Android的按键分发--遇到问题后结合源码进行分析

前记：

按键分发是android面试的一个重点，大家有必要好好掌握一下。
在手机上，重点考察的是触摸事件的分发，TV上考察的则是对按键分发的掌握情况。

研究的切入点：

客户的需求：开机向导App，在遥控器连接上之后，用户可以按任意键跳转到下一步。


mView 代表整个红色的跟布局，即LinearLayout。
跳转代码如下：只要有按键分发下来，就做跳转的动作。

mView.setOnKeyListener(new View.OnKeyListener() {
            
            @Override
            public boolean onKey(View v, int keyCode, KeyEvent event) {
                //跳转到下一个界面
                mHandler.sendEmptyMessageDelayed(MSG_ID_GO_NEXT_STEP, 200);
                return true;
            }
        });

遇到的问题：阿伦反馈OK键不能跳转，但是方向键可以跳转！！
那么我们就带着这个问题，来从源码角度分析为什么OK键不可，上下左右可？
提问时间：大家能看出是什么问题吗？？ （5分钟）

开始分析：

屏蔽跳转+加log

mView.setOnKeyListener(new View.OnKeyListener() {
            
            @Override
            public boolean onKey(View v, int keyCode, KeyEvent event) {
                CLog.d(TAG, "onKey keyCode：" + keyCode);
                CLog.d(TAG, "event：" + event.getAction());
                //mHandler.sendEmptyMessageDelayed(MSG_ID_GO_NEXT_STEP, 200);
                return true;
            }
        });

Log分析结果
首先按OK键，没有任何打印。
然后按下键，有响应，但是仅仅是收到了下键的Up事件。
再按OK键，可收到OK键的Down+Up事件。
看起来就有点奇怪了！

提问时间：这就是造成OK键无法跳转的原因！！大家能看出是什么问题吗？？ （5分钟）

开始看源码
LinearLayout 没有重写dispatchKeyEvent()，故继承父类ViewGroup的分发方法。
ViewGroup.java

// The view contained within this ViewGroup that has or contains focus.
private View mFocused; //子view
int mPrivateFlags //代表“当前ViewGroup”的属性
@Override
    public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
        if (mInputEventConsistencyVerifier != null) {
            mInputEventConsistencyVerifier.onKeyEvent(event, 1);
        }
      //只有eng版本有效，可忽略（输入事件一致性校验器）
        if ((mPrivateFlags & (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS))
                == (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS)) {
            if (super.dispatchKeyEvent(event)) {
                return true;
            }
        } else if (mFocused != null && (mFocused.mPrivateFlags & PFLAG_HAS_BOUNDS)
                == PFLAG_HAS_BOUNDS) {
            if (mFocused.dispatchKeyEvent(event)) {
                return true;
            }
        }

        if (mInputEventConsistencyVerifier != null) {
            mInputEventConsistencyVerifier.onUnhandledEvent(event, 1);
        }//只有eng版本有效，可忽略（输入事件一致性校验器）
        return false;
    }

时间很充裕，我们来简单讲一下这个输入事件一致性效验器：mInputEventConsistencyVerifier
下面结合源代码来看：
有几个要点：
1.只有eng版本有效，user版本直接跳过
2.eng版本它能用来干啥？只讲一个点：up事件弹起的时候，会检测上一个键是不是同样的keycode。
因为正常情况下，肯定是先有down再有up，如果up的前一个不是down那么就是异常。
异常会最终通过finishEvent（）方法通过log打印出来！！

更多的细节暂时没研究了，大家自己去发现！

由于user版本，一致性效验器不生效，那么我们简化下代码。

// The view contained within this ViewGroup that has or contains focus.
//子view有焦点或者子view包含有焦点的子view
private View mFocused; 
//代表“当前ViewGroup”的属性
int mPrivateFlags 
@Override
    public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
        //...
        if ((mPrivateFlags & (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS))
                == (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS)) {
            if (super.dispatchKeyEvent(event)) {
                return true;
            }
        } else if (mFocused != null && (mFocused.mPrivateFlags & PFLAG_HAS_BOUNDS)
                == PFLAG_HAS_BOUNDS) {
            if (mFocused.dispatchKeyEvent(event)) {
                return true;
            }
        }
        //...
        return false;
    }

现在来分析这个分发方法：

  1. 属性PFLAG_FOCUSED 表示有焦点
  2. 属性PFLAG_HAS_BOUNDS 表示有边界（一个view绘制完成，就肯定有边界的！）

如果当前的ViewGroup有焦点+有边界，则进入super.dispatchKeyEvent(event) 方法！
ViewGroup的Super是View.java
//View.java的按键分发代码：

public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
        if (mInputEventConsistencyVerifier != null) {
            mInputEventConsistencyVerifier.onKeyEvent(event, 0);
        }//一致性校验，跳过

