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概述
本篇文章主要通过源码讲述 Android 控件系统,包括输入事件是如何产生的, View 是如何绘制的,输入事件是如何传递给 View 的,Window token 与 type 之间的联系等。整个系统比较复杂,每个部分只能点到为止,有兴趣可以继续深入,主要是让读者对 Android 控件系统有一个大体的认识。
例子
下面是创建 Window 并显示 View 最简单的一个例子:
public class WindowService extends Service { WindowManager windowManager; ImageView imageView; public WindowService() { } @Override public void onCreate() { super.onCreate(); windowManager = (WindowManager) getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE); } @Override public IBinder onBind(Intent intent) { return null; } @Override public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { if (imageView == null) { installWindow(); } return START_STICKY; } @Override public void onDestroy() { super.onDestroy(); if (imageView != null) { windowManager.removeView(imageView); } } private void installWindow() { imageView = new ImageView(this.getBaseContext()); imageView.setImageResource(R.mipmap.ic_launcher_round); final WindowManager.LayoutParams layoutParams = new WindowManager.LayoutParams(); layoutParams.format = PixelFormat.TRANSPARENT; layoutParams.width = 200; layoutParams.height = 200; layoutParams.gravity = Gravity.LEFT | Gravity.TOP; layoutParams.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_PHONE ; layoutParams.flags = WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_TOUCH_MODAL |WindowManager.LayoutParams.FLAG_NOT_FOCUSABLE | WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN | WindowManager.LayoutParams.FLAG_LAYOUT_IN_SCREEN; windowManager.addView(imageView, layoutParams); imageView.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() { @Override public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) { layoutParams.x = (int) event.getRawX() - 100; layoutParams.y = (int) event.getRawY() - 100; windowManager.updateViewLayout(imageView, layoutParams); return true; } }); }}复制代码
只要启动这个 Service,就会创建一个随手指移动的悬浮窗,关闭 Service 会移除悬浮窗。另外由于这里设置了 Window 的 type 为 TYPE_PHONE, 所以需要 SYSTEM_ALERT_WINDOW 权限,也可以使用 TYPE_TOAST。
Window type 与 token
这里简单的说一下 Window type 对窗口创建的影响,WindowManager.LayoutParams 还有一个 token 的属性,token 标志着一组窗口,
比如 Activity 启动的时候会向 WMS 注册一个 type 为 TYPE_APPLICATION 的 AppWindowToken,然后 Activity 就可以拿着这个 token 创建类型为 TYPE_APPLICATION 的窗口,Dialog 就必须传 Activity 的 Context,这是因为 Dialog 的窗口类型为 TYPE_APPLICATION。WMS 中会有一个 Map 保存所有的 WindowToken,其中 key 为 WindowManager.LayoutParams 中设置的 token,可以是任意一个 IBinder 对象,value 为 WindowToken,WindowToken 是由 WMS 创建的,同时会保存应用传过来的 token 对象。
WindowToken 又分为显式创建和隐式创建,如果 Window 的 type 不是 APPLICATION_WINDOW,TYPE_INPUT_METHOD, TYPE_WALLPAPER, TYPE_DREAM 中的任意一个, 那么即使未注册 token,WMS 也会隐式创建一个 WindowToken 保存在 Map 中,其他类型必须通过 WMS 显式注册 token。对于 type 为 APPLICATION_WINDOW 的窗口, token 必须为 WindowToken 的子类 AppWindowToken,其他类型需要与 Token 注册的类型一一对应。
回到 WindowManger,提供了3操作方法,分别是新增,修改和移除:
windowManager.addView(imageView, layoutParams);windowManager.updateViewLayout(imageView, layoutParams);windowManager.removeView(imageView)复制代码
Android 控件系统相当复杂,但是 Android 工程师们为我们高度封装了 WindowManager,简洁到只有三个方法。
从 WindowManager 开始
WindowManager 是一个继承于 ViewManager 的接口,实际类型是WindowManagerImpl,事实上 ViewGroup 也继承于 ViewManager 接口,可见 WindowManagerImpl 的功能与 ViewGroup 类似,提供了一个显示 View 的容器。
