本篇将带你深入了解 Flutter 中的手势事件传递、事件分发、事件冲突竞争,滑动流畅等等的原理,帮你构建一个完整的 Flutter 闭环手势知识体系,这也许是目前最全面的手势事件和滑动源码的深入文章了。
文章汇总地址:
Flutter 中默认情况下,以 Android 为例,所有的事件都是起原生源于 io.flutter.view.FlutterView
这个 SurfaceView
的子类,整个触摸手势事件实质上经历了 JAVA => C++ => Dart 的一个流程,整个流程如下图所示,无论是 Android 还是 IOS ,原生层都只是将所有事件打包下发,比如在 Android 中,手势信息被打包成 ByteBuffer
进行传递,最后在 Dart 层的 _dispatchPointerDataPacket
方法中,通过 _unpackPointerDataPacket
方法解析成可用的 PointerDataPacket
对象使用。
那么具体在 Flutter 中是如何分发使用手势事件的呢?
1、事件流程
在前面的流程图中我们知道,在 Dart 层中手势事件都是从 _dispatchPointerDataPacket
开始的,之后会通过 Zone
判断环境回调,会执行 GestureBinding
这个胶水类中的 _handlePointerEvent
方法。(如果对 Zone
或者 GestureBinding
有疑问可以翻阅前面的篇章)
如下代码所示, GestureBinding
的 _handlePointerEvent
方法中主要是 hitTest
和 dispatchEvent
: 通过 hitTest
碰撞,得到一个包含控件的待处理成员列表 HitTestResult
,然后通过 dispatchEvent
分发事件并产生竞争,得到胜利者相应。
void _handlePointerEvent(PointerEvent event) {
assert(!locked);
HitTestResult hitTestResult;
if (event is PointerDownEvent || event is PointerSignalEvent) {
hitTestResult = HitTestResult();
///开始碰撞测试了,会添加各个控件,得到一个需要处理的控件成员列表
hitTest(hitTestResult, event.position);
if (event is PointerDownEvent) {
_hitTests[event.pointer] = hitTestResult;
}
} else if (event is PointerUpEvent || event is PointerCancelEvent) {
///复用机制,抬起和取消,不用hitTest,移除
hitTestResult = _hitTests.remove(event.pointer);
} else if (event.down) {
///复用机制,手指处于滑动中,不用hitTest
hitTestResult = _hitTests[event.pointer];
}
if (hitTestResult != null ||
event is PointerHoverEvent ||
event is PointerAddedEvent ||
event is PointerRemovedEvent) {
///开始分发事件
dispatchEvent(event, hitTestResult);
}
}
了解了结果后,接下来深入分析这两个关键方法:
1.1 、hitTest
hitTest
方法主要为了得到一个 HitTestResult
,这个 HitTestResult
内有一个 List<HitTestEntry>
是用于分发和竞争事件的,而每个 HitTestEntry.target
都会存储每个控件的 RenderObject
。
因为 RenderObject
默认都实现了 HitTestTarget
接口,所以可以理解为: HitTestTarget
大部分时候都是 RenderObject
,而 HitTestResult
就是一个带着碰撞测试后的控件列表。
事实上 hitTest
是 HitTestable
抽象类的方法,而 Flutter 中所有实现 HitTestable
的类有 GestureBinding
和 RendererBinding
,它们都是 mixins
在 WidgetsFlutterBinding
这个入口类上,并且因为它们的 mixins
顺序的关系,所以 RendererBinding
的 hitTest
会先被调用,之后才调用 GestureBinding
的 hitTest
。
那么这两个 hitTest 又分别干了什么事呢?