        // Give any attached key listener a first crack at the event.
        //noinspection SimplifiableIfStatement
        ListenerInfo li = mListenerInfo;
        if (li != null && li.mOnKeyListener != null && (mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED
                && li.mOnKeyListener.onKey(this, event.getKeyCode(), event)) {
            return true;
        }

        if (event.dispatch(this, mAttachInfo != null
                ? mAttachInfo.mKeyDispatchState : null, this)) {
            return true;
        }

        if (mInputEventConsistencyVerifier != null) {
            mInputEventConsistencyVerifier.onUnhandledEvent(event, 0);
        }//一致性校验，跳过
        return false;
    }

继续分析：
app层调用了setOnKeyListener（）方法。
View.java 执行getListenerInfo().mOnKeyListener = l;
执行之后，mListenerInfo不为空了。mListenerInfo.mOnKeyListener 也不为空。
(mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED 成立，正常的View肯定是enable状态的！
接下来，就进入 li.mOnKeyListener.onKey(this, event.getKeyCode(), event) 完成app的回调！

mView.setOnKeyListener(new View.OnKeyListener() {
            
            @Override
            public boolean onKey(View v, int keyCode, KeyEvent event) {
                CLog.d(TAG, "onKey keyCode：" + keyCode);
                CLog.d(TAG, "event：" + event.getAction());
                //mHandler.sendEmptyMessageDelayed(MSG_ID_GO_NEXT_STEP, 200);
                return true;
            }
        });

不做上层开发的，可能觉得回调不好理解，这里就是实现的方法！好像以前凯荣疑惑过这个问题。

这里大家可以一起沟通（5分钟），最好是能问懵的那种~··

整个回调过程已经看清楚了，并没有对OK键跟方向键做差异，那么问题在哪呢？？

继续排查：
首先从ViewGroup开始加log：

// The view contained within this ViewGroup that has or contains focus.
//子view有焦点或者子view包含有焦点的子view
private View mFocused; 
//代表“当前ViewGroup”的属性
int mPrivateFlags 
@Override
    public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
        //...
        Log.d(TAG, "mPrivateFlags :" + mPrivateFlags);
        if ((mPrivateFlags & (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS))
                == (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS)) {
            if (super.dispatchKeyEvent(event)) {
                return true;
            }
        } else if (mFocused != null && (mFocused.mPrivateFlags & PFLAG_HAS_BOUNDS)
                == PFLAG_HAS_BOUNDS) {
            if (mFocused.dispatchKeyEvent(event)) {
                return true;
            }
        }
        //...
        return false;
    }

通过打印发现，原来是mPrivateFlags 没有焦点！
那么基本可以推测：OK键之所以没有分发下来，是因为无焦点造成的。而方向键会赋予ViewGroup焦点。所以方向键可实现跳转！！

尝试解决：

mView.requestFocus();

测试验证OK!

上面讲的是解决+分析问题的过程，现在我们稍微延伸一下。

View焦点获取的过程

方向键Down事件，使该ViewGroup获取的焦点，调用堆栈：

I ViewGroup: android.view.ViewGroup.requestChildFocus
I ViewGroup: android.view.View.handleFocusGainInternal
I ViewGroup: android.view.ViewGroup.handleFocusGainInternal
I ViewGroup: android.view.View.requestFocusNoSearch
I ViewGroup: android.view.View.requestFocus
I ViewGroup: android.view.ViewGroup.requestFocus
I ViewGroup: android.view.View.requestFocus
I ViewGroup: android.view.ViewRootImpl$ViewPostImeInputStage.processKeyEvent

下面看一下代码：
代码位于 ViewRootImpl.java
看下source的官网说明：

/*
 * The top of a view hierarchy, implementing the needed protocol between View
 * and the WindowManager.  This is for the most part an internal implementation
 * detail of {@link WindowManagerGlobal}.
 * {@hide}
 */

view层级的顶部，JAVA层的按键事件、触摸事件、View的绘制流程，都是由改类分发发起。
但是ViewRootImpl是不是View，更像是View图层的大脑！！

讨论5分钟：假如我们不看代码，大致猜猜焦点切换逻辑，越详细越好
...
...
...

