AndroidMotionEvent理解

Java层MotionEvent对应C++层MotionEvent

  Java层MotionEvent类下面的mNativePtr指向C++层MotionEvent
  C++层MotionEvent成员变量如下

class MotionEvent : public InputEvent {
…………
protected:int32_t mAction; //事件的行为，例如Down,Move,Up，如果是ACTION_POINTER_DOWN事件，则包含着一个移位的pointer indexint32_t mActionButton; //用于行为是ACTION_BUTTON_PRESS或ACTION_BUTTON_RELEASE，表示哪个按键是被按下或者释放。如果不是这两个行为事件，该值未定义int32_t mFlags; // 移动事件的flags，int32_t mEdgeFlags; // 对于触摸事件，用来作为显示屏的边缘int32_t mMetaState; // meta key被按下的bit位int32_t mButtonState; // 表示被按下的按键的状态，例如鼠标或触控笔。因为被按下的按键都是使用bit位来表示的，所以返回的就是某个按键被按下了。MotionClassification mClassification;float mXScale;// X坐标值的缩放float mYScale;// Y坐标值的缩放float mXOffset; // X坐标值的偏移float mYOffset; // Y坐标值的偏移float mXPrecision; // X坐标值的精确度float mYPrecision; // Y坐标值的偏移float mRawXCursorPosition;// 鼠标事件中鼠标在X坐标的位置值float mRawYCursorPosition;// 鼠标事件中鼠标在Y坐标的位置值nsecs_t mDownTime; // 事件按下的时间Vector<PointerProperties> mPointerProperties;Vector<nsecs_t> mSampleEventTimes;Vector<PointerCoords> mSamplePointerCoords;
}


  其中的成员变量mPointerProperties、mSampleEventTimes、mSamplePointerCoords都是向量类型，里面分别存放什么数据呢？
  手指快速滑动中，MotionEvent类中可以批次存放多个Sample数据。如果只有一个手指滑动，一个Sample数据只有一个数据，如果多个手指参与滑动，一个Sample数据里面的数据量就是手指的数量。在代码中一个手指对应一个Pointer。多个Sample数据分成历史Sample数据和当前数据。
  成员变量mSamplePointerCoords会存储这批历史数据和当前数据，如果存在历史数据，会在前面存放历史数据，最后面存放当前数据。前面的历史数据数量=历史Sample数量×Pointer数量（触摸事件则为手指数量），其中历史Sample数量=mSampleEventTimes.size() - 1, Pointer数量=mPointerProperties.size()。其中mSamplePointerCoords中的数据存放位置如下图
  mSampleEventTimes中存放的是每个sample对应的时间。

action的获取

final int action = ev.getAction();
final int actionMasked = action & MotionEvent.ACTION_MASK;


  int action = ev.getAction();
  进入Motion里面查看实现

public final int getAction() {return nativeGetAction(mNativePtr);}


  C++中对应的方法android_view_MotionEvent_nativeGetAction，看下实现

static jint android_view_MotionEvent_nativeGetAction(jlong nativePtr) {MotionEvent* event = reinterpret_cast<MotionEvent*>(nativePtr);return event->getAction();
}


class MotionEvent : public InputEvent {
public:…………inline int32_t getAction() const { return mAction; }
}


  可见，通过取到成员变量mAction的值与MotionEvent.ACTION_MASK做&操作，MotionEvent.ACTION_MASK的值是0xff，所以action的值是存在成员变量mAction的低8位。

pointer index的获取

final int actionIndex = ev.getActionIndex();


public final int getActionIndex() {return (nativeGetAction(mNativePtr) & ACTION_POINTER_INDEX_MASK)>> ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT;}


  也是通过nativeGetAction方法先获得action的值，然后与ACTION_POINTER_INDEX_MASK做&操作，ACTION_POINTER_INDEX_MASK的值为0xff00，可以知道poniter index存在action的第二个字节内，取到值之后向右移动ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT位，ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT的值为8，所以就取到了第二个字节的值了。
现在总结一下，C++的MotionEvent类的成员变量mAction是一个4个字节的int32，第一个字节内存放action值，第二个字节内存放pointer index值。

