Android TV按鍵焦點原理淺談

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本篇主要閱讀 Android 源碼講解 TV 的按鍵事件分發(fā)原理和焦點查找原理，源碼基于 Android9.0 ，首先思考幾個問題:

帶著這些問題，我們一起來擼 Android 源碼吧！了解了系統(tǒng)是如何處理的有便于我們解決 TV 上一些按鍵和焦點的問題。

首先我們看下按鍵事件的入口 ViewRootImpl 類中的 ViewPostImeInputStage 內(nèi)部類:

可以看到注釋1,2,3,4分別判斷不同事件執(zhí)行不同方法，本篇主要討論的TV焦點事件，主要看下 processKeyEvent 方法:

可以看到在該方法中執(zhí)行了 mView.dispatchKeyEvent 方法，這里的 View 其實是 DecorView ，接著看下該方法:

上面首先判斷了如果是第一次按下則處理panel的快捷鍵，如果處理了則不往下走，否則繼續(xù)判斷當(dāng)窗口未銷毀且回調(diào)非空則回調(diào)處理，如果處理了則不往下走，否則讓 PhoneWindow 對應(yīng)的 onKeyDown ， onKeyUp 方法來處理。

接下來我們按照這個派發(fā)順序依次來看看相關(guān)方法的實現(xiàn)，這里先看看 Activity 的 dispatchKeyEvent 實現(xiàn)：

我們看第1點 superDispatchKeyEvent 方法，可以看到該方法為一個抽象方法，而它的實現(xiàn)是實現(xiàn)它的子類 PhoneWindow :

該方法又回調(diào)用 DecorView 中的 superDispatchKeyEvent 方法:

此時，再來看下 ViewGroup 的 dispatchKeyEvent 方法:

接著看下 View 的 dispatchKeyEvent 方法:

該方法主要是判斷如果有給 View 設(shè)置 OnKeyListener 事件且 View 為可用狀態(tài)，則優(yōu)先處理監(jiān)聽事件，其次調(diào)用 KeyEvent 的 dispatch 方法，接下來我們看下該方法:

該方法主要處理了按下、彈起事件，其中按下如果 mRepeatCount 重復(fù)次數(shù)大于0判斷為長按，則執(zhí)行長按事件。

我們繼續(xù)看下 View 的 onKeyDown 方法:

按下事件判斷了如果為確認(rèn)相關(guān)的按鍵才到下一步處理，判斷點擊或長按條件滿足，執(zhí)行按下 View 正中心坐標(biāo)，然后執(zhí)行 checkForLongClick 檢查長按方法，看下該方法如下:

我們經(jīng)常會遇到電視按遙控器時長按會執(zhí)行一次 onKeyDown 、 onKeyUp ，之后才是一直 onKeyDown ，松開后才執(zhí)行 onKeyUp ，原因就在于這個檢查長按方法是延遲的。 delayOffset 傳進(jìn)來的是0，所以延遲時間為 ViewConfiguration.getLongPressTimeout() ，即該類中定義的 DEFAULT_LONG_PRESS_TIMEOUT 常量。

同樣的如果是觸摸屏，可以看下 View 類中的 onTouchEvent 方法在按下操作的時候會開啟 CheckForTap 線程檢查是否是長按，該線程同樣是延遲的，時間為 ViewConfiguration.getTapTimeout() ，即該類中的 TAP_TIMEOUT 常量，知道了這個你就知道如果寫腳本或插件模擬長按應(yīng)該間隔多長時間了，是不是一下你的模擬長按插件速度又可以更加準(zhǔn)確快速的實現(xiàn)了。

不同版本系統(tǒng)定義的延遲時間有可能不一樣，比如Google API 28 的 DEFAULT_LONG_PRESS_TIMEOUT 是500， TAP_TIMEOUT 是100，而 API 30 的 DEFAULT_LONG_PRESS_TIMEOUT 是400， TAP_TIMEOUT 也是100。