可以通过下面的方法拿到 WindowManager 的实例:windowManager = (WindowManager) getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);复制代码
我们知道通过 addView 方法可以将一个 View 显示出来,下面是位于 WindowManagerImpl 中 addView 方法的实现:
@Overridepublic void addView(@NonNull View view, @NonNull ViewGroup.LayoutParams params) { applyDefaultToken(params); mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);}复制代码
直接交给了 mGlobal, 它是进程唯一的,类型为 WindowManagerGlobal, 继续看 WindowManagerGlobal 的 addView 方法,截取了主要逻辑:
public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params,Display display, Window parentWindow) { final WindowManager.LayoutParams wparams = (WindowManager.LayoutParams) params; ViewRootImpl root; View panelParentView = null; synchronized (mLock) { int index = findViewLocked(view, false); if (index >= 0) { if (mDyingViews.contains(view)) { mRoots.get(index).doDie(); } else { throw new IllegalStateException("View " + view + " has already been added to the window manager."); } } if (wparams.type >= WindowManager.LayoutParams.FIRST_SUB_WINDOW && wparams.type <= WindowManager.LayoutParams.LAST_SUB_WINDOW) { final int count = mViews.size(); for (int i = 0; i < count; i++) { if (mRoots.get(i).mWindow.asBinder() == wparams.token) { panelParentView = mViews.get(i); } } } root = new ViewRootImpl(view.getContext(), display); view.setLayoutParams(wparams); mViews.add(view); mRoots.add(root); mParams.add(wparams); } try { root.setView(view, wparams, panelParentView); } catch (RuntimeException e) { // BadTokenException or InvalidDisplayException, clean up. synchronized (mLock) { final int index = findViewLocked(view, false); if (index >= 0) { removeViewLocked(index, true); } } throw e; }}复制代码
先是查看 View 是否已经被添加过,如果已经被添加过则抛出异常,与 ViewGroup 添加子 View 的行为一致,只能添加一次。
然后查看 Window 设置的 type 是否是位于 FIRST_SUB_WINDOW 到 LAST_SUB_WINDOW,这类 Window 被视为子窗口, 子窗口的 token 必须与其父窗口一致。所以接来下的代码就是找出子窗口的父窗口保存为 panelParentView。然后实例化了一个 ViewRootImpl 对象,并且将 View, ViewRootImpl, LayoutPamrms 分别保存至各自的列表中以便后续查询。最后调用 ViewRootImpl 的 setView 方法,ViewRootImpl 是 Android 上层应用界面绘制的核心类。深入 ViewRootImpl
ViewRootImpl 的构造方法接受两个参数,一个是 Context,一个是 Display。构造 ViewRootImpl 的时候会初始化很多成员变量,需要注意的有:
1. sWindowSession,单例的 WindowSession 类型,与系统进程通讯的关键,客户端向WMS请求窗口操作的中间代理:mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();复制代码
下面是 WindowManagerGlobal 中获取 WindowSession 的代码,可以看到是由 WindowManagerService 产生,并且与 InputMethodManager 相关,以支持接收输入事件。
public static IWindowSession getWindowSession() { synchronized (WindowManagerGlobal.class) { if (sWindowSession == null) { try { InputMethodManager imm = InputMethodManager.getInstance(); IWindowManager windowManager = getWindowManagerService(); sWindowSession = windowManager.openSession( new IWindowSessionCallback.Stub() { @Override public void onAnimatorScaleChanged(float scale) { ValueAnimator.setDurationScale(scale); } }, imm.getClient(), imm.getInputContext()); } catch (RemoteException e) { Log.e(TAG, "Failed to open window session", e); } } return sWindowSession; }}复制代码
2. mThread,保存当前的线程,即UI线程:
mThread = Thread.currentThread();复制代码
用于校验操作 UI 的线程是否正确:
void checkThread() { if (mThread != Thread.currentThread()) { throw new CalledFromWrongThreadException( "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views."); }}复制代码