  并且这个pointer index只在事件类型是ACTION_POINTER_DOWN和ACTION_POINTER_UP的时候存在成员变量mAction中。

pointer id的获取

public final int getPointerId(int pointerIndex) {return nativeGetPointerId(mNativePtr, pointerIndex);}


  对应c++层的方法

static jint android_view_MotionEvent_nativeGetPointerId(JNIEnv* env, jclass clazz,jlong nativePtr, jint pointerIndex) {MotionEvent* event = reinterpret_cast<MotionEvent*>(nativePtr);size_t pointerCount = event->getPointerCount();if (!validatePointerIndex(env, pointerIndex, pointerCount)) {return -1;}return event->getPointerId(pointerIndex);
}


  找到对应的MotionEvent，然后验证下pointerIndex，再接着调用MotionEvent的getPointerId方法

inline int32_t getPointerId(size_t pointerIndex) const {return mPointerProperties[pointerIndex].id;}


  得到的是成员变量向量mPointerProperties对应的pointerIndex下标的id值。mPointerProperties是Vector类型，看下PointerProperties数据结构

/** Pointer property data.*/
struct PointerProperties {// The id of the pointer.int32_t id;// The pointer tool type.int32_t toolType;inline void clear() {id = -1;toolType = 0;}bool operator==(const PointerProperties& other) const;inline bool operator!=(const PointerProperties& other) const {return !(*this == other);}void copyFrom(const PointerProperties& other);
};


  可见，里面存着id和toolType。
  关于pointer id需要知道的是，在一次事件中每个手指的id是不会变的，但是index是会变化的。例如刚开始A手指先按下，A的index=0，id=0，现在B手指也按下，B的index=1，id=1。后面A手指抬起了之后，B的index=0，id=1。所以在多点触控中，需要找到相同手指的属性信息，是通过id来确定手指的。

事件分解

  将原来的事件分解成含特定id的事件，代码如下：

/*** Splits a motion event such that it includes only a subset of pointer ids.* @hide*/@UnsupportedAppUsagepublic final MotionEvent split(int idBits) {MotionEvent ev = obtain();synchronized (gSharedTempLock) {final int oldPointerCount = nativeGetPointerCount(mNativePtr);ensureSharedTempPointerCapacity(oldPointerCount);final PointerProperties[] pp = gSharedTempPointerProperties;final PointerCoords[] pc = gSharedTempPointerCoords;final int[] map = gSharedTempPointerIndexMap;final int oldAction = nativeGetAction(mNativePtr);final int oldActionMasked = oldAction & ACTION_MASK;final int oldActionPointerIndex = (oldAction & ACTION_POINTER_INDEX_MASK)>> ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT;int newActionPointerIndex = -1;int newPointerCount = 0;for (int i = 0; i < oldPointerCount; i++) {nativeGetPointerProperties(mNativePtr, i, pp[newPointerCount]);final int idBit = 1 << pp[newPointerCount].id;if ((idBit & idBits) != 0) {if (i == oldActionPointerIndex) {newActionPointerIndex = newPointerCount;}map[newPointerCount] = i;newPointerCount += 1;}}if (newPointerCount == 0) {throw new IllegalArgumentException("idBits did not match any ids in the event");}final int newAction;if (oldActionMasked == ACTION_POINTER_DOWN || oldActionMasked == ACTION_POINTER_UP) {if (newActionPointerIndex < 0) {// An unrelated pointer changed.newAction = ACTION_MOVE;} else if (newPointerCount == 1) {// The first/last pointer went down/up.newAction = oldActionMasked == ACTION_POINTER_DOWN? ACTION_DOWN : ACTION_UP;} else {// A secondary pointer went down/up.newAction = oldActionMasked| (newActionPointerIndex << ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT);}} else {// Simple up/down/cancel/move or other motion action.newAction = oldAction;}final int historySize = nativeGetHistorySize(mNativePtr);for (int h = 0; h <= historySize; h++) {final int historyPos = h == historySize ? HISTORY_CURRENT : h;for (int i = 0; i < newPointerCount; i++) {nativeGetPointerCoords(mNativePtr, map[i], historyPos, pc[i]);}final long eventTimeNanos = nativeGetEventTimeNanos(mNativePtr, historyPos);if (h == 0) {ev.initialize(nativeGetDeviceId(mNativePtr), nativeGetSource(mNativePtr),nativeGetDisplayId(mNativePtr),newAction, nativeGetFlags(mNativePtr),nativeGetEdgeFlags(mNativePtr), nativeGetMetaState(mNativePtr),nativeGetButtonState(mNativePtr), nativeGetClassification(mNativePtr),nativeGetXOffset(mNativePtr), nativeGetYOffset(mNativePtr),nativeGetXPrecision(mNativePtr), nativeGetYPrecision(mNativePtr),nativeGetDownTimeNanos(mNativePtr), eventTimeNanos,newPointerCount, pp, pc);} else {nativeAddBatch(ev.mNativePtr, eventTimeNanos, pc, 0);}}return ev;}}


