == AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_DOWN)) {
/* Case 1: New splittable pointer going down, or need target for hover or scroll. */
// 触摸点的获取 x, y 坐标
int32_t x;
int32_t y;
int32_t pointerIndex = getMotionEventActionPointerIndex(action);
if (isFromMouse) {
// ...
} else {
x = int32_t(entry.pointerCoords[pointerIndex].getAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_X));
y = int32_t(entry.pointerCoords[pointerIndex].getAxisValue(AMOTION_EVENT_AXIS_Y));
}
// 这里检测是否是第一个手指按下
bool isDown = maskedAction == AMOTION_EVENT_ACTION_DOWN;
// 1. 对于 DOWN 事件，根据触摸事件的x,y坐标，寻找触摸窗口
// 参数 addOutsideTargets 表示，只有在第一个手指按下时，如果没有找到触摸的窗口，
// 那么需要保存那些可以接受 OUTSIZE 事件的窗口到 tempTouchState
newTouchedWindowHandle =
findTouchedWindowAtLocked(displayId, x, y, &tempTouchState,
isDown /*addOutsideTargets*/, true /*addPortalWindows*/);
// 省略 ... 处理窗口异常的情况 ...
// 2. 获取所有的 getsture monitor
const std::vector<TouchedMonitor> newGestureMonitors = isDown
? selectResponsiveMonitorsLocked(
findTouchedGestureMonitorsLocked(displayId, tempTouchState.portalWindows))
: tempTouchState.gestureMonitors;
// 既没有找到触摸点所在的窗口，也没有找到 gesture monitor，那么此次寻找触摸窗口的任务就失败了
if (newTouchedWindowHandle == nullptr && newGestureMonitors.empty()) {
ALOGI("Dropping event because there is no touchable window or gesture monitor at "
"(%d, %d) in display %" PRId32 ".",
x, y, displayId);
injectionResult = InputEventInjectionResult::FAILED;
goto Failed;
}
// 走到这里，表示找到了触摸的窗口，或者找到 gesture monitor
if (newTouchedWindowHandle != nullptr) {
// 马上要保存窗口了，现在获取窗口的 flag
int32_t targetFlags = InputTarget::FLAG_FOREGROUND | InputTarget::FLAG_DISPATCH_AS_IS;
if (isSplit) {
targetFlags |= InputTarget::FLAG_SPLIT;
}
if (isWindowObscuredAtPointLocked(newTouchedWindowHandle, x, y)) {
targetFlags |= InputTarget::FLAG_WINDOW_IS_OBSCURED;
} else if (isWindowObscuredLocked(newTouchedWindowHandle)) {
targetFlags |= InputTarget::FLAG_WINDOW_IS_PARTIALLY_OBSCURED;
}
// Update hover state.
if (maskedAction == AMOTION_EVENT_ACTION_HOVER_EXIT) {
newHoverWindowHandle = nullptr;
} else if (isHoverAction) {
newHoverWindowHandle = newTouchedWindowHandle;
}
// Update the temporary touch state.
// 如果窗口支持 split，那么用 tempTouchState 保存窗口的时候，要特别保存 pointer id
BitSet32 pointerIds;
if (isSplit) {
uint32_t pointerId = entry.pointerProperties[pointerIndex].id;
pointerIds.markBit(pointerId);
}
// 3. tempTouchState 保存找到的触摸的窗口
// 如果是真的找到的触摸窗口，那么这里就是保存，如果是找到可以接受 OUTSIDE 的窗口，那么这里是更新
tempTouchState.addOrUpdateWindow(newTouchedWindowHandle, targetFlags, pointerIds);
} else if (tempTouchState.windows.empty()) {
// If no window is touched, set split to true. This will allow the next pointer down to
// be delivered to a new window which supports split touch.
tempTouchState.split = true;
}
if (isDown) {
// tempTouchState 保存所有的 gesture monitor
// 4. 第一个手指按下时，tempTouchState 保存 gesture monitor
tempTouchState.addGestureMonitors(newGestureMonitors);
}
} else {
// ...
}
if (newHoverWindowHandle != mLastHoverWindowHandle) {
// ....
}
{
// 权限检测 ...
}
// 保存接收 AMOTION_EVENT_ACTION_OUTSIDE 的窗口
if (maskedAction == AMOTION_EVENT_ACTION_DOWN) {
// ...
}
// 第一个手指按下时，保存壁纸窗口
if (maskedAction == AMOTION_EVENT_ACTION_DOWN) { //
// ...