接下來再看下 Activity 的 onKeyDown :

回到 Decorview 中的 dispatchKeyEvent 方法看看 PhoneWindow 的 onKeyDown 方法:

onKeyUp 方法也可以自己再看下，以上就是淺談按鍵事件的分發(fā)流程了。

總結(jié):

上面講解了按鍵事件分發(fā)流程，當(dāng)上面分發(fā)完所有都沒消費的時候，就會繼續(xù)走 ViewRootImpl 的焦點導(dǎo)航流程，接下來看下 performFocusNavigation 方法:

首先我們看 mView.findFocus() ，該方法實際是調(diào)用了 ViewGroup 的 findFocus 方法:

該方法很簡單，就是向下遞歸查找在當(dāng)前頁面已經(jīng)獲取焦點的 View ，繼續(xù)看 focused.focusSearch(direction) 調(diào)用了 View 的 focusSearch 方法:

該方法向上遞歸查找，調(diào)用 ViewGroup 的 focusSearch 方法:

如果是根命名空間，則調(diào)用 FocusFinder 的 findNextFocus 方法查找焦點，否則繼續(xù)往上查找。繼續(xù)看 FocusFinder 的 findNextFocus 方法:

可以看到該方法首先查找用戶指定的下一個獲取焦點的 view ，如果找到了直接返回該 view ，如果沒找到繼續(xù)下面先添加 effectiveRoot 下的所有 view 到 focusables 集合中去，然后調(diào)用 findNextFocus 方法查找系統(tǒng)可獲取下一個焦點的最近 view 。

我們先看下 findNextUserSpecifiedFocus 方法的實現(xiàn):

通過用戶指定焦點方式不是本篇的重點,這里就不貼出內(nèi)部細(xì)節(jié)源碼了。該方法實際就是調(diào)用 View 的 findUserSetNextFocus 方法來查找用戶設(shè)置的下一個可獲取焦點的 view ，然后在 while 循環(huán)中判斷如果找到的是可以獲取焦點并且可見的并且不是 InTouchNode 模式，則返回該焦點，否則繼續(xù)循環(huán)查找直到找了一個循環(huán)沒有找到可以獲取焦點的或者 userSetNextFocus 為 null 跳出循環(huán)返回 null 。

再來看下系統(tǒng)就近原則查找的 findNextFocus 方法:

該方法主要通過 findNextFocusInRelativeDirection 在相對方向上找下一個焦點，該方法內(nèi)部邏輯比較簡單，這里就不貼出來了，進(jìn)去看下就知道其實就是先給 focusables 排序，然后從中找到 focused 在其中的后一個或前一個 view ，如果沒找到并且 focusables 不為空則返回 focusables 的第一個。

接下來我們重點看下 findNextFocusInAbsoluteDirection 方法:

再看下 isBetterCandidate 方法，該方法很關(guān)鍵，內(nèi)部包含一系列邏輯如何成為最佳候選者:

該方法英文注釋很直觀，就不中文翻譯了，首先看下成為候選人的 isCandidate 方法:

該方法判斷了目標(biāo)Rect如果在源Rect的方向一側(cè)且不在內(nèi)部的話，則為候選者，如第一個 destRect 左側(cè)應(yīng)在 srcRect 左側(cè)左邊， destRect 右側(cè)應(yīng)在 srcRect 右側(cè)左邊，其他方向同理。

接下來看下 beamBeats 方法:

Android TV 焦點原理源碼解析

相信很多剛接觸AndroidTV開發(fā)的開發(fā)者，都會被各種焦點問題給折磨的不行。不管是學(xué)技術(shù)還是學(xué)習(xí)其他知識，都要學(xué)習(xí)和理解其中原理，碰到問題我們才能得心應(yīng)手。下面就來探一探Android的焦點分發(fā)的過程。