3. mWindow,一个 Binder 对象的服务端,IWindow.Stub 的子类,标志这个窗口的ID,同时用于接收回调:
mWindow = new W(this);复制代码
上面提到 WMS 会保存 WindowToken 标志一组窗口组,那么这里的 mWindow 会作为这个窗口的唯一标识,WMS 中还有一个 Map 用于保存所有的 Window,其中 key 为 mWindow.asBinder(),value 为 WindowState 对象, 表示一个窗口的所有属性。
4. mSurface, Surface 实例,用于绘制界面,但是刚创建的时候是无效的,后续 WindowManagerService 会为其分配对应 native 层的对象。上面的 mWindow 并不是真正意义上的窗口,是一个窗口 ID,并承载着远程回调的作用,真正绘制界面的是 Surface。5. mChoreographer,功能类似于 Handler,区别在于 Handler 会在 Looper 所在线程空闲的时候执行消息,执行时机不可预测,Choreographer 会接收显示系统的 VSync 信号,在下一个 frame 渲染时执行这些操作,更适合于 UI 渲染与动画显示。mChoreographer = Choreographer.getInstance();复制代码
使用方法和 Handler 很类似:
mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);复制代码
上述代码中会在下次 VSync 信号到来的时候执行 Runnable mTraversalRunnable.
介绍完主要的参数之后,开始看 ViewRootImpl 的 setView 方法,节选了主要代码:
public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) { synchronized (this) { if (mView == null) { mView = view; mWindowAttributes.copyFrom(attrs); attrs = mWindowAttributes; int res; /* = WindowManagerImpl.ADD_OKAY; */ // Schedule the first layout -before- adding to the window // manager, to make sure we do the relayout before receiving // any other events from the system. requestLayout(); if ((mWindowAttributes.inputFeatures & WindowManager.LayoutParams.INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0) { mInputChannel = new InputChannel(); } try { mOrigWindowType = mWindowAttributes.type; mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true; collectViewAttributes(); res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes, getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(), mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets, mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel); } catch (RemoteException e) { mAdded = false; mView = null; mAttachInfo.mRootView = null; mInputChannel = null; mFallbackEventHandler.setView(null); unscheduleTraversals(); setAccessibilityFocus(null, null); throw new RuntimeException("Adding window failed", e); } finally { if (restore) { attrs.restore(); } } if (res < WindowManagerGlobal.ADD_OKAY) { // 错误处理 } if (mInputChannel != null) { if (mInputQueueCallback != null) { mInputQueue = new InputQueue(); mInputQueueCallback.onInputQueueCreated(mInputQueue); } mInputEventReceiver = new WindowInputEventReceiver(mInputChannel, Looper.myLooper()); } view.assignParent(this); } }}复制代码
上面的代码主要做了以下几件事:
- 将 view 保存成全局变量,保存 LayoutParams 到 mWindowAttributes
- 再安排第一次遍历:requestLayout(),在一次遍历中会进行测量、布局、向 WMS 申请绘图表面(Surface)进行绘制。
- 添加窗口 addToDisplay,此时 mInputChannel 可以接受输入事件了,但是 Surface 还不能进行绘制。
- 创建 WindowInputEventReceiver 用于接收输入事件
在上面的步骤中有两个要点,一个绘制部分,一个是监听输入事件部分。正是这两部分实现了 Android 系统丰富多彩的 UI。
控件绘制:
public void requestLayout() { if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) { checkThread(); mLayoutRequested = true; scheduleTraversals(); }}void scheduleTraversals() { if (!mTraversalScheduled) { mTraversalScheduled = true; mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier(); mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null); if (!mUnbufferedInputDispatch) { scheduleConsumeBatchedInput(); } notifyRendererOfFramePending(); pokeDrawLockIfNeeded(); }}复制代码