1.2、RendererBinding.hitTest
在 RendererBinding.hitTest
中会执行 renderView.hitTest(result, position: position);
,如下代码所示,renderView.hitTest
方法内会执行 child.hitTest
,它将尝试将符合条件的 child 控件添加到 HitTestResult
里,最后把自己添加进去。
///RendererBinding
bool hitTest(HitTestResult result, { Offset position }) {
if (child != null)
child.hitTest(result, position: position);
result.add(HitTestEntry(this));
return true;
}
而查看 child.hitTest
方法源码,如下所示,RenderObjcet
中的hitTest
,会通过 _size.contains
判断自己是否属于响应区域,确认响应后执行 hitTestChildren
和 hitTestSelf
,尝试添加下级的 child 和自己添加进去,这样的递归就让我们自下而上的得到了一个 HitTestResult
的相应控件列表了,最底下的 Child 在最上面。
///RenderObjcet
bool hitTest(HitTestResult result, { @required Offset position }) {
if (_size.contains(position)) {
if (hitTestChildren(result, position: position) || hitTestSelf(position)) {
result.add(BoxHitTestEntry(this, position));
return true;
}
}
return false;
}
1.3、GestureBinding.hitTest
最后 GestureBinding.hitTest
方法不过最后把 GestureBinding
自己也添加到 HitTestResult
里,最后因为后面我们的流程还会需要回到 GestureBinding
中去处理。
1.4、dispatchEvent
dispatchEvent
中主要是对事件进行分发,并且通过上述添加进去的 target.handleEvent
处理事件,如下代码所示,在存在碰撞结果的时候,是会通过循环对每个控件内部的handleEvent
进行执行。
@override // from HitTestDispatcher
void dispatchEvent(PointerEvent event, HitTestResult hitTestResult) {
///如果没有碰撞结果,那么通过 `pointerRouter.route` 将事件分发到全局处理。
if (hitTestResult == null) {
try {
pointerRouter.route(event);
} catch (exception, stack) {
return;
}
///上面我们知道 HitTestEntry 中的 target 是一系自下而上的控件
///还有 renderView 和 GestureBinding
///循环执行每一个的 handleEvent 方法
for (HitTestEntry entry in hitTestResult.path) {
try {
entry.target.handleEvent(event, entry);
} catch (exception, stack) {
}
}
}
事实上并不是所有的控件的 RenderObject
子类都会处理 handleEvent
,大部分时候,只有带有 RenderPointerListener
(RenderObject) / Listener
(Widget) 的才会处理 handleEvent
事件,并且从上述源码可以看出,handleEvent 的执行是不会被拦截打断的。
那么问题来了,如果同一个区域内有多个控件都实现了 handleEvent
时,那最后事件应该交给谁消耗呢?
更具体为一个场景问题就是:比如一个列表页面内,存在上下滑动和 Item 点击时,Flutter 要怎么分配手势事件? 这就涉及到事件的竞争了。
核心要来了,高能预警!!!
2、事件竞争
Flutter 在设计事件竞争的时候,定义了一个很有趣的概念:通过一个竞技场,各个控件参与竞争,直接胜利的或者活到最后的第一位,你就获胜得到了胜利。 那么为了分析接下来的“战争”,我们需要先看几个概念:
GestureRecognizer
:手势识别器基类,基本上RenderPointerListener
中需要处理的手势事件,都会分发到它对应的GestureRecognizer
,并经过它处理和竞技后再分发出去,常见有 :OneSequenceGestureRecognizer
、MultiTapGestureRecognizer
、VerticalDragGestureRecognizer
、TapGestureRecognizer
等等。GestureArenaManagerr
:手势竞技管理,它管理了整个“战争”的过程,原则上竞技胜出的条件是 :第一个竞技获胜的成员或最后一个不被拒绝的成员。GestureArenaEntry
:提供手势事件竞技信息的实体,内封装参与事件竞技的成员。GestureArenaMember
:参与竞技的成员抽象对象,内部有acceptGesture
和rejectGesture
方法,它代表手势竞技的成员,默认GestureRecognizer
都实现了它,所有竞技的成员可以理解为就是GestureRecognizer
之间的竞争。_GestureArena
:GestureArenaManager
内的竞技场,内部持参与竞技的members
列表,官方对这个竞技场的解释是: 如果一个手势试图在竞技场开放时(isOpen=true)获胜,它将成为一个带有“渴望获胜”的属性的对象。当竞技场关闭(isOpen=false)时,竞技场将寻找一个“渴望获胜”的对象成为新的参与者,如果这时候刚好只有一个,那这一个参与者将成为这次竞技场胜利的青睐存在。
好了,知道这些概念之后我们开始分析流程,我们知道 GestureBinding
在 dispatchEvent
时会先判断是否有 HitTestResult
是否有结果,一般情况下是存在的,所以直接执行循环 entry.target.handleEvent
。
2.1、PointerDownEvent