Android焦點事件的分發(fā)是從ViewRootImpl的processKeyEvent開始的，源碼如下：

源碼比較長，下面我就慢慢來講解一下具體的每一個細(xì)節(jié)。

dispatchKeyEvent方法返回true代表焦點事件被消費了。

ViewGroup的dispatchKeyEvent()方法的源碼如下：

（2）ViewGroup的dispatchKeyEvent執(zhí)行流程

（3）下面再來瞧瞧view的dispatchKeyEvent方法的具體的執(zhí)行過程

驚奇的發(fā)現(xiàn)執(zhí)行了onKeyListener中的onKey方法，如果onKey方法返回true，那么dispatchKeyEvent方法也會返回true

可以得出結(jié)論：如果想要修改ViewGroup焦點事件的分發(fā)，可以這么干：

注意：實際開發(fā)中，理論上所有焦點問題都可以通過給dispatchKeyEvent方法增加監(jiān)聽來來攔截來控制。

（1）dispatchKeyEvent方法返回false后，先得到按鍵的方向direction值，這個值是一個int類型參數(shù)。這個direction值是后面來進(jìn)行焦點查找的。

（2）接著會調(diào)用DecorView的findFocus()方法一層一層往下查找已經(jīng)獲取焦點的子View。

ViewGroup的findFocus方法如下：

View的findFocus方法

說明：判斷view是否獲取焦點的isFocused()方法， (mPrivateFlags PFLAG_FOCUSED) != 0 和view 的isFocused()方法是一致的。

其中isFocused()方法的作用是判斷view是否已經(jīng)獲取焦點，如果viewGroup已經(jīng)獲取到了焦點，那么返回本身即可，否則通過mFocused的findFocus()方法來找焦點。mFocused其實就是ViewGroup中獲取焦點的子view，如果mView不是ViewGourp的話，findFocus其實就是判斷本身是否已經(jīng)獲取焦點，如果已經(jīng)獲取焦點了，返回本身。

（3）回到processKeyEvent方法中，如果findFocus方法返回的mFocused不為空，說明找到了當(dāng)前獲取焦點的view（mFocused），接著focusSearch會把direction（遙控器按鍵按下的方向）作為參數(shù)，找到特定方向下一個將要獲取焦點的view，最后如果該view不為空，那么就讓該view獲取焦點。

（4）focusSearch方法的具體實現(xiàn)。

focusSearch方法的源碼如下：

可以看出focusSearch其實是一層一層地網(wǎng)上調(diào)用父View的focusSearch方法，直到當(dāng)前view是根布局（isRootNamespace()方法），通過注釋可以知道focusSearch最終會調(diào)用DecorView的focusSearch方法。而DecorView的focusSearch方法找到的焦點view是通過FocusFinder來找到的。

（5）FocusFinder是什么？

它其實是一個實現(xiàn) 根據(jù)給定的按鍵方向，通過當(dāng)前的獲取焦點的View，查找下一個獲取焦點的view這樣算法的類。焦點沒有被攔截的情況下，Android框架焦點的查找最終都是通過FocusFinder類來實現(xiàn)的。

（6）FocusFinder是如何通過findNextFocus方法尋找焦點的。

下面就來看看FocusFinder類是如何通過findNextFocus來找焦點的。一層一層往下看，后面會執(zhí)行findNextUserSpecifiedFocus()方法，這個方法會執(zhí)行focused(即當(dāng)前獲取焦點的View)的findUserSetNextFocus方法，如果該方法返回的View不為空，且isFocusable = true isInTouchMode() = true的話，F(xiàn)ocusFinder找到的焦點就是findNextUserSpecifiedFocus()返回的View。

（7）findNextFocus會優(yōu)先根據(jù)XML里設(shè)置的下一個將獲取焦點的View ID值來尋找將要獲取焦點的View。

看看View的findUserSetNextFocus方法內(nèi)部都干了些什么，OMG不就是通過我們xml布局里設(shè)置的nextFocusLeft，nextFocusRight的viewId來找焦點嗎，如果按下Left鍵，那么便會通過nextFocusLeft值里的View Id值去找下一個獲取焦點的View。

