GcsSloop

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嗨,我是 GcsSloop,一名来自2.5次元的魔法师,Android自定义View系列文章作者,非著名程序员。


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安卓自定义View进阶-MotionEvent详解

Android MotionEvent 详解,之前用了两篇文章 事件分发机制原理事件分发机制详解 来讲解事件分发,而作为事件分发主角之一的 MotionEvent 并没有过多的说明,本文就带大家了解 MotionEvent 的相关内容,简要介绍触摸事件,主要包括 单点触控、多点触控、鼠标事件 以及 getAction() 和 getActionMasked() 的区别。

Android 将所有的输入事件都放在了 MotionEvent 中,随着安卓的不断发展壮大,MotionEvent 也开始变得越来越复杂,下面是我自己整理的 MotionEvent 大事记:

版本号 更新内容
Android 1.0 (API 1 ) 支持单点触控和轨迹球的事件。
Android 1.6 (API 4 ) 支持手势。
Android 2.0 (API 5 ) 支持多点触控。
Android 3.1 (API 12) 支持触控笔,鼠标,键盘,操纵杆,游戏控制器等输入工具。

以上仅仅是简要的说明几次比较大的变动,细小的修复和更新不计其数,此处就不一一列出了,反正也没人关心这些东西。
MotionEvent 负责集中处理所有类型设备的输入事件,但是由于某些设备使用的几率较小本文会忽略讲解,或者简要讲解,例如:
1、轨迹球只出现在最早的设备上,现代的设备上已经见不到了,本文不再叙述。
2、触控笔和手指处理流程基本相同,不再多说。
3、鼠标在手机上使用概率也比较小,会在文末简要介绍。

单点触控

单点触控就非常简单啦,入门的工程师都会用,上一篇文章也简要介绍过,主要涉及以下几个事件:

事件 简介
ACTION_DOWN 手指 初次接触到屏幕 时触发。
ACTION_MOVE 手指 在屏幕上滑动 时触发,会多次触发。
ACTION_UP 手指 离开屏幕 时触发。
ACTION_CANCEL 事件 被上层拦截 时触发。
ACTION_OUTSIDE 手指 不在控件区域 时触发。

和以下的几个方法:

方法 简介
getAction() 获取事件类型。
getX() 获得触摸点在当前 View 的 X 轴坐标。
getY() 获得触摸点在当前 View 的 Y 轴坐标。
getRawX() 获得触摸点在整个屏幕的 X 轴坐标。
getRawY() 获得触摸点在整个屏幕的 Y 轴坐标。

关于 getgetRaw 的区别可以参考这一篇文章 安卓自定义View基础-坐标系

单点触控一次简单的交互流程是这样的:

手指落下(ACTION_DOWN) -> 多次移动(ACTION_MOVE) -> 离开(ACTION_UP)

  • 本次事例中 ACTION_MOVE 有多次触发。
  • 如果仅仅是单击(手指按下再抬起),不会触发 ACTION_MOVE。

单点触摸事件流程

针对单点触控的事件处理一般是这样写的:

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    // ▼ 注意这里使用的是 getAction(),先埋一个小尾巴。
    switch (event.getAction()){
        case MotionEvent.ACTION_DOWN:
        	// 手指按下
            break;
        case MotionEvent.ACTION_MOVE:
            // 手指移动
            break;
        case MotionEvent.ACTION_UP:
            // 手指抬起
            break;
        case MotionEvent.ACTION_CANCEL:
            // 事件被拦截 
            break;
        case MotionEvent.ACTION_OUTSIDE:
            // 超出区域 
            break;
    }
    return super.onTouchEvent(event);
}

相信小伙伴对此已经非常熟悉了,经常使用的东西,我也不啰嗦了。

但其中有两个比较特殊的事件: ACTION_CANCELACTION_OUTSIDE
为什么说特殊呢,因为它们是由程序触发而产生的,而且触发条件也非常特殊,通常情况下即便不处理这两个事件也没有什么问题。接下来我们就扒一扒它们的真面目:

ACTION_CANCEL

ACTION_CANCEL 的触发条件是事件被上层拦截,然而我们在 事件分发机制原理 一文中了解到当事件被上层 View 拦截的时候,ChildView 是收不到任何事件的,ChildView 收不到任何事件,自然也不会收到 ACTION_CANCEL 了,所以说这个 ACTION_CANCEL 的正确触发条件并不是这样,那么是什么呢?

事实上,只有上层 View 回收事件处理权的时候,ChildView 才会收到一个 ACTION_CANCEL 事件。

这样说可能不太容易理解,咱举个例子?