下面我们一起看下代码层，看看焦点是如何完成切换的：
计算机术语中modifierkey 是“辅助按键”的意思。

private int processKeyEvent(QueuedInputEvent q) {
            final KeyEvent event = (KeyEvent)q.mEvent;
            //... 省略不相关的代码
            // Handle automatic focus changes.
            //下面的代码块，完成的方向判定，即焦点切换方向（上、下、左、右）。
            if (event.getAction() == KeyEvent.ACTION_DOWN) {
                int direction = 0;
                switch (event.getKeyCode()) {
                    case KeyEvent.KEYCODE_DPAD_LEFT:
                        if (event.hasNoModifiers()) {
                            direction = View.FOCUS_LEFT;
                        }
                        break;
                    case KeyEvent.KEYCODE_DPAD_RIGHT:
                        if (event.hasNoModifiers()) {
                            direction = View.FOCUS_RIGHT;
                        }
                        break;
                    case KeyEvent.KEYCODE_DPAD_UP:
                        if (event.hasNoModifiers()) {
                            direction = View.FOCUS_UP;
                        }
                        break;
                    case KeyEvent.KEYCODE_DPAD_DOWN:
                        if (event.hasNoModifiers()) {
                            direction = View.FOCUS_DOWN;
                        }
                        break;
                    case KeyEvent.KEYCODE_TAB:
                        if (event.hasNoModifiers()) {
                            direction = View.FOCUS_FORWARD;
                        } else if (event.hasModifiers(KeyEvent.META_SHIFT_ON)) {
                            direction = View.FOCUS_BACKWARD;
                        }
                        break;
                }
                //焦点切换方向已经确定
                if (direction != 0) {
                    //找到当前获取焦点的View（因为要以当前焦点View为基点，然后才能计算出下一个焦点是哪个小伙~）
                    View focused = mView.findFocus();
                    if (focused != null) {
                        //根据方向direction，计算到下一个Foucus View，如果我们要该修改聚焦逻辑，那么可以从这里着手。
                        View v = focused.focusSearch(direction);
                        if (v != null && v != focused) {
                            // do the math the get the interesting rect
                            // of previous focused into the coord system of
                            // newly focused view
                            focused.getFocusedRect(mTempRect);
                            if (mView instanceof ViewGroup) {
                                ((ViewGroup) mView).offsetDescendantRectToMyCoords(
                                        focused, mTempRect);
                                ((ViewGroup) mView).offsetRectIntoDescendantCoords(
                                        v, mTempRect);
                            }
                            //自此下一个View已经获得了焦点（对应的UI把焦点画上）
                            if (v.requestFocus(direction, mTempRect)) {
                                //咔一下，播放下焦点改变的声音。
                                //这里可以加log，下面再讲做啥
                                playSoundEffect(SoundEffectConstants
                                        .getContantForFocusDirection(direction));
                                return FINISH_HANDLED;
                            }
                        }

                        // Give the focused view a last chance to handle the dpad key.
                        if (mView.dispatchUnhandledMove(focused, direction)) {
                            return FINISH_HANDLED;
                        }
                    } else {
                        // find the best view to give focus to in this non-touch-mode with no-focus
                        View v = focusSearch(null, direction);
                        if (v != null && v.requestFocus(direction)) {
                            return FINISH_HANDLED;
                        }
                    }
                }
            }
            return FORWARD;
        }

上面的代码，就是焦点如何完成切换的代码。
大致过程是：首先找点找点当前焦点View，然后根据位置关系+dirrection，计算出下一个焦点View.
聚焦逻辑的代码细节，暂时不仔细分析，如果你非要问，那只能说：


泽宝反馈的嘟嘟嘟bug：

大家一致的总结是两个方向：
1.按键事件异常
2.audio播放异常

想法：
我们可以在上面的播放按键声音的地方，添加上log，然后压测。
如果异常复现的时候，没有反复调用这个播放代码，则不是按键异常的问题。
基本定位在Audio上面了，也许是audio模块的一个概率性播放异常！！！
这个需要大家下来好好分析了！！！

下面我们继续聚焦在按键分发上面~~

安卓View层级的按键分发过程：

最后再根据Listener的不同返回值，来看下代码调用过程：

APP响应代码

mView.setOnKeyListener(new View.OnKeyListener() {
            //onKey( )方
              @Override
              public boolean onKey(View v, int keyCode, KeyEvent event) {
                // TODO Auto-generated method stub
                     return false; //case 1
                     return true; //case 2
            }
        });

ViewGroup.java 分发流程

@Override
    public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
        if ((mPrivateFlags & (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS))  //自己有焦点
                == (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS)) {
            //VG -1
            if (super.dispatchKeyEvent(event)) {//VG -2
                return true;//VG -3
            }
          //VG -4
        } else if (mFocused != null && (mFocused.mPrivateFlags & PFLAG_HAS_BOUNDS) //包含焦点View
                == PFLAG_HAS_BOUNDS) {
             //VG -5
            if (mFocused.dispatchKeyEvent(event)) { //VG -6
                return true; //VG -7
            }
        }
        return false; //VG -8
    }

