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Activity是如何接收到touch事件的(窗口与用户输入系统)

《浮窗开发之窗口层级》 这片文章中,开篇提出了三个问题:

窗口层级关系(浮窗是如何“浮”的)

浮窗有哪些限制,如何越过用户授权实现浮窗功能?

Activity是如何接收到touch事件的?

前两个问题在前两篇文章中已经分析,在这篇文章中我们以第三个问题为切入点,简单分析一下窗口与用户输入的关系。

Touch事件是如何分发到Activity上来的?

Activity是如何接收到touch事件的(窗口与用户输入系统)

正常的思路是直接去寻找Activity 的dispatchTouchEvent方法,我们看看Activity的dispatchTouchEvent()方法的调用栈,在方法中加入Thread.dumpStack()来查看调用栈。

@Override       public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {         Thread.dumpStack();         return super.dispatchTouchEvent(ev);     }

输出:

05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk       W/System.err: java.lang.Throwable: stack dump     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at java.lang.Thread.dumpStack(Thread.java:496)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at com.demo.liuguangli.suspendbox.MainActivity.dispatchTouchEvent(MainActivity.java:65)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at com.android.internal.policy.impl.PhoneWindow$DecorView.dispatchTouchEvent(PhoneWindow.java:1901)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.view.View.dispatchPointerEvent(View.java:7426)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl.deliverPointerEvent(ViewRootImpl.java:3220)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl.deliverInputEvent(ViewRootImpl.java:3165)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl.doProcessInputEvents(ViewRootImpl.java:4292)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl.enqueueInputEvent(ViewRootImpl.java:4271)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl$WindowInputEventReceiver.onInputEvent(ViewRootImpl.java:4363)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.view.InputEventReceiver.dispatchInputEvent(InputEventReceiver.java:179)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.os.MessageQueue.nativePollOnce(Native Method)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.os.MessageQueue.next(MessageQueue.java:125)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.os.Looper.loop(Looper.java:124)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5041)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:511)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:793)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:560)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at de.robv.android.xposed.XposedBridge.main(XposedBridge.java:132)     05-09 09:35:39.775 8911-8911/com.yinhan.hunter.dksdk W/System.err:     at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method)

一条粗略的线索:ViewRootImpl-deliverInputEvent ->View.dispatchPointerEvent->PhoneWindow$DecorView.dispatchTouchEvent->MainActivity.dispatchTouchEvent,读者可以根据这个线索去跟踪源码。我们这里先不深入其中细节,先来看看DecorView 到 Activity.dispatchTouchEvent 是如何调用的?

在《浮窗开发之窗口层级》一文中,我们有讲到Activity、PhoneWindow、DecorView的关系,我们先来回顾一下:

Activity是如何接收到touch事件的(窗口与用户输入系统)

Activity是如何接收到touch事件的(窗口与用户输入系统)

再来看看DecorView的 dispatchTouchEvent方法:

@Override         public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent ev) {             final Callback cb = getCallback();             return cb != null && !isDestroyed() && mFeatureId < 0 ? cb.dispatchTouchEvent(ev)                     : super.dispatchTouchEvent(ev);         }

DecorView 是view的子类重写了dispatchTouchEvent方法,在这个方法中调用 Callback,这个Callback是Window的一个静态内部接口类,Activity实现了这个接口,Activity的dispatchTouchEvent() 方法正是从Callback继承而来。

Activity是如何接收到touch事件的(窗口与用户输入系统)

Touch事件是如何分发到浮窗的根视图的?

思路同上:dump出根视图的dispatchTouchEvent()方法调用栈:

05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err: java.lang.Throwable: stack dump     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at java.lang.Thread.dumpStack(Thread.java:496)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at com.jym.floatwinplugin.view.widget.FloatBallView.dispatchTouchEvent(FloatBallView.java:250)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.view.View.dispatchPointerEvent(View.java:7426)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl.deliverPointerEvent(ViewRootImpl.java:3220)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl.deliverInputEvent(ViewRootImpl.java:3165)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl.doProcessInputEvents(ViewRootImpl.java:4292)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl.enqueueInputEvent(ViewRootImpl.java:4271)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.view.ViewRootImpl$WindowInputEventReceiver.onInputEvent(ViewRootImpl.java:4363)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.view.InputEventReceiver.dispatchInputEvent(InputEventReceiver.java:179)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.os.MessageQueue.nativePollOnce(Native Method)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.os.MessageQueue.next(MessageQueue.java:125)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.os.Looper.loop(Looper.java:124)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5041)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at    java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at   java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:511)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:793)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:560)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at de.robv.android.xposed.XposedBridge.main(XposedBridge.java:132)     05-09 11:58:50.623 11447-11447/com.float.mall W/System.err:     at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method)