可以得出以下結(jié)論：

1. 如果一個View在XML布局中設(shè)置了focusable = true isInTouchMode = true，那么這個View會優(yōu)先獲取焦點。

2. 通過設(shè)置nextFocusLeft，nextFocusRight，nextFocusUp，nextFocusDown值可以控制View的下一個焦點。

Android焦點的原理實現(xiàn)就這些。總結(jié)一下：

為了方便同志們學(xué)習(xí)，我這做了張導(dǎo)圖，方便大家理解~

Android移動應(yīng)用中的焦點分析

簡單一點理解，在移動應(yīng)用中，焦點就是當(dāng)前正在處理事件的位置。在手機(jī)應(yīng)用中，最有可能用到焦點的就是EditText，如果同一個界面中有多個EditText，通常情況下同一時間只有一個能夠輸入內(nèi)容，此時，這個EditText就獲取了焦點。

在Android中，對焦點的設(shè)置分為兩種情況，TouchMode和非TouchMode?，F(xiàn)在的手機(jī)基本都是觸摸屏，我們用手指觸摸屏幕來操作Android應(yīng)用時，處于TouchMode。除了TouchMode之外，還有非TouchMode，利用外接設(shè)備來操作應(yīng)用。比如鍵盤。使用Genymotion模擬器的時候，一個界面上有多個控件時，可以用電腦tab鍵來進(jìn)行移動，被選中的控件會高亮顯示，這時候就是非TouchMode，被選中的控件獲得了焦點。

在手機(jī)應(yīng)用中，用到焦點的時候并不多，但是TV應(yīng)用中，需要用遙控器來操作選中控件，這時候就需要對焦點進(jìn)行處理了。關(guān)于焦點，常用方法如下：

在View類中， isFocusable() 和 isFocusableInTouchMode() 獲取到的結(jié)果都是false，也就是說，直接繼承自View的控件是不能獲取焦點的。我們常用控件中對這兩個方法進(jìn)行了改寫，比如EditText，這兩個方法都是true，而Button則只有 isFocusable() 返回true。這也就是為什么我們用tab鍵選取Button的時候能夠高亮顯示，而鼠標(biāo)點擊（模擬觸控）的時候不能高亮顯示的原因了。如果想在點擊的時候也能高亮顯示Button，需要手動設(shè)置 setFocusableInTouchMode(true) ，就可以了。

如果想對控件的焦點狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)聽，需要設(shè)置 setOnFocusChangeListener() ，只要控件的焦點狀態(tài)發(fā)生變化（獲得或者失去焦點），都會調(diào)用 onFocusChange 方法

關(guān)于焦點的移動，默認(rèn)的算法會尋找指定方向上最近的可以獲取焦點的元素（非TouchMode）。另外在創(chuàng)建控件的時候，也可以指定尋找焦點的方向，設(shè)置nextFocusDown、nextFocusLeft、nextFocusRight 和 nextFocusUp的值為指定元素就可以了?？匆韵吕樱?/p>

這里指定了上面的button向上尋找焦點時，下一個元素是id為bottom的元素，也就是說，上面的Button在獲取了焦點之后，繼續(xù)按向上鍵，系統(tǒng)會將焦點移動到id為bottom的元素上，而不是繼續(xù)向上。

在開發(fā)手機(jī)應(yīng)用的過程中，對焦點的處理并不多，它與事件是兩個不同的體系，通常情況下焦點和事件是相互獨立并不沖突。但是在Button的點擊事件中會有一點問題。如果我們隊一個button設(shè)置了 setFocusableInTouchMode(true) ，使他可以獲取焦點，那么我們點擊這個button的時候，第一次點擊并不會執(zhí)行 onClick() 方法，而是執(zhí)行 onFocusChange() 。第二次點擊的時候才會執(zhí)行 onClick() 方法?？雌饋砗孟?onFocusChange() 消耗了點擊事件，實際上并不是的。