}
// 走到这里，表示没有异常情况了
injectionResult = InputEventInjectionResult::SUCCEEDED;
// 5. 把 tempTouchState 保存了触摸窗口和gesture monitor，保存到 inputTargets 中
for (const TouchedWindow& touchedWindow : tempTouchState.windows) {
addWindowTargetLocked(touchedWindow.windowHandle, touchedWindow.targetFlags,
touchedWindow.pointerIds, inputTargets);
}
for (const TouchedMonitor& touchedMonitor : tempTouchState.gestureMonitors) {
addMonitoringTargetLocked(touchedMonitor.monitor, touchedMonitor.xOffset,
touchedMonitor.yOffset, inputTargets);
}
// Drop the outside or hover touch windows since we will not care about them
// in the next iteration.
tempTouchState.filterNonAsIsTouchWindows();
Failed:
// ...
// 6. 缓存 tempTouchState
if (maskedAction != AMOTION_EVENT_ACTION_SCROLL) {
if (tempTouchState.displayId >= 0) {
mTouchStatesByDisplay[displayId] = tempTouchState;
} else {
mTouchStatesByDisplay.erase(displayId);
}
}
return injectionResult;
}
为触摸事件寻找触摸窗口的过程，极其复杂。虽然这段代码被我省略了很多过程，但是我估计读者也会看得头晕。
对于 DOWN 事件
- 根据 x,y 坐标寻找触摸的窗口。参考【2.1.1 根据坐标找到触摸窗口】
- 获取所有的 gesture monitor 窗口 。
- 把触摸窗口保存到 tempTouchState 中。
- 把所有的 gesture monitor 窗口保存到 tempTouchState 中。
- 为 tempTouchState 保存所有窗口，创建 InputTarget 对象，并保存到参数 inputTargets 中。参考【2.1.2 保存窗口】
- 使用 mTouchStatesByDisplay 缓存 tempTouchState。
gesture monitor 是为了实现手势功能而添加的一个窗口。什么是手势功能？ 例如在屏幕的左边/右边，向屏幕中央滑动，会触发返回手势。这个手势功能用来替代导航键。在下一篇文章中，我会剖析这个手势功能的原理。
对于非 DOWN 事件，一般为 MOVE, UP 事件
- 获取 DOWN 事件缓存的 tempTouchState。 因为 tempTouchState 保存了处理 DOWN 事件的触摸窗口和 gesture monitor，非 DOWN 事件，也会发送给这些窗口。
- 重复 DOWN 事件的第5步。
当分析的代码量很大的时候，我们需要有一个整体的观念。为触摸事件寻找触摸窗口，最终的结果就是把找到的窗口保存到参数 inputTargets 中，后面会把事件分发给 inputTargets 保存的窗口。
2.1.1 根据坐标找到触摸窗口
// addOutsideTargets 在第一个手指按下是为 true
// addPortalWindows 值为 true
// ignoreDragWindow 默认为 false
sp<InputWindowHandle> InputDispatcher::findTouchedWindowAtLocked(int32_t displayId, int32_t x,
int32_t y, TouchState* touchState,
bool addOutsideTargets,
bool addPortalWindows,
bool ignoreDragWindow) {
if ((addPortalWindows || addOutsideTargets) && touchState == nullptr) {
LOG_ALWAYS_FATAL(
"Must provide a valid touch state if adding portal windows or outside targets");
}
// Traverse windows from front to back to find touched window.
// 从前到后，遍历窗口
const std::vector<sp<InputWindowHandle>>& windowHandles = getWindowHandlesLocked(displayId);
for (const sp<InputWindowHandle>& windowHandle : windowHandles) {
// ignoreDragWindow 默认为 false
if (ignoreDragWindow && haveSameToken(windowHandle, mDragState->dragWindow)) {
continue;
}
// 获取窗口信息
const InputWindowInfo* windowInfo = windowHandle->getInfo();
// 匹配属于特定屏幕的窗口
if (windowInfo->displayId == displayId) {
auto flags = windowInfo->flags;
// 窗口要可见
if (windowInfo->visible) {
// 窗口要可触摸
if (!flags.test(InputWindowInfo::Flag::NOT_TOUCHABLE)) {
// 检测是否为触摸模型: 可获取焦点，并且不允许窗口之外的触摸事件发送到它后面的窗口
bool isTouchModal = !flags.test(InputWindowInfo::Flag::NOT_FOCUSABLE) &&
!flags.test(InputWindowInfo::Flag::NOT_TOUCH_MODAL);
// 窗口是触摸模型，或者触摸的坐标点落在窗口上
if (isTouchModal || windowInfo->touchableRegionContainsPoint(x, y)) {
int32_t portalToDisplayId = windowInfo->portalToDisplayId;
// 如果是 portal window
if (portalToDisplayId != ADISPLAY_ID_NONE &&
portalToDisplayId != displayId) {
if (addPortalWindows) {
// For the monitoring channels of the display.