循环执行过程中,我们知道 entry.target.handleEvent
会触发RenderPointerListener
的 handleEvent
,而事件流程中第一个事件一般都会是 PointerDownEvent
。
PointerDownEvent
的流程在事件竞技流程中相当关键,因为它会触发GestureRecognizer.addPointer
。
GestureRecognizer
只有通过 addPointer
方法将 PointerDownEvent
事件和自己绑定,并添加到 GestureBinding
的 PointerRouter
事件路由和 GestureArenaManager
事件竞技中,后续的事件这个控件的 GestureRecognizer
才能响应和参与竞争。
事实上 Down 事件在 Flutter 中一般都是用来做添加判断的,如果存在竞争时,大部分时候是不会直接出结果的,而 Move 事件在不同
GestureRecognizer
中会表现不同,而 UP 事件之后,一般会强制得到一个结果。
所以我们知道了事件在 GestureBinding
开始分发的时候,在 PointerDownEvent
时需要响应事件的 GestureRecognizer
们,会调用 addPointer
将自己添加到竞争中。之后流程中如果没有特殊情况,一般会执行到参与竞争成员列表的 last,也就是 GestureBinding
自己这个 handleEvent 。
如下代码所示,走到 GestureBinding
的 handleEvent
,在 Down 事件的流程中,一般 pointerRouter.route
不会怎么处理逻辑,然后就是 gestureArena.close
关闭竞技场了,尝试得到胜利者。
@override // from HitTestTarget
void handleEvent(PointerEvent event, HitTestEntry entry) {
/// 导航事件去触发 `GestureRecognizer` 的 handleEvent
/// 一般 PointerDownEvent 在 route 执行中不怎么处理。
pointerRouter.route(event);
///gestureArena 就是 GestureArenaManager
if (event is PointerDownEvent) {
///关闭这个 Down 事件的竞技,尝试得到胜利
/// 如果没有的话就留到 MOVE 或者 UP。
gestureArena.close(event.pointer);
} else if (event is PointerUpEvent) {
///已经到 UP 了,强行得到结果。
gestureArena.sweep(event.pointer);
} else if (event is PointerSignalEvent) {
pointerSignalResolver.resolve(event);
}
}
让我们看 GestureArenaManager
的 close
方法,下面代码我们可以看到,如果前面 Down 事件中没有通过 addPointer
添加成员到 _arenas
中,那会连参加的机会都没有,而进入 _tryToResolveArena
之后,如果 state.members.length == 1
,说明只有一个成员了,那就不竞争了,直接它就是胜利者,直接响应后续所有事件。 那么如果是多个的话,就需要后续的竞争了。
void close(int pointer) {
/// 拿到我们上面 addPointer 时添加的成员封装
final _GestureArena state = _arenas[pointer];
if (state == null)
return; // This arena either never existed or has been resolved.
state.isOpen = false;
///开始打起来吧
_tryToResolveArena(pointer, state);
}
void _tryToResolveArena(int pointer, _GestureArena state) {
if (state.members.length == 1) {
scheduleMicrotask(() => _resolveByDefault(pointer, state));
} else if (state.members.isEmpty) {
_arenas.remove(pointer);
} else if (state.eagerWinner != null) {
_resolveInFavorOf(pointer, state, state.eagerWinner);
}
}
2.2 开始竞争
那竞争呢?接下来我们以 TapGestureRecognizer
为例子,如果控件区域内存在两个 TapGestureRecognizer
,那么在 PointerDownEvent
流程是不会产生胜利者的,这时候如果没有 MOVE 打断的话,到了 UP 事件时,就会执行 gestureArena.sweep(event.pointer);
强行选取一个。
而选择的方式也是很简单,就是 state.members.first
,从我们之前 hitTest
的结果上理解的话,就是控件树的最里面 Child 了。 这样胜利的 member 会通过 members.first.acceptGesture(pointer)
回调到 TapGestureRecognizer.acceptGesture
中,设置 _wonArenaForPrimaryPointer
为 ture 标志为胜利区域,然后执行
_checkDown
和 _checkUp
发出事件响应触发给这个控件。
而这里有个有意思的就是 ,Down 流程的 acceptGesture
中的 _checkUp
因为没有 _finalPosition
此时是不会被执行的,_finalPosition
会在 handlePrimaryPointer
方法中,获得_finalPosition
并判断 _wonArenaForPrimaryPointer
标志为,再次执行 _checkUp
才会成功。
handlePrimaryPointer
是在 UP 流程中pointerRouter.route
触发TapGestureRecognizer
的handleEvent
触发的。
那么问题来了,_checkDown
和 _checkUp
时在 UP 事件一次性被执行,那么如果我长按住的话,_checkDown
不是没办法正确回调了?