這個問題我們看一下源碼就清楚了：

onClick() 方法是在onTouchEvent的ACTION_UP里調(diào)用的，看一下View的onTouchEvent方法：

可以看到，只有當(dāng)focusTaken為false的時候才會執(zhí)行onClick，focusTaken的值默認(rèn)是false的，但是在 isFocusable() isFocusableInTouchMode() !isFocused() 為true的時候，會去 requestFocus 獲取焦點，并將值賦給focusTaken。

關(guān)鍵在于 isFocused() ，如果當(dāng)前Button沒有獲取焦點， isFocused() 返回false， !isFocused() 值為ture，Button就會去獲取焦點，從而導(dǎo)致 focusTaken 為true， onClick 方法就不會執(zhí)行了，只有Button已經(jīng)獲取了焦點的時候才會執(zhí)行onClick方法。

Android TV 按鍵焦點事件分發(fā)流程詳解

DecorView →PhoneWindow →Activity→ViewGroup→view

下面我們根據(jù)按鍵事件的分發(fā)流程，抽絲剝繭，逐一分析。

private int processKeyEvent(QueuedInputEvent q)

1、DecorView.java

2、Activity.java

3、ViewGroup.java

4、View.java

通過該方法，接收器receiver的onKeyDown、onKeyUp、onKeyLongPress、onKeyMultiple等方法將被回調(diào)。

在上述按鍵事件的入口中提到的ViewRootImpl中

如果mView.dispatchKeyEvent(event)返回true，則結(jié)束事件分發(fā)；

如果返回false，則調(diào)用如下方法

繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的焦點導(dǎo)航流程。

焦點導(dǎo)航的總體流程就是：

1、View focused = mView.findFocus();//從視圖樹的頂層，即DecorView一層一層的遞歸查找當(dāng)前獲得焦點的view

2、View v = focused.focusSearch(direction);根據(jù)導(dǎo)航的方向查找下一個可獲取焦點的view

3、v.requestFocus(direction, mTempRect)請求獲取焦點

4、v.requestFocus(direction,mTempRect)內(nèi)部，調(diào)用mParent.requestChildFocus(this, focused)逐層遞歸向上級通知

ViewRootImpl.java

mView即DecorView,從DecorView開始，一層一層的向下遞歸查找當(dāng)前獲得焦點的view

找到了當(dāng)前獲得焦點的focused,調(diào)用該焦點view的focusSearch(direction)方法查找direction方向上下一個將要獲取焦點的view。

focused.focusSearch(direction)實際上會調(diào)用mParent.focusSearch(this, direction)方法，層層遞歸，直到調(diào)用到DecorView的focusSearch(this, direction)方法。

而DecorView繼承ViewGroup，實際上最終會調(diào)用到FocusFinder.getInstance().findNextFocus(this, focused, direction)，this 就是DecorView對象。

最終會調(diào)用到DecorView父類ViewGroup中的FocusFinder.getInstance().findNextFocus(this, focused, direction);

ViewGroup.java

FocusFinder.java

搜索到下一個獲取焦點的view后，調(diào)用該view.requestFocus(direction, mTempRect)方法

注意:調(diào)用requestFocus(direction, mTempRect)需要區(qū)分調(diào)用者。

如果是ViewGroup，則會更加焦點獲取策略，實現(xiàn)父View和子View之間獲取焦點的優(yōu)先級。

如下是ViewGroup.java 和View.java 中requestFocus方法是實現(xiàn)：

ViewGroup.java

View.java

View獲取到焦點后，會調(diào)用mParent.requestChildFocus(this, focused)逐層遞歸向上級通知

ViewGroup.java

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