// touchState 保存 portal window
touchState->addPortalWindow(windowHandle);
}
// 递归调用，获取 portal display id 下的触摸窗口
return findTouchedWindowAtLocked(portalToDisplayId, x, y, touchState,
addOutsideTargets, addPortalWindows);
}
// 不是 portal window，直接返回找到的窗口
return windowHandle;
}
}
// 走到这里，表示没有找到触摸窗口。也就是说，既没有找到触摸模型的窗口，也没有找到包含触摸点的窗口
// 当第一个手指按下是，addOutsideTargets 值为 true
// NOT_TOUCH_MODAL 和 WATCH_OUTSIDE_TOUCH 一起使用，当第一个手指按下时，如果落在窗口之外
// 窗口会收到 MotionEvent.ACTION_OUTSIDE 事件
if (addOutsideTargets && flags.test(InputWindowInfo::Flag::WATCH_OUTSIDE_TOUCH)) {
touchState->addOrUpdateWindow(windowHandle,
InputTarget::FLAG_DISPATCH_AS_OUTSIDE,
BitSet32(0));
}
}
}
}
return nullptr;
}
这里涉及一个 portal window 的概念，由于我没有找到具体使用的地方，我大致猜测它的意思就是，设备外接一个屏幕，然后在主屏幕上显示一个窗口来操作这个外接屏幕。后面的分析，我将略过 portal window 的部分。当然，触摸掌握了触摸事件的分发流程，以后遇到了 portal window 的事情，再来分析，应该没问题的。
寻找触摸点所在的窗口，其实就是从上到下遍历所有窗口，然后找到满足条件的窗口。
窗口首先要满足前置条件
- 窗口要在指定屏幕上。
- 窗口要可见。
- 窗口要可触摸。
满足了所有的前置条件后，只要满足以下任意一个条件，那么就找到了触摸点所在的窗口
- 是触摸模型的窗口: 可获取焦点，并且不允许窗口之外的触摸事件发送到它后面的窗口。
- 触摸点的 x,y 坐标落在窗口坐标系中。
2.1.2 保存窗口
// InputDispatcher 保存触摸窗口
void InputDispatcher::addWindowTargetLocked(const sp<InputWindowHandle>& windowHandle,
int32_t targetFlags, BitSet32 pointerIds,
std::vector<InputTarget>& inputTargets) {
std::vector<InputTarget>::iterator it =
std::find_if(inputTargets.begin(), inputTargets.end(),
[&windowHandle](const InputTarget& inputTarget) {
return inputTarget.inputChannel->getConnectionToken() ==
windowHandle->getToken();
});
const InputWindowInfo* windowInfo = windowHandle->getInfo();
// 创建 InputTarget，并保存到参数 inputTargets
if (it == inputTargets.end()) {
InputTarget inputTarget;
std::shared_ptr<InputChannel> inputChannel =
getInputChannelLocked(windowHandle->getToken());
if (inputChannel == nullptr) {
ALOGW("Window %s already unregistered input channel", windowHandle->getName().c_str());
return;
}
inputTarget.inputChannel = inputChannel;
inputTarget.flags = targetFlags;
inputTarget.globalScaleFactor = windowInfo->globalScaleFactor;
inputTarget.displaySize =
int2(windowHandle->getInfo()->displayWidth, windowHandle->getInfo()->displayHeight);
inputTargets.push_back(inputTarget);
it = inputTargets.end() - 1;
}
ALOG_ASSERT(it->flags == targetFlags);
ALOG_ASSERT(it->globalScaleFactor == windowInfo->globalScaleFactor);
// 保存 InputTarget 后，在保存窗口的坐标转换参数，
// 这个参数可以把显示屏的坐标，转换为窗口的坐标
it->addPointers(pointerIds, windowInfo->transform);
}
// InputDispatcher 保存 gesture monitor
void InputDispatcher::addMonitoringTargetLocked(const Monitor& monitor, float xOffset,
float yOffset,
std::vector<InputTarget>& inputTargets) {
InputTarget target;
target.inputChannel = monitor.inputChannel;
target.flags = InputTarget::FLAG_DISPATCH_AS_IS;
ui::Transform t;
t.set(xOffset, yOffset);
target.setDefaultPointerTransform(t);
inputTargets.push_back(target);
}
对于触摸事件，无论是触摸窗口，还是 gesture monitor，都会被转化为 InputTarget，然后保存到参数 inputTargets 中。当后面启动分发循环后，触摸事件就会发送到 inputTargets 保存的窗口中。
结束
本文从整体上分析了触摸事件的分发过程，很多细节并没有深入去分析，例如，当窗口无响应时，如何优化事件分发。但是，只要你掌握了基本的流程，这些细节你可以自行分析。
本文的某些分析过程，跨度可能很大，那是因为这些知识已经在前面的文章中讲过，如果你阅读本文，感觉有点困难，那么请先阅读前面的文章，打好基础。
理论的文章总有一些枯燥，但是不妨碍我继续向前，下一篇文章，将以此为基础，分析那个代替系统导航栏的手势功能是如何实现的，这也将作为 Input 系统的收官之作。
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