深入解析Android中的事件传递

前言

前段时间工作中遇到了一个问题，即在软键盘弹出后想监听back事件，但是在Activity中重写了对应的onKeyDown函数却怎么也监听不到，经过一阵Google之后才发现需要重写View的dispatchKeyEventPreIme函数才行。当时就觉得这个函数名字很熟悉，仔细思索一番以后才恍然大悟，当初看WMS源码的时候有过这方面的了解，现在却把它忘到了九霄云外，于是决定写这篇文章，权当记录。

InputManagerService

首先我们知道，不论是“键盘事件”还是“点击事件”，都是系统底层传给我们的，当然这里最底层的Linux Kernel我们不去讨论，我们的起点从Framework层开始。有看过Android Framework层源码的同学已经比较清楚，其中存在非常多的XXXManagerService，它们运行在system_server进程中，著名的如AMS(ActivityManagerService)和WMS(WindowManagerService)等等。这里和Android事件相关的Service就是InputManagerService，那么就先让我们看看它是如何进行工作的吧。

public void start() {
Slog.i(TAG, "Starting input manager");
nativeStart(mPtr);
........
}

看到这个nativeStart，是不是倒吸一口凉气，没错，是一个native方法。不过这也没办法，毕竟底层嘛，少不了和c打交道～

static void nativeStart(JNIEnv* env, jclass /* clazz */, jlong ptr) {
NativeInputManager* im = reinterpret_cast<NativeInputManager*>(ptr);
status_t result = im->getInputManager()->start();
if (result) {
jniThrowRuntimeException(env, "Input manager could not be started.");
}
}

可以看到，调用了InputManager的start方法。

status_t InputManager::start() {
status_t result = mDispatcherThread->run("InputDispatcher", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);
if (result) {
ALOGE("Could not start InputDispatcher thread due to error %d.", result);
return result;
}
result = mReaderThread->run("InputReader", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);
if (result) {
ALOGE("Could not start InputReader thread due to error %d.", result);
mDispatcherThread->requestExit();
return result;
}
return OK;
}

其中初始化了两个线程――ReaderThread和DispatcherThread。这两个线程的作用非常重要，前者接受来自设备的事件并且将其封装成上层看得懂的信息，后者负责把事件分发出去。可以说，我们上层的Activity或者是View的事件，都是来自于这两个线程。这里我不展开讲了，有兴趣的同学可以自行根据源码进行分析。有趣的是，DispatcherThread在轮询点击事件的过程中，采用的Looper的形式，可见Android中的源码真的是处处相关联，所以不要觉得某一部分的源码看了没用，说不定以后你就会用到了。

ViewRootImpl

从前一小节我们得知，设备的点击事件是通过InputManagerService来进行传递的，其中存在两个线程一个用于处理，一个用于分发，那么事件分发到哪里去呢？直接发到Activity或者View中吗？这显然是不合理的，所以Framework层中存在一个ViewRootImpl类，作为两者沟通的桥梁。需要注意的是，该类在老版本的源码中名为ViewRoot。

ViewRootImpl这个类是在Activity的resume生命周期中初始化的，调用了

ViewRootImpl.setView

函数，下面让我们看看这个函数做了什么。

public void setView(View view, WindowManager.LayoutParams attrs, View panelParentView) {
synchronized (this) {
if (mView == null) {
mView = view;
..........
if ((mWindowAttributes.inputFeatures
& WindowManager.LayoutParams.INPUT_FEATURE_NO_INPUT_CHANNEL) == 0) {
mInputChannel = new InputChannel();
}
try {
mOrigWindowType = mWindowAttributes.type;
mAttachInfo.mRecomputeGlobalAttributes = true;
collectViewAttributes();
//Attention here!!!
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 (mInputChannel != null) {
if (mInputQueueCallback != null) {
mInputQueue = new InputQueue();
mInputQueueCallback.onInputQueueCreated(mInputQueue);
}mInputEventReceiver = new WindowInputEventReceiver(mInputChannel,
Looper.myLooper());
}
}
}
}

这个方法非常的长，我先截取了一小段，看我标注的[Attention here]，创建了一个InputChannel的实例，并且通过

mWindowSession.addToDisplay

方法将其添加到了mWindowSession中。

final IWindowSession mWindowSession;
public ViewRootImpl(Context context, Display display) {
mContext = context;
mWindowSession = WindowManagerGlobal.getWindowSession();
......
}

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;
}
}

mWindowSession是什么呢？通过上面的代码我们可以知道，mWindowSession就是WindowManagerService中的一个内部实例。getWindowManagerService拿到的事WindowManagerNative的proxy对象，所以由此我们可以知道，mWindowSession也是用来IPC的。

如果大家对上面一段话不是很了解，换句话说不了解Android的Binder机制的话，可以先去自行了结一下。

回到上面的setView函数，

mWindowSession.addToDisplay

方法肯定调用的是对应remote的addToDisplay方法，其中会调用WindowManagerService::addWindow方法去将InputChannel注册到WMS中。

看到这里大家可能会有疑问，第一小节说的是InputManagerService管理设备的事件，怎么到了这一小节就变成了和WindowManagerService打交道呢？秘密其实就在

mWindowSession.addToDisplay

方法中。

WindowManagerService

public int addWindow(Session session, IWindow client, int seq,
WindowManager.LayoutParams attrs, int viewVisibility, int displayId,
Rect outContentInsets, Rect outStableInsets, Rect outOutsets,
InputChannel outInputChannel) {
..........
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);
}
...........
}