例如:上层 View 是一个 RecyclerView,它收到了一个 ACTION_DOWN 事件,由于这个可能是点击事件,所以它先传递给对应 ItemView,询问 ItemView 是否需要这个事件,然而接下来又传递过来了一个 ACTION_MOVE 事件,且移动的方向和 RecyclerView 的可滑动方向一致,所以 RecyclerView 判断这个事件是滚动事件,于是要收回事件处理权,这时候对应的 ItemView 会收到一个 ACTION_CANCEL ,并且不会再收到后续事件。

通俗一点?

RecyclerView:儿砸,这里有一个 ACTION_DOWN 你看你要不要。
ItemView :好嘞,我看看。
RecyclerView:噫?居然是移动事件ACTION_MOVE,我要滚起来了,儿砸,我可能要把你送去你姑父家(缓存区)了,在这之前给你一个 ACTION_CANCEL,你要收好啊。
ItemView :……

这是实际开发中最有可能见到 ACTION_CANCEL 的场景了。

ACTION_OUTSIDE

ACTION_OUTSIDE的触发条件更加奇葩,从字面上看,outside 意思不就是超出区域么?然而不论你如何滑动超出控件区域都不会触发 ACTION_OUTSIDE 这个事件。相信很多魔法师都对此很是疑惑,说好的超出区域呢?

实际上这个事件根本就不是在这里用的,看官方解释(装一下逼):

 A movement has happened outside of the normal bounds of the UI element. This does not provide a full gesture, but only the initial location of the movement/touch.

一个触摸事件已经发生了UI元素的正常范围之外。因此不再提供完整的手势,只提供 运动/触摸 的初始位置。

我们知道,正常情况下,如果初始点击位置在该视图区域之外,该视图根本不可能会收到事件,然而,万事万物都不是绝对的,肯定还有一些特殊情况,你可曾还记得点击 Dialog 区域外关闭吗?Dialog 就是一个特殊的视图(没有占满屏幕大小的窗口),能够接收到视图区域外的事件(虽然在通常情况下你根本用不到这个事件),除了 Dialog 之外,你最可能看到这个事件的场景是悬浮窗,当然啦,想要接收到视图之外的事件需要一些特殊的设置。

设置视图的 WindowManager 布局参数的 flags为FLAG_WATCH_OUTSIDE_TOUCH,这样点击事件发生在这个视图之外时,该视图就可以接收到一个 ACTION_OUTSIDE 事件。

参见StackOverflow:How to dismiss the dialog with click on outside of the dialog?

由于这个事件用到的几率比较小,此处就不展开叙述了,以后用到的时候再详细讲解。

多点触控

Android 在 2.0 版本的时候开始支持多点触控,一旦出现了多点触控,很多东西就突然之间变得麻烦起来了,首先要解决的问题就是 多个手指同时按在屏幕上,会产生很多的事件,这些事件该如何区分呢?

为了区分这些事件,工程师们用了一个很简单的办法--编号,当手指第一次按下时产生一个唯一的号码,手指抬起或者事件被拦截就回收编号,就这么简单。

第一次按下的手指特殊处理作为主指针,之后按下的手指作为辅助指针,然后随之衍生出来了以下事件(注意增加的事件和事件简介的变化):

事件 简介
ACTION_DOWN 第一个 手指 初次接触到屏幕 时触发。
ACTION_MOVE 手指 在屏幕上滑动 时触发,会多次触发。
ACTION_UP 最后一个 手指 离开屏幕 时触发。
ACTION_POINTER_DOWN 有非主要的手指按下(即按下之前已经有手指在屏幕上)。
ACTION_POINTER_UP 有非主要的手指抬起(即抬起之后仍然有手指在屏幕上)。
以下事件类型不推荐使用 ------------------
ACTION_POINTER_1_DOWN 第 2 个手指按下,已废弃,不推荐使用。
ACTION_POINTER_2_DOWN 第 3 个手指按下,已废弃,不推荐使用。
ACTION_POINTER_3_DOWN 第 4 个手指按下,已废弃,不推荐使用。
ACTION_POINTER_1_UP 第 2 个手指抬起,已废弃,不推荐使用。
ACTION_POINTER_2_UP 第 3 个手指抬起,已废弃,不推荐使用。
ACTION_POINTER_3_UP 第 4 个手指抬起,已废弃,不推荐使用。

和以下方法:

方法 简介
getActionMasked() getAction() 类似,多点触控必须使用这个方法获取事件类型
getActionIndex() 获取该事件是哪个指针(手指)产生的。
getPointerCount() 获取在屏幕上手指的个数。
getPointerId(int pointerIndex) 获取一个指针(手指)的唯一标识符ID,在手指按下和抬起之间ID始终不变。
findPointerIndex(int pointerId) 通过PointerId获取到当前状态下PointIndex,之后通过PointIndex获取其他内容。
getX(int pointerIndex) 获取某一个指针(手指)的X坐标
getY(int pointerIndex) 获取某一个指针(手指)的Y坐标