View.java 分发流程

public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
        // Give any attached key listener a first crack at the event.
        //noinspection SimplifiableIfStatement
        //V-1
        ListenerInfo li = mListenerInfo;
        if (li != null && li.mOnKeyListener != null && (mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED
                && li.mOnKeyListener.onKey(this, event.getKeyCode(), event)) { //V -2
            return true; //V -3
        }
        if (event.dispatch(this, mAttachInfo != null
                ? mAttachInfo.mKeyDispatchState : null, this)) {
            return true;
        }
        return false; //V -4
    }

要点提要：

一、mPrivateFlags 代表“当前ViewGroup”的属性

if ((mPrivateFlags & (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS))
            == (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS)) {
    //当前ViewGroup有焦点且有边框，条件才成立。
}

二、mFocused

// The view contained within this ViewGroup that has or contains focus.
private View mFocused;
意思是当前的子ViewGroup有焦点，或者当前子ViewGroup包含有焦点。    
是当前ViewGroup的子View。

onKey( )方法返回false，整个调用流程：
层级1. DecorView ：VG-5 VG-6
层级2. LinearLayout : VG-5 VG-6
层级3. FrameLayout : VG-5 VG-6
层级4. LinearLayout : VG-5 VG-6
层级5. LinearLayout : VG-5 VG-6
层级6. FrameLayout : VG-5 VG-6 ( framelayout_container )
层级7. LinearLayout VG-1 VG-2 V-1 V-2 V-4
接着开始返回了：
VG-8( 层级7返回 ) VG-8( 层级6返回 ) VG-8( 层级5返回 ) VG-8( 层级4返回 ) VG-8( 层级3返回 ) VG-8( 层级2返回 ) VG-8( 层级1返回 )

onKey( )方法返回true，整个调用流程：
层级1. DecorView ：VG-5 VG-6
层级2. LinearLayout : VG-5 VG-6
层级3. FrameLayout : VG-5 VG-6
层级4. LinearLayout : VG-5 VG-6
层级5. LinearLayout : VG-5 VG-6
层级6. FrameLayout : VG-5 VG-6 ( framelayout_container )
层级7. LinearLayout VG-1 VG-2 V-1 V-2 V-3
接着开始返回了：
VG-3（层级7返回）VG-7( 层级6返回 ) VG-7(层级5返回 ) VG-7(层级 4返回 ) VG-7( 层级3返回 ) VG-7(层级 2返回 ) VG-7( 层级1返回 )

总结：

总体上，按键分发是按View的层级逐层分发，分发的规则是以焦点View为基础，焦点View-> 焦点View -> 焦点View ... 。

彩蛋：

一、KeyEvent传递过程：

主要可以划分为三步：过滤器、View树、Activity。

1.WindowManagerService.java内有两个线程，一个负责分发按键消息，一个负责读取按键消息。在执行processEvent分发事件时，系统有一些过滤器可以进行一些特定的处理操作，这些过滤器的处理既可以在事件分发前也可以在事件分发后。比如home键在分发前进行处理消费，应用无法监听该类消息，而返回键是在事件分发之后，只有当应用不进行处理时，系统才会处理返回键用来退出当前Activity，。

2.processEvent分发事件后，先传递到ViewRootImpl的deliverKeyEvent中，如果mView（即根DecorView）为空或者mAdded为false，则直接返回。若不为空，然后判断IME窗口（输入法）是否存在，若存在则优先传递到IME中，当输入窗口没有处理这个事件，事件则会真正派发到根视图mView.dispatchKeyEvent中，然后回调Activity的dispatchKeyEvent(event)去处理，由于Activity中的dispatchKeyEvent最终调用的是mDecor中的superDispatchKeyEvent(event)，之后就是ViewGroup通过递归调用把Event传递到指定的View上。

3.事件传递到VIew之后，先会调用View的dispatchKeyEvent，如果有注册Listener，就直接调用Listener的onKey去响应，如果没有注册Listener，z之后会根据Action的类型调用对应的onXXX（onKeyDown,onKeyup）函数去处理,如果所有的view都没有进行处理，那么最终会回调到activity的onXXX方法中。

二、Activity View的dispatchKeyEvent，onkeyDown，onKeyUp， setListener处理顺序：

  1. Activity.dispatchKeyEvent(down) ----->view.dispatchKeyEvent ------>view.setListener(如setOnKeyListener) ------>view.onkeyDown------->Activity.onkeyDown------>Activity.dispatchKeyEven（up）------>view.dispatchKeyEvent---->view.setListener(如setOnKeyListener) ------>view.onkeyup----->view.onClick(setOnClickListener)---->Activity.onkeyUp

  2. 当一个event事件传递到某个view上时，如果对一些Action（比如Down）进行了消费后，则该View下的子view以及想消费该event的Action的行为都不会执行。默认情况下，ViewGroup控件不会执行onkeyDown和onkeyup，只有当其焦点属性为true时，才可以传递到执行

以后再来进一步分析一下~~

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