requestLayout 实际上调用的是 scheduleTraversals 方法,scheduleTraversals 方法中先在 mHandler 中插入了一个消息屏障,插入消息屏障之后,mHandler 便会暂停处理同步消息,在调用 performTraversals 之前会移除屏障,这样做可以防止在绘制开始之前接受事件回调。对消息屏障有疑问的可以看之前的文章
接着在下次VSync信号到来的时候会执行 Runnable:mTraversalRunnable, 实际上执行的是 performTraversals(),performTraversals() 是控件系统的心跳,窗口属性变化,尺寸变化、重绘请求等都会引发 performTraversals()的调用。View类绘制的核心方法 onMeasure()、onLayout()以及onDraw()等回调都会在 performTraversals() 的执行过程中执行。预测量阶段
performTraversals 方法中会调用 measureHierarchy 进行协商测量:
private boolean measureHierarchy(final View host, final WindowManager.LayoutParams lp,final Resources res, final int desiredWindowWidth, final int desiredWindowHeight) { int childWidthMeasureSpec; int childHeightMeasureSpec; boolean windowSizeMayChange = false; boolean goodMeasure = false; if (lp.width == ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT) { final DisplayMetrics packageMetrics = res.getDisplayMetrics(); res.getValue(com.android.internal.R.dimen.config_prefDialogWidth, mTmpValue, true); int baseSize = 0; if (mTmpValue.type == TypedValue.TYPE_DIMENSION) { // 获取系统配置项中获取限制宽度 baseSize = (int)mTmpValue.getDimension(packageMetrics); } if (baseSize != 0 && desiredWindowWidth > baseSize) { childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(baseSize, lp.width); childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height); // 通过默认最大宽度进行第一次测量 performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); // 查看是否含有标志位 MEASURED_STATE_TOO_SMALL if ((host.getMeasuredWidthAndState()&View.MEASURED_STATE_TOO_SMALL) == 0) { goodMeasure = true; } else { // 扩大限制宽度 baseSize = (baseSize+desiredWindowWidth)/2; childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(baseSize, lp.width); // 第二次测量 performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); if ((host.getMeasuredWidthAndState()&View.MEASURED_STATE_TOO_SMALL) == 0) { goodMeasure = true; } } } } if (!goodMeasure) { childWidthMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowWidth, lp.width); childHeightMeasureSpec = getRootMeasureSpec(desiredWindowHeight, lp.height); // 如果还是太小,放弃限制使用最大宽度进行第三次测量,此次测量不管是否满意 performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); if (mWidth != host.getMeasuredWidth() || mHeight != host.getMeasuredHeight()) { windowSizeMayChange = true; } } return windowSizeMayChange;}复制代码
在上述方法中最多会测量三次,最少测量一次。多次测量的情况主要出现在控件树中有某个控件测量结果高2位带上了标志位 MEASURED_STATE_TOO_SMALL,应尽量避免带上该标志位。
实际测量的方法位于performMeasure:private void performMeasure(int childWidthMeasureSpec, int childHeightMeasureSpec) { Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "measure"); try { mView.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); } finally { Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW); }}复制代码
最终调用了我们熟悉的View.measure方法,也就是这里控件树根节点的 messure 方法,开始遍历控件树的测量。
不出意外的话下面应该是布局了。最终测量与布局阶段
在 performTraversals() 方法中会调用如下代码通知 WMS 开始为布局与绘制做准备:
relayoutResult = relayoutWindow(params, viewVisibility, insetsPending);复制代码
上述方法中会调用:
int relayoutResult = mWindowSession.relayout( mWindow, mSeq, params, (int) (mView.getMeasuredWidth() * appScale + 0.5f), (int) (mView.getMeasuredHeight() * appScale + 0.5f), viewVisibility, insetsPending ? WindowManagerGlobal.RELAYOUT_INSETS_PENDING : 0, mWinFrame, mPendingOverscanInsets, mPendingContentInsets, mPendingVisibleInsets, mPendingStableInsets, mPendingOutsets, mPendingConfiguration, mSurface);复制代码