由于多点触控部分涉及内容比较多,也很复杂,我准备单独用一篇文章进行详细叙述,所以这里只叙述一些基础的内容作为铺垫:

getAction() 与 getActionMasked()

当多个手指在屏幕上按下的时候,会产生大量的事件,如何在获取事件类型的同时区分这些事件就是一个大问题了。

一般来说我们可以通过为事件添加一个int类型的index属性来区分,但是我们知道谷歌工程师是有洁癖的(在 自定义View分类与流程 的onMeasure中已经见识过了),为了添加一个通常数值不会超过10的index属性就浪费一个int大小的空间简直是不能忍受的,于是工程师们将这个index属性和事件类型直接合并了。

int类型共32位(0x00000000),他们用最低8位(0x000000ff)表示事件类型,再往前的8位(0x0000ff00)表示事件编号,以手指按下为例讲解数值是如何合成的:

ACTION_DOWN 的默认数值为 (0x00000000)
ACTION_POINTER_DOWN 的默认数值为 (0x00000005)

手指按下 触发事件(数值)
第1个手指按下 ACTION_DOWN (0x00000000)
第2个手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000105)
第3个手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000205)
第4个手指按下 ACTION_POINTER_DOWN (0x00000305)

注意:
上面表格中用粗体标示出的数值,可以看到随着按下手指数量的增加,这个数值也是一直变化的,进而导致我们使用 getAction() 获取到的数值无法与标准的事件类型进行对比,为了解决这个问题,他们创建了一个 getActionMasked() 方法,这个方法可以清除index数值,让其变成一个标准的事件类型。
1、多点触控时必须使用 getActionMasked() 来获取事件类型。
2、单点触控时由于事件数值不变,使用 getAction()getActionMasked() 两个方法都可以。
3、使用 getActionIndex() 可以获取到这个index数值。不过请注意,getActionIndex() 只在 down 和 up 时有效,move 时是无效的。

目前来说获取事件类型使用 getActionMasked() 就行了,但是如果一定要编译时兼容古董版本的话,可以考虑使用这样的写法:

final int action = (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.FROYO)
                ? event.getActionMasked()
                : event.getAction();
switch (action){
    case MotionEvent.ACTION_DOWN:
        // TODO
        break;
}

PointId

虽然前面刚刚说了一个 actionIndex,可以使用 getActionIndex() 获得,但通过 actionIndex 字面意思知道,这个只表示事件的序号,而且根据其说明文档解释,这个 ActionIndex 只有在手指按下(down)和抬起(up)时是有用的,在移动(move)时是没有用的,事件追踪非常重要的一环就是移动(move),然而它却没卵用,这也太不实在了 ( ̄Д ̄)ノ

郑重声明:追踪事件流,请认准 PointId,这是唯一官方指定标准,不要相信 ActionIndex 那个小婊砸。

PointId 在手指按下时产生,手指抬起或者事件被取消后消失,是一个事件流程中唯一不变的标识,可以在手指按下时 通过 getPointerId(int pointerIndex) 获得。 (参数中的 pointerIndex 就是 actionIndex)

关于事件流的追踪等问题在讲解多点触控时再详细讲解。

历史数据(批处理)

由于我们的设备非常灵敏,手指稍微移动一下就会产生一个移动事件,所以移动事件会产生的特别频繁,为了提高效率,系统会将近期的多个移动事件(move)按照事件发生的顺序进行排序打包放在同一个 MotionEvent 中,与之对应的产生了以下方法:

事件 简介
getHistorySize() 获取历史事件集合大小
getHistoricalX(int pos) 获取第pos个历史事件x坐标
(pos < getHistorySize())
getHistoricalY(int pos) 获取第pos个历史事件y坐标
(pos < getHistorySize())
getHistoricalX (int pin, int pos) 获取第pin个手指的第pos个历史事件x坐标
(pin < getPointerCount(), pos < getHistorySize() )
getHistoricalY (int pin, int pos) 获取第pin个手指的第pos个历史事件y坐标
(pin < getPointerCount(), pos < getHistorySize() )

注意:

  1. pin 全称是 pointerIndex,表示第几个手指,此处为了节省空间使用了缩写。
  2. 历史数据只有 ACTION_MOVE 事件。
  3. 历史数据单点触控和多点触控均可以用。