当然不会,在 TapGestureRecognizer
中有一个 didExceedDeadline
的机制,在前面 Down 流程中,在 addPointer
时 TapGestureRecognizer
会创建一个定时器,这个定时器的时间时 kPressTimeout = 100毫秒
,如果我们长按住的话,就会等待到触发 didExceedDeadline
去执行 _checkDown
发出 onTabDown
事件了。
_checkDown
执行发送过程中,会有一个标志为_sentTapDown
判断是否已经发送过,如果发送过了也不会在重发,之后回到原本流程去竞争,手指抬起后得到胜利者相应,同时在_checkUp
之后_sentTapDown
标识为会被重置。
这也可以分析点击下的几种场景:
普通按下:
1、区域内只有一个
TapGestureRecognizer
:Down 事件时直接在竞技场close
时就得到竞出胜利者,调用acceptGesture
执行_checkUp
,到 Up 事件的时候通过handlePrimaryPointer
执行_checkUp
,结束。2、区域内有多个
TapGestureRecognizer
:Down 事件时在竞技场close
不会竞出胜利者,在 Up 事件的时候,会在route
过程通过handlePrimaryPointer
设置好_finalPosition
,之后经过竞技场sweep
选取排在第一个位置的为胜利者,调用acceptGesture
,执行_checkDown
和_checkUp
。
长按之后抬起:
1、区域内只有一个 TapGestureRecognizer
:除了 Down 事件是在 didExceedDeadline
时发出 _checkDown
外其他和上面基本没区别。
- 2、区域内有多个
TapGestureRecognizer
:Down 事件时在竞技场close
时不会竞出胜利者,但是会触发定时器didExceedDeadline
,先发出_checkDown
,之后再经过sweep
选取第一个座位胜利者,调用acceptGesture
,触发_checkUp
那么问题又来了,你有没有疑问,如果有区域两个 TapGestureRecognizer
,长按的时候因为都触发了 didExceedDeadline
执行 _checkDown
吗?
答案是:会的!因为定时器都触发了 didExceedDeadline
,所以 _checkDown
都会被执行,从而都发出了 onTapDown
事件。但是后续竞争后,只会执行一个 _checkUp
,所有只会有一个控件响应 onTap
。
竞技失败:
在竞技场竞争失败的成员会被移出竞技场,移除后就没办法参加后面事件的竞技了 ,比如 TapGestureRecognizer
在接受到 PointerMoveEvent
事件时就会直接 rejected
, 并触发 rejectGesture
,之后定时器会被关闭,并且触发 onTapCancel
,然后重置标志位.
总结下:
Down 事件时通过 addPointer
加入了 GestureRecognizer
竞技场的区域,在没移除的情况下,事件可以参加后续事件的竞技,在某个事件阶段移除的话,之后的事件序列也会无法接受。事件的竞争如果没有胜利者,在 UP 流程中会强制指定第一个为胜利者。
2.3 滑动事件
滑动事件也是需要在 Down 流程中 addPointer
,然后 MOVE 流程中,通过在 PointerRouter.route
之后执行 DragGestureRecognizer.handleEvent
。
在 PointerMoveEvent
事件的 DragGestureRecognizer.handleEvent
里,会通过在 _hasSufficientPendingDragDeltaToAccept
判断是否符合条件,如:
bool get _hasSufficientPendingDragDeltaToAccept => _pendingDragOffset.dy.abs() > kTouchSlop;
如果符合条件就直接执行 resolve(GestureDisposition.accepted);
,将流程回到竞技场里,然后执行 acceptGesture
,然后触发onStart
和 onUpdate
。
回到我们前面的上下滑动可点击列表,是不是很明确了:如果是点击的话,没有产生 MOVE 事件,所以 DragGestureRecognizer
没有被接受,而Item 作为 Child 第一位,所以响应点击。如果有 MOVE 事件, DragGestureRecognizer
会被 acceptGesture
,而点击 GestureRecognizer
会被移除事件竞争,也就没有后续 UP 事件了。
那这个 onUpdate
是怎么让节目动起来的?
我们以 ListView
为例子,通过源码可以知道, onUpdate
最后会调用到 Scrollable
的 _handleDragUpdate
,这时候会执行 Drag.update
。
通过源码我们知道 ListView
的 Drag
实现其实是 ScrollDragController
, 它在 Scrollable
中是和 ScrollPositionWithSingleContext
关联的在一起的。那么 ScrollPositionWithSingleContext
又是什么?
ScrollPositionWithSingleContext
其实就是这个滑动的关键,它其实就是 ScrollPosition
的子类,而 ScrollPosition
又是 ViewportOffset
的子类,而 ViewportOffset
又是一个 ChangeNotifier
,出现如下关系:
继承关系:ScrollPositionWithSingleContext : ScrollPosition : ViewportOffset : ChangeNotifier
所以 ViewportOffset 就是滑动的关键点。上面我们知道响应区域 DragGestureRecognizer
胜利之后执行 Drag.update
,最终会调用到 ScrollPositionWithSingleContext
的 applyUserOffset
,导致内部确定位置的 pixels
发生改变,并执行父类 ChangeNotifier
的方法notifyListeners
通知更新。
而在 ListView
内部 RenderViewportBase
中,这个 ViewportOffset
是通过 _offset.addListener(markNeedsLayout);
绑定的,so ,触摸滑动导致 Drag.update
,最终会执行到 RenderViewportBase
中的 markNeedsLayout
触发页面更新。
至于 markNeedsLayout
如何更新界面和滚动列表,这里暂不详细描述了,给个图感受下:
自此,第十三篇终于结束了!(///▽///)
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