在 Android 中，輸入事件（例如觸摸、按鍵）從硬件傳遞到應(yīng)用程序并最終由應(yīng)用層消費(fèi)。整個(gè)過程涉及多個(gè)系統(tǒng)層次，包括硬件層、Linux 內(nèi)核、Native 層、Framework 層和應(yīng)用層。我們將深入解析這一流程，并結(jié)合代碼逐步了解輸入事件的傳遞。

1. 輸入事件的產(chǎn)生與傳遞

輸入事件的產(chǎn)生是從硬件觸摸屏開始的。觸摸屏等輸入設(shè)備檢測(cè)到用戶的操作（如觸摸、滑動(dòng)），然后將這些事件傳遞給 Linux 內(nèi)核。

• 硬件層（觸摸屏等）：將物理觸摸或按鍵操作轉(zhuǎn)化為信號(hào)。
• 內(nèi)核層：Linux 內(nèi)核中的 Input 子系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收這些輸入信號(hào)并生成相應(yīng)的事件。

在 Android 系統(tǒng)中，輸入事件從硬件傳遞到應(yīng)用層的大致流程如下：

觸摸屏（硬件層） → Linux 內(nèi)核（Input子系統(tǒng)） → Native Input System（輸入事件解析與分發(fā)）
→ Framework（事件管理） → 應(yīng)用層（事件消費(fèi)）

2. Linux 內(nèi)核：輸入事件的生成與處理

內(nèi)核的 Input 子系統(tǒng)接收到輸入事件后，將其轉(zhuǎn)化為 input_event 結(jié)構(gòu)。每個(gè)輸入事件包括三部分：

• type：事件的類型，例如 EV_ABS 表示絕對(duì)坐標(biāo)事件。
• code：事件的具體代碼，例如 ABS_X 表示 X 軸坐標(biāo)。
• value：事件的值，例如坐標(biāo)值。

代碼示例

在 Linux 內(nèi)核中，輸入事件使用以下結(jié)構(gòu)定義：

struct input_event {struct timeval time;  // 事件發(fā)生時(shí)間__u16 type;           // 事件類型__u16 code;           // 事件代碼__s32 value;          // 事件值
};

當(dāng)觸摸屏收到用戶的操作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列 input_event 事件，傳遞到 Linux Input 子系統(tǒng)。然后，內(nèi)核會(huì)將這些事件通過 /dev/input/eventX 文件接口暴露給用戶態(tài)。

3. Native 層：InputReader 和 InputDispatcher

Android 使用 InputReader 和 InputDispatcher 這兩個(gè)關(guān)鍵組件來處理輸入事件。

• InputReader：從 Linux /dev/input/eventX 接口讀取事件，并解析為 Android 系統(tǒng)可以理解的 MotionEvent 或 KeyEvent。
• InputDispatcher：將 InputReader 解析后的事件分發(fā)給應(yīng)用程序的 Window。
  在 Android 系統(tǒng)中，InputManagerService 是輸入系統(tǒng)的核心服務(wù)，它在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)被創(chuàng)建，并負(fù)責(zé)管理整個(gè)輸入事件的讀取和分發(fā)。

InputReader 代碼流程

在 InputReader 中，EventHub 類負(fù)責(zé)打開 /dev/input/eventX 設(shè)備文件并讀取事件。

void EventHub::openDevice(const char* deviceName) {// 打開設(shè)備文件int fd = open(deviceName, O_RDWR);// 將設(shè)備文件添加到輸入設(shè)備列表中mDevices.push_back(fd);
}

InputReader::loopOnce 是 InputReader 的核心處理函數(shù)，它不斷從事件隊(duì)列中讀取事件并處理。

void InputReader::loopOnce() {// 讀取事件processEvents();// 處理事件dispatchEvent();
}

InputDispatcher 代碼流程

InputDispatcher 使用 dispatchEvent 方法將事件分發(fā)到合適的 Window 或 Activity。

void InputDispatcher::dispatchEvent(const Event& event) {// 獲取目標(biāo) Windowsp targetWindow = getTargetWindow(event);// 將事件發(fā)送給目標(biāo) WindowtargetWindow->sendEvent(event);
}

4. Framework 層：事件分發(fā)（WindowManagerService）

在 Framework 層，InputManagerService 將事件傳遞給 WindowManagerService，WindowManagerService 負(fù)責(zé)管理所有窗口的輸入焦點(diǎn)，并將事件轉(zhuǎn)發(fā)給有焦點(diǎn)的窗口。

代碼流程

WindowManagerService 中的 dispatchPointerEvent 方法會(huì)根據(jù)窗口焦點(diǎn)來分發(fā)事件。

public void dispatchPointerEvent(MotionEvent event) {// 獲取焦點(diǎn)窗口WindowState focusedWindow = getFocusedWindow();if (focusedWindow != null) {// 將事件發(fā)送到焦點(diǎn)窗口focusedWindow.sendInputEvent(event);}
}

5. 應(yīng)用層：事件消費(fèi)（View 和 Activity）

最終，事件到達(dá)應(yīng)用層。對(duì)于觸摸事件，Android 使用 onTouchEvent 方法處理，而對(duì)于按鍵事件，則使用 onKeyDown、onKeyUp 等方法處理。

示例代碼

在 Activity 或 View 中，可以通過重寫 onTouchEvent 來消費(fèi)事件。

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {switch (event.getAction()) {case MotionEvent.ACTION_DOWN:// 處理按下事件break;case MotionEvent.ACTION_MOVE:// 處理移動(dòng)事件break;case MotionEvent.ACTION_UP:// 處理抬起事件break;}return super.onTouchEvent(event);
}

總結(jié)

• 硬件層：產(chǎn)生輸入事件并傳遞到內(nèi)核。
• Linux 內(nèi)核：接收輸入信號(hào)并轉(zhuǎn)化為 input_event。
• Native 層：InputReader 和 InputDispatcher 解析和分發(fā)事件。
• Framework 層：WindowManagerService 負(fù)責(zé)將事件傳遞給對(duì)應(yīng)的窗口。
• 應(yīng)用層：Activity 和 View 接收并消費(fèi)事件。
  這一整套流程保證了從物理輸入到應(yīng)用響應(yīng)的鏈路完整性和效率。

參考

Android Input Framework Architecture