下面是官方文档给出的一个简单使用示例:

void printSamples(MotionEvent ev) {
     final int historySize = ev.getHistorySize();
     final int pointerCount = ev.getPointerCount();
     for (int h = 0; h < historySize; h++) {
         System.out.printf("At time %d:", ev.getHistoricalEventTime(h));
         for (int p = 0; p < pointerCount; p++) {
             System.out.printf("  pointer %d: (%f,%f)",
                 ev.getPointerId(p), ev.getHistoricalX(p, h), ev.getHistoricalY(p, h));
         }
     }
     System.out.printf("At time %d:", ev.getEventTime());
     for (int p = 0; p < pointerCount; p++) {
         System.out.printf("  pointer %d: (%f,%f)",
             ev.getPointerId(p), ev.getX(p), ev.getY(p));
     }
}

获取事件发生的时间

获取事件发生的时间。

方法 简介
getDownTime() 获取手指按下时的时间。
getEventTime() 获取当前事件发生的时间。
getHistoricalEventTime(int pos) 获取历史事件发生的时间。
  1. pos 表示历史数据中的第几个数据。( pos < getHistorySize() )
  2. 返回值类型为 long,单位是毫秒。

获取压力(接触面积大小)

MotionEvent支持获取某些输入设备(手指或触控笔)的与屏幕的接触面积和压力大小,主要有以下方法:

描述中使用了手指,触控笔也是一样的。

方法 简介
getSize () 获取第1个手指与屏幕接触面积的大小
getSize (int pin) 获取第pin个手指与屏幕接触面积的大小
getHistoricalSize (int pos) 获取历史数据中第1个手指在第pos次事件中的接触面积
getHistoricalSize (int pin, int pos) 获取历史数据中第pin个手指在第pos次事件中的接触面积
getPressure () 获取第一个手指的压力大小
getPressure (int pin) 获取第pin个手指的压力大小
getHistoricalPressure (int pos) 获取历史数据中第1个手指在第pos次事件中的压力大小
getHistoricalPressure (int pin, int pos) 获取历史数据中第pin个手指在第pos次事件中的压力大小
  1. pin 全称是 pointerIndex,表示第几个手指。(pin < getPointerCount() )
  2. pos 表示历史数据中的第几个数据。( pos < getHistorySize() )

注意:

1、获取接触面积大小和获取压力大小是需要硬件支持的。
2、非常不幸的是大部分设备所使用的电容屏不支持压力检测,但能够大致检测出接触面积。
3、大部分设备的 getPressure() 是使用接触面积来模拟的。
4、由于某些未知的原因(可能系统版本和硬件问题),某些设备不支持该方法。

我用不同的设备对这两个方法进行了测试,然而不同设备测试出来的结果不相同,之后经过我多方查证,发现是系统问题,有的设备上只有 getSize() 能用,有的设备上只有 getPressure() 能用,而有的则两个都不能用。

由于获取接触面积和获取压力大小受系统和硬件影响,使用的时候一定要进行数据检测,以防因为设备问题而导致程序出错。

鼠标事件

由于触控笔事件和手指事件处理流程大致相同,所以就不讲解了,这里讲解一下与鼠标相关的几个事件:

事件 简介
ACTION_HOVER_ENTER 指针移入到窗口或者View区域,但没有按下。
ACTION_HOVER_MOVE 指针在窗口或者View区域移动,但没有按下。
ACTION_HOVER_EXIT 指针移出到窗口或者View区域,但没有按下。
ACTION_SCROLL 滚轮滚动,可以触发水平滚动(AXIS_HSCROLL)或者垂直滚动(AXIS_VSCROLL)

注意:

1、这些事件类型是 安卓4.0 (API 14) 才添加的。
2、使用 ` getActionMasked()` 获得这些事件类型。
3、这些事件不会传递到 onTouchEvent(MotionEvent) 而是传递到 onGenericMotionEvent(MotionEvent)

输入设备类型判断

输入设备类型判断也是安卓4.0 (API 14) 才添加的,主要包括以下几种设备:

设备类型 简介
TOOL_TYPE_ERASER 橡皮擦
TOOL_TYPE_FINGER 手指
TOOL_TYPE_MOUSE 鼠标
TOOL_TYPE_STYLUS 手写笔
TOOL_TYPE_UNKNOWN 未知类型

使用 getToolType(int pointerIndex) 来获取对应的输入设备类型,pointIndex可以为0,但必须小于 getPointerCount()

总结

虽然本文标题是 MotionEvent 详解,但由于 MotionEvent 实在太庞大了,本文只能涉及一些比较常用的内容,某些不太常用的内容就在以后用到的时候再详细介绍吧,像游戏手柄等输入设备由于我暂时不做游戏开发,也没有过多了解,所以就不介绍给大家啦。

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参考资料

MotionEvent
Android MotionEvent详解

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