可以看到在addWindow方法中，创建了一个InputChannel的数组，数组中有两个InputChannel，第一个是remote端的，通过

mInputManager.registerInputChannel

方法讲其注册到InputManager中；第二个是native端的，通过

inputChannels[1].transferTo(outInputChannel)

方法，将其指向outInputChannel，而outInputChannel就是前面setView传过来的那个InputChannel，也就是ViewRootImpl里的。

通过这一段代码，我们知道，当Activity初始化的时候，我们就会在WMS中注册两个InputChannel，remote端的InputChannel注册到InputManager中，用于接受ReaderThread和DispatcherThread传递过来的信息，native端的InputChannel指向ViewRootImpl中的InputChannel，用于接受remote端的InputChannel传递过来的信息。

最后，回到ViewRootImpl的setView方法的最后，有这么一句：

mInputEventReceiver = new WindowInputEventReceiver(mInputChannel,
Looper.myLooper());

WindowInputEventReceiver，就是我们最终接受事件的接收器了。

键盘事件的传递

下面让我们看看WindowInputEventReceiver做了什么。

final class WindowInputEventReceiver extends InputEventReceiver {
public WindowInputEventReceiver(InputChannel inputChannel, Looper looper) {
super(inputChannel, looper);
}
@Override
public void onInputEvent(InputEvent event) {
enqueueInputEvent(event, this, 0, true);
}
@Override
public void onBatchedInputEventPending() {
if (mUnbufferedInputDispatch) {
super.onBatchedInputEventPending();
} else {
scheduleConsumeBatchedInput();
}
}
@Override
public void dispose() {
unscheduleConsumeBatchedInput();
super.dispose();
}
}

很简单，回调到onInputEvent函数的时候，就调用ViewRootImpl的enqueueInputEvent函数。

void enqueueInputEvent(InputEvent event,
InputEventReceiver receiver, int flags, boolean processImmediately) {
.........
if (processImmediately) {
doProcessInputEvents();
} else {
scheduleProcessInputEvents();
}
}

可以看到，如果需要立即处理该事件，就直接调用doProcessInputEvents函数，否则调用scheduleProcessInputEvents函数加入调度。

这里我们一切从简，直接看doProcessInputEvents函数。

void doProcessInputEvents() {
........
deliverInputEvent(q);
........
}
private void deliverInputEvent(QueuedInputEvent q) {
Trace.asyncTraceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "deliverInputEvent",
q.mEvent.getSequenceNumber());
if (mInputEventConsistencyVerifier != null) {
mInputEventConsistencyVerifier.onInputEvent(q.mEvent, 0);
}
InputStage stage;
if (q.shouldSendToSynthesizer()) {
stage = mSyntheticInputStage;
} else {
stage = q.shouldSkipIme() ? mFirstPostImeInputStage : mFirstInputStage;
}
if (stage != null) {
stage.deliver(q);
} else {
finishInputEvent(q);
}
}

可以看到deliverInputEvent函数中，存在一个很有意思的东西叫InputStage，通过一些标记位去确定到底是用哪个InputStage去处理。

这些InputStage是在哪里初始化的呢？显示是在setView函数啦。

mSyntheticInputStage = new SyntheticInputStage();
InputStage viewPostImeStage = new ViewPostImeInputStage(mSyntheticInputStage);
InputStage nativePostImeStage = new NativePostImeInputStage(viewPostImeStage,
"aq:native-post-ime:" + counterSuffix);
InputStage earlyPostImeStage = new EarlyPostImeInputStage(nativePostImeStage);
InputStage imeStage = new ImeInputStage(earlyPostImeStage,
"aq:ime:" + counterSuffix);
InputStage viewPreImeStage = new ViewPreImeInputStage(imeStage);
InputStage nativePreImeStage = new NativePreImeInputStage(viewPreImeStage,
"aq:native-pre-ime:" + counterSuffix);
mFirstInputStage = nativePreImeStage;
mFirstPostImeInputStage = earlyPostImeStage;

可以看到初始化了如此多的InputStage。这些stage的调用顺序是严格控制的，Ime的意思是输入法，所以大家应该了解这些preIme和postIme是什么意思了吧？

从上面得知，最终会调用InputStage的deliver函数：

public final void deliver(QueuedInputEvent q) {
if ((q.mFlags & QueuedInputEvent.FLAG_FINISHED) != 0) {
forward(q);
} else if (shouldDropInputEvent(q)) {
finish(q, false);
} else {
apply(q, onProcess(q));
}
}

其apply方法被各个子类重写的，下面我们以ViewPreImeInputStage为例：

@Override
protected int onProcess(QueuedInputEvent q) {
if (q.mEvent instanceof KeyEvent) {
return processKeyEvent(q);
}
return FORWARD;
}
private int processKeyEvent(QueuedInputEvent q) {
final KeyEvent event = (KeyEvent)q.mEvent;
if (mView.dispatchKeyEventPreIme(event)) {
return FINISH_HANDLED;
}
return FORWARD;
}

可以看到，会调用View的dispatchKeyEventPreIme方法。看到这里，文章最开头的那个问题也就迎刃而解了，为什么在输入法弹出的情况下，监听Activity的onKeyDown没有用呢？因为该事件被输入法消耗了，对应的，就是说走到了imeStage这个InputStage中；那为什么重写View的dispatchKeyEventPreIme方法就可以呢？因为它是在ViewPreImeInputStage中被调用的，还没有轮到imeStage呢～

总结

通过这样的一篇分析，相信大家对Android中的事件分发已经有了一定的了解，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，谢谢大家对脚本之家的支持。

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