这个时候会通过 mWindowSession 将尺寸、位置等信息传给 WMS 完成窗口布局,并申请绘图表面,执行完了之后 mSurface 便是一个有效的 Surface 了。
然后会再次调用 performMeasure() 进行最终测量。之后调用下面的代码开始控件布局:performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);复制代码
在 performLayout 方法中会调用我们熟悉的 View.layout 方法:
host.layout(0, 0, host.getMeasuredWidth(), host.getMeasuredHeight());复制代码
这样完成了控件树的布局调用。
绘制阶段
绘制阶段主要是 performTraversals() 方法中调用 performDraw(), 然后调用 draw(), 对于软件绘制最终会调用 drawSoftware:
private boolean drawSoftware(Surface surface, AttachInfo attachInfo, int xoff, int yoff, boolean scalingRequired, Rect dirty) { final Canvas canvas; try { final int left = dirty.left; final int top = dirty.top; final int right = dirty.right; final int bottom = dirty.bottom; //获取画布 canvas = mSurface.lockCanvas(dirty); if (left != dirty.left || top != dirty.top || right != dirty.right || bottom != dirty.bottom) { attachInfo.mIgnoreDirtyState = true; } canvas.setDensity(mDensity); } catch (Surface.OutOfResourcesException e) { handleOutOfResourcesException(e); return false; } catch (IllegalArgumentException e) { mLayoutRequested = true; // ask wm for a new surface next time. return false; } try { if (!canvas.isOpaque() || yoff != 0 || xoff != 0) { canvas.drawColor(0, PorterDuff.Mode.CLEAR); } dirty.setEmpty(); mIsAnimating = false; mView.mPrivateFlags |= View.PFLAG_DRAWN; try { canvas.translate(-xoff, -yoff); if (mTranslator != null) { mTranslator.translateCanvas(canvas); } canvas.setScreenDensity(scalingRequired ? mNoncompatDensity : 0); attachInfo.mSetIgnoreDirtyState = false; //绘制 mView.draw(canvas); drawAccessibilityFocusedDrawableIfNeeded(canvas); } finally { if (!attachInfo.mSetIgnoreDirtyState) { // Only clear the flag if it was not set during the mView.draw() call attachInfo.mIgnoreDirtyState = false; } } } finally { try { //提交画布 surface.unlockCanvasAndPost(canvas); } catch (IllegalArgumentException e) { mLayoutRequested = true; // ask wm for a new surface next time. return false; } } return true;}复制代码
首先会通过 Surface 拿到 Canvas:
canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);复制代码
然后就可以通知控件树进行绘制了:
mView.draw(canvas);复制代码
最后提交画布,通知 WMS 进行软件绘制
surface.unlockCanvasAndPost(canvas);复制代码
以上就是控件绘制的所有内容,还有很多内容或者细节没有涉及,包括初次遍历的特殊处理,硬件绘制,动画渲染等。下面开始讲输入部分。
控件输入事件
Android 常见的输入包括触摸屏和键盘,当然也支持手柄,鼠标等。设备可用时 Linux 内核会在 /dev/input/ 目录下创建相应的设备节点,并且会将原始输入事件写入到对应的设备节点中,系统进程会实时读取设备节点中的信息,并将其包装成 KeyEvent、MotionEvent 派发给特定的窗口,对于 MotionEvent 最终回调 View 的 onTouchEvent 方法。这个过程由 InputManagerService、WindowManagerService 等多个系统服务组件共同完成。
先从 InputManagerService 入手,看其构造方法:
public InputManagerService(Context context) { this.mContext = context; this.mHandler = new InputManagerHandler(DisplayThread.get().getLooper()); mUseDevInputEventForAudioJack = context.getResources().getBoolean(R.bool.config_useDevInputEventForAudioJack); mPtr = nativeInit(this, mContext, mHandler.getLooper().getQueue()); LocalServices.addService(InputManagerInternal.class, new LocalService());}复制代码
需要与硬件打交道,主要逻辑肯定在 native 层,查看 nativeInit 方法实现,位于com_android_server_input_InputManagerService.cpp:
static jlong nativeInit(JNIEnv* env, jclass clazz, jobject serviceObj, jobject contextObj, jobject messageQueueObj) { sp messageQueue = android_os_MessageQueue_getMessageQueue(env, messageQueueObj); if (messageQueue == NULL) { jniThrowRuntimeException(env, "MessageQueue is not initialized."); return 0; } NativeInputManager* im = new NativeInputManager(contextObj, serviceObj, messageQueue->getLooper()); im->incStrong(0); return reinterpret_cast(im);}复制代码
创建了 native 层的 MessageQueue 与 NativeInputManager,继续查看 NativeInputManager 类的构造方法:
NativeInputManager::NativeInputManager(jobject contextObj, jobject serviceObj, const sp& looper) : mLooper(looper), mInteractive(true) { JNIEnv* env = jniEnv(); mContextObj = env->NewGlobalRef(contextObj); mServiceObj = env->NewGlobalRef(serviceObj); { AutoMutex _l(mLock); mLocked.systemUiVisibility = ASYSTEM_UI_VISIBILITY_STATUS_BAR_VISIBLE; mLocked.pointerSpeed = 0; mLocked.pointerGesturesEnabled = true; mLocked.showTouches = false; } sp eventHub = new EventHub(); mInputManager = new InputManager(eventHub, this, this);}复制代码
这里出现了一个重要的对象 EventHub,EventHub 内部使用 inotify 与 epoll 机制管理着 /dev/input/ 目录下的所有节点信息,可以通过 EventHub.getEvents() 获取原始输入事件。
继续看 InputManager 的构造方法:InputManager::InputManager( const sp& eventHub, const sp& readerPolicy, const sp& dispatcherPolicy) { mDispatcher = new InputDispatcher(dispatcherPolicy); mReader = new InputReader(eventHub, readerPolicy, mDispatcher); initialize();}void InputManager::initialize() { mReaderThread = new InputReaderThread(mReader); mDispatcherThread = new InputDispatcherThread(mDispatcher);}复制代码
这里创建了四个重要的对象,InputDispatcher,InputReader,InputReaderThread,InputDispatcherThread,其中有两个线程,InputReaderThread 线程会一直去 EventHub 中读取输入事件,包装之后放入到派发队列中,InputDispatcherThread 线程将派发队列中的事件分发给对应的 Window。
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes, getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(), mAttachInfo.mContentInsets, mAttachInfo.mStableInsets, mAttachInfo.mOutsets, mInputChannel);复制代码
绘图阶段会调用上述的方法,其中会传一个 InputChannel 对象,InputChannel 本质是一对 SocketPair,用于实现本机进程间通信。
addToDisplay 方法实际上调用的是 WindowManagerService 的 addWindow 方法,addWindow 方法中有这么一段代码:if (outInputChannel != null && (attrs.inputFeatures & WindowManager.LayoutParams.INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0) { String name = win.makeInputChannelName(); InputChannel[] inputChannels = InputChannel.openInputChannelPair(name); win.setInputChannel(inputChannels[0]); inputChannels[1].transferTo(outInputChannel); mInputManager.registerInputChannel(win.mInputChannel, win.mInputWindowHandle);}复制代码
openInputChannelPair 函数在 native 层打开了一对 InputChannel 返回,其中一个 InputChannel 设置给了 WindowState,另一个交给了 outInputChannel 作为输出。并且将 WindowState 保存的 InputChannel 向 WMS 注册了。那么这样 InputDispatcher 就能将输入事件派发给注册进 WMS 的 win.mInputChannel, 然后客户端通过读取 InputChannel 就能拿到输入事件了,读取 InputChannel 的类是 WindowInputEventReceiver,在 ViewRootImpl 的 setView 中会将 mInputChannel 传进 WindowInputEventReceiver:
mInputEventReceiver = new WindowInputEventReceiver(mInputChannel,Looper.myLooper());复制代码
如果 InputChannel 有可读事件那么就会回调 WindowInputEventReceiver 的 onInputEvent 方法。具体看 native 层的实现, 位于 android_view_InputEventReceiver.cpp 的 nativeInit 方法:
static jlong nativeInit(JNIEnv* env, jclass clazz, jobject receiverWeak, jobject inputChannelObj, jobject messageQueueObj) { sp inputChannel = android_view_InputChannel_getInputChannel(env, inputChannelObj); sp messageQueue = android_os_MessageQueue_getMessageQueue(env, messageQueueObj); sp receiver = new NativeInputEventReceiver(env,receiverWeak, inputChannel, messageQueue); status_t status = receiver->initialize(); return reinterpret_cast(receiver.get());}status_t NativeInputEventReceiver::initialize() { setFdEvents(ALOOPER_EVENT_INPUT); return OK;}void NativeInputEventReceiver::setFdEvents(int events) { if (mFdEvents != events) { mFdEvents = events; int fd = mInputConsumer.getChannel()->getFd(); if (events) { mMessageQueue->getLooper()->addFd(fd, 0, events, this, NULL); } else { mMessageQueue->getLooper()->removeFd(fd); } }}复制代码
在 nativeInit 方法中构建了 NativeInputEventReceiver 对象,并且调用了它的 initialize 方法, 在 initialize 方法中将 InputChannel 的输入事件注册进了 native 层的 Looper 中,当 InputChannel 可读时便会回调 handleEvent(),最终回调到 Java 层的 onInputEvent()。
在 WindowInputEventReceiver 中 的 onInputEvent 方法会调用 enqueueInputEvent,最终调用到 deliverInputEvent:private void deliverInputEvent(QueuedInputEvent q) { InputStage stage; if (q.shouldSendToSynthesizer()) { stage = mSyntheticInputStage; } else { stage = q.shouldSkipIme() ? mFirstPostImeInputStage : mFirstInputStage; } if (stage != null) { stage.deliver(q); } else { finishInputEvent(q); }}复制代码
这里使用了责任链模式开始传递输入事件,其中一个责任链为 ViewPostImeInputStage,看它的处理方法:
protected int onProcess(QueuedInputEvent q) { if (q.mEvent instanceof KeyEvent) { return processKeyEvent(q); } else { // If delivering a new non-key event, make sure the window is // now allowed to start updating. handleDispatchWindowAnimationStopped(); final int source = q.mEvent.getSource(); if ((source & InputDevice.SOURCE_CLASS_POINTER) != 0) { return processPointerEvent(q); } else if ((source & InputDevice.SOURCE_CLASS_TRACKBALL) != 0) { return processTrackballEvent(q); } else { return processGenericMotionEvent(q); } }}复制代码
根据不同的输入类型进行分发,以 processPointerEvent 为例:
private int processPointerEvent(QueuedInputEvent q) { final MotionEvent event = (MotionEvent)q.mEvent; mAttachInfo.mUnbufferedDispatchRequested = false; boolean handled = mView.dispatchPointerEvent(event); if (mAttachInfo.mUnbufferedDispatchRequested && !mUnbufferedInputDispatch) { mUnbufferedInputDispatch = true; if (mConsumeBatchedInputScheduled) { scheduleConsumeBatchedInputImmediately(); } } return handled ? FINISH_HANDLED : FORWARD;}复制代码
分发给了 View 的 dispatchPointerEvent:
public final boolean dispatchPointerEvent(MotionEvent event) { if (event.isTouchEvent()) { return dispatchTouchEvent(event); } else { return dispatchGenericMotionEvent(event); }}复制代码
调到了我们熟悉的 dispatchTouchEvent 方法。
总结一下控件的输入事件:- 原始事件由 Linux 内核写入到 /dev/input/ 目录对应的节点中
- native 层的 EventHub 维护了所有的设备节点,使用了 INotify,epoll 机制,通过 EventHub.getEvents 可以获取输入事件
- native 层的 InputManager 开启了两个线程,一个从 EventHub 读取事件,一个分发事件给焦点窗口
- 分发的时候会从焦点窗口获取对应的 InputChannel,并写入到 InputChannel 中
- 在 NativeInputEventReceiver 会将监听 InputChannel 的输入事件,并将输入事件回调给 Java 层的 InputEventReceiver
- ViewRootImpl 中将 InputEventReceiver 回调过来的事件分发给 View
参考:《深入理解Android 卷III》