  事件分解发生在多点触控的时候，方法参数idBits是事件的id移位后的值，例如id=1,1<   先看下获取MotionEvent的方法，MotionEvent ev = obtain()，

static private MotionEvent obtain() {final MotionEvent ev;synchronized (gRecyclerLock) {ev = gRecyclerTop;if (ev == null) {return new MotionEvent();}gRecyclerTop = ev.mNext;gRecyclerUsed -= 1;}ev.mNext = null;ev.prepareForReuse();return ev;}


  该方法是从事件缓存中得到一个事件,事件缓存是一个链表，事件缓存最多是MAX_RECYCLED（10）个事件，如果没有缓存会先新建一个。该事件最终就是分解得到的新事件。
  回到split()函数里面，9行代码得到事件的pointer数量，15-18行会得到原事件的action和pointerIndex。
  代码21行开始循环，22行会将新事件的属性存放在pp数组（里面主要包括id和tooltype）中，通过原事件中id与新事件中的id进行匹配，会得到新事件的pointer数量newPointerCount，并且将原事件中新分解事件id对应pointerIndex存在map中，其中有个变量newActionPointerIndex，代表新事件中的pointerIndex。这个字段的赋值是有条件的，在匹配id的情况下，并且原事件中的index与原事件中的当前pointerIndex相等下情况下。这个变量newActionPointerIndex在新分解出来的事件的pointer数量多于1，并且在事件类型是ACTION_POINTER_DOWN或者ACTION_POINTER_UP的情况下，是会设置到C++类中的MotionEvent中的mAction里。从下面的代码分析中也能看出来。
  代码37-54行是为了获取新分解事件的action，在当前事件类型为ACTION_POINTER_DOWN或者ACTION_POINTER_UP的情况下，根据新分解事件的pointer序列和pointer数量来设置action的值。
  1、新分解事件的pointer序列的值小于0，action直接设置成ACTION_MOVE
  2、新分解事件的pointer序列的值不小于0，并且pointer数量=1，这种情况就是新分解的事件只有一个手指在触发触摸事件，pointer index也就是0。根据事件类型分别将action设置成ACTION_DOWN或ACTION_UP
  3、新分解事件的pointer序列的值不小于0，并且pointer数量>1，这种情况就是新分解的事件超过一个手指在触发触摸事件，需要将newActionPointerIndex的值设置在action值里面，oldActionMasked保持不变，还是ACTION_POINTER_DOWN或者ACTION_POINTER_UP。
  57行开始的循环是取出新分解事件对应的历史数据，然后设置到新分解事件中。
  60行开始取出原事件中新分解事件对应的序列的数据，放置到pc数组中。其中map数组中存放的是新分解事件的pointer index，通过map[i],historyPos,用nativeGetPointerCoords方法将原事件中的对应数据设置到pc数组中。65行通过h是否等于0，来执行ev.initialize方法还是nativeAddBatch方法。ev.initialize方法是初始化方法，会将事件的当前属性给初始化。而nativeAddBatch方法，是将历史数据设置到新分解事件中。