对比一下和Activity的关系,是不是发现有些似曾相识。在《浮窗开发之窗口层级》一文中我们讲过Activity的显示和浮窗的显示本质上是将一个View和对应的LayoutParams

添加到WindowManagerService中管理。所以Activity的dispatchTouchEvent方法其实是View传递过来的。

我们可以猜测粗略线索是:touch事件-》硬件设备-》某个服务-》 ViewRootImpl --》View。

Activity是如何接收到touch事件的(窗口与用户输入系统)

ViewRootImpl是个啥?

我们先来看看ViewRootImpl和View到底有啥关系?首先,看看WindowManager的addView方法,WindowManager是个接口,我们看其实现类WindowMangerImpl的源码:

…..     private final WindowManagerGlobal mGlobal =     WindowManagerGlobal.getInstance();     …..      @Override     public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params) {         mGlobal.addView(view, params, mDisplay, mParentWindow);     }

在来看看WindowManagerGlobal的源码:

public void addView(View view, ViewGroup.LayoutParams params, Display display, Window parentWindow) {          ViewRootImpl root;          View panelParentView = null;         ...这里省略了一堆代码         root =new ViewRootImpl(view.getContext(), display);         view.setLayoutParams(wparams); mViews.add(view);         mRoots.add(root); mParams.add(wparams);       // do this last because it fires off messages to start doing things     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;       }     }

在这里创建了ViewRootImpl对象,并且把传单下来的view通过setView方法设置到其中的变量,来看看setView的源码:

public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {

synchronized (this) {

if (mView == null) {

mView = view;

…省略一堆代码

由此得到关系图:

Activity是如何接收到touch事件的(窗口与用户输入系统)

通过WindowManagerImpl.addView,最终把View添加赋值到了ViewRootImpl的变量mView。ViewRootImpl是View(窗口)和WindowManagerService协议的纽带从MVC的角度来看的话:可以认为View是V,ViewRootImpl是Controller,WindowManagerService是Model。View的绘制、刷新都需要通过ViewRootImpl与WindowManagerService交互,另外View的输入事件(键盘、触摸)也是由ViewRootImpl传递给View的,那么ViewRootImpl是如何监听到用户输入事件的呢?

用户输入与窗口

回忆下上文点到的WindowInputEventReceiver,这是ViewRootImpl的一个内部类,我们dump出来的dispatchTouchEvent最初的地方就是源于这个类,再往下就是MessageQueue、Looper的信息。由此可以推断WindowInputEventReceiver是ViewRootImpl和底层某个服务进行IPC交互的关键,这个服务是什么服务呢?

这部分涉及到Anddroid系统的两个重要的模块:图形窗口和用户输入,分别对应的服务是WindowManagerService和InputManagerService。WindowManagerService负责图形窗口(View)的绘制、刷新等事物、InputManagerService管理用户输入事件处理。

1、InputManagerService 管理者两个角色InputReader和InputDispatcher 。

2、InputReader负责从硬件(EventHub)读取输入信号,转化成为事件,传递给InputDispatcher。

3、InputDispatcher将InputReader传递过来的事件分发到对应的场景,例如将touch事件分发到ViewRootImpl。

那么InputManagerService(InputDispatcher)是如何将touch事件传递到ViewRootImpl(WindowInputEventReceiver)的呢?

用户输入事件处理模型是“生产者-消费者“模型,生产者发生在系统进程中,消费者发生在用户进程中。传递过程由IPC交互,这里的通讯是采用的Socket通讯,消费者需要向生产者”注册“通讯管道,RegisterInputChannel建立连接。在ViewRootImpl的setView()方法中创建了WindowInputEventReceiver,并通过WindowManagerService向InputManagerService注册InputChannel监听输入事件。

Activity是如何接收到touch事件的(窗口与用户输入系统)

TouchEvent事件传递流程  :

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参考资料:

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