Android系统获取event事件回调等几种实现和原理分析

Android系统，它支持多种输入设备，如触摸屏、键盘、鼠标、遥控器等。Android系统如何处理这些输入设备的事件，并将它们传递给应用程序呢？本文将从源码的角度，Android系统获取event事件回调等几种实现和原理分析。

input系列文章:

Android Input系统(1) Input事件的产生与传递

一、输入事件的定义和分类

在Android系统中，输入事件是指用户通过输入设备与系统或应用程序交互产生的信号，如按键、触摸、滑动等。输入事件是一种抽象的概念，它可以被表示为不同的类，如KeyEvent、MotionEvent、InputEvent等。这些类都继承自InputEvent类，它是所有输入事件的基类，定义了一些通用的属性和方法。

输入事件可以根据不同的维度进行分类，如：

• 按照来源分类，可以分为物理输入事件和虚拟输入事件。物理输入事件是指由真实的输入设备产生的事件，如按键、触摸屏等。虚拟输入事件是指由系统或应用程序模拟产生的事件，如导航栏、软键盘等。
• 按照类型分类，可以分为按键事件和动作事件。按键事件是指由按下或松开某个按键产生的事件，如键盘、遥控器等。动作事件是指由触摸或移动某个位置产生的事件，如触摸屏、鼠标等。
• 按照目标分类，可以分为系统级别的输入事件和应用级别的输入事件。系统级别的输入事件是指由系统处理或拦截的事件，如电源键、音量键、返回键等。应用级别的输入事件是指由应用程序处理或消费的事件，如按钮、文本框、滑动条等。

二、输入事件的获取和分发

Android系统获取和分发输入事件的过程涉及到多个组件和层次，如下图所示：

• 输入设备：是指能够产生输入事件的硬件设备，如触摸屏、键盘、鼠标等。每个输入设备都有一个唯一的ID和名称，以及一组属性和功能。
• EventHub：是位于Native层的一个组件，它负责打开和关闭输入设备，并从Linux内核读取原始的event数据，并将其封装成RawEvent结构体。
• InputReader：是位于Native层的一个组件，它负责接收EventHub传递过来的RawEvent，并对其进行解析和转换，生成InputEvent对象，并将其发送给InputDispatcher。
• InputDispatcher：是位于Native层的一个组件，它负责接收InputReader传递过来的InputEvent，并对其进行筛选和分发，根据不同的策略将其发送给不同的Window或应用程序。
• InputManagerService：是位于Java层的一个服务，它负责管理InputDispatcher，并提供一些接口供其他组件调用，如注册或注销监听器、设置或获取过滤器等。
• WindowManagerService：是位于Java层的一个服务，它负责管理Window和视图层次，并与InputDispatcher进行交互，提供一些回调方法供InputDispatcher调用，如拦截或分发输入事件等。
• ViewRootImpl：是位于Java层的一个类，它负责连接Window和View，并从InputDispatcher接收输入事件，并将其传递给View。
• View：是位于Java层的一个类，它是所有视图的基类，它负责处理或消费输入事件，并根据需要进行响应或反馈。

三、输入事件回调的实现和原理

在Android系统中，有两种方式可以实现输入事件回调，即注册监听器和重写方法。下面以按键事件为例，分析这两种方式的实现和原理。

方案1. 注册监听器

在Android系统中，我们有时需要获取到系统的event事件，例如键盘的按键事件，触摸屏的触摸事件等。这篇文章将详细介绍如何在Android系统中获取event事件，并实现回调。

1. 创建事件接收器接口

需要创建一个事件接收器接口，该接口定义了一个onInputEvent方法，用于接收事件的详细信息，包括键码、动作、进程ID和用户ID。

文件路径：frameworks/base/core/java/android/xxx/IInputEventReceiver.aidl

package android.xxx;
interface IInputEventReceiver {
    void onInputEvent(int keycode, int action, int pid, int uid);
}

2. 实现事件接收器

需要实现这个接口。在这个实现中，我们将事件的详细信息打印出来。

文件路径：frameworks/base/core/java/android/btf/InputEventReceiver.java

package android.xxx;
import android.util.Log;
public class InputEventReceiver extends IInputEventReceiver.Stub {
    @Override
    public void onInputEvent(int keycode, int action, int pid, int uid) {
        Log.d("ln28","keycode:"+keycode + ", action:"+action + ", pid:"+pid+", uid:"+uid);
    }
}

3. 在InputManagerService中注册事件监听器

需要在InputManagerService中注册事件监听器。我们首先创建一个inputEventListeners列表，用于存储所有注册的监听器。然后，我们提供registerInputEventListener和unregisterInputEventListener方法，用于注册和注销监听器。

文件路径：frameworks/base/services/core/java/com/android/server/input/InputManagerService.java

private List<IInputEventListener> inputEventListeners = new ArrayList<>();
@Override
public void registerInputEventListener(IInputEventListener listener) {
    inputEventListeners.add(listener);
}
@Override
public void unregisterInputEventListener(IInputEventListener listener) {
    inputEventListeners.remove(listener);
}

在interceptKeyBeforeDispatching方法中，我们获取到事件的详细信息，然后遍历所有注册的监听器，调用其onInputEvent方法。

private long interceptKeyBeforeDispatching(IBinder focus, KeyEvent event, int policyFlags) {
    // 获取键码、动作、PID和UID等信息
    int keyCode = event.getKeyCode();
    int action = event.getAction();
    int pid = Binder.getCallingPid();
    int uid = Binder.getCallingUid();
    // 遍历所有注册的监听器，调用其回调方法
    for (IInputEventListener listener : inputEventListeners) {
        try {
            listener.onInputEvent(keyCode, action, pid, uid);
        } catch (RemoteException e) {
            // 处理异常情况
            e.printStackTrace();
        }
    }
    return mWindowManagerCallbacks.interceptKeyBeforeDispatching(focus, event, policyFlags);
}

4. 在SystemBootAppService中注册事件接收器

需要在SystemBootAppService中注册事件接收器。我们首先创建一个InputEventReceiver实例，并将其注册到InputManagerService中。

文件路径：frameworks/base/services/core/java/com/android/server/SystemBootAppService.java(我自己加的 ,你们根据实际情况 搞到自己的系统服务或者调用地方)

//private IInputEventListener listener;
//private IInputManager inputManager;
//private IInputEventReceiver receiver;
receiver = new InputEventReceiver();
listener = new IInputEventListener.Stub() {
    @Override
    public void onInputEvent(int keycode, int action, int pid, int uid) throws RemoteException {
        receiver.onInputEvent(keycode, action, pid, uid);
    }
};
inputManager = IInputManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService(Context.INPUT_SERVICE));
if (inputManager != null) {
    try {
        inputManager.registerInputEventListener(listener);
    } catch (RemoteException e) {
        e.printStackTrace();
    }
} else {
    Log.e("SystemBootAppService", "Failed to get INPUT_SERVICE");
}

当系统产生event事件时，我们就可以在InputEventReceiver的onInputEvent方法中获取到事件的详细信息。

D/ln28: keycode:24, action:0, pid:1000, uid:1000
D/ln28: keycode:24, action:1, pid:1000, uid:1000
D/ln28: keycode:25, action:0, pid:1000, uid:1000
D/ln28: keycode:25, action:1, pid:1000, uid:1000

这种方式的原理是：

• 当用户按下或松开某个按键时，输入设备会向Linux内核发送一个event数据，包含了按键的代码、动作、时间等信息。
• EventHub会从Linux内核读取event数据，并将其封装成RawEvent结构体，并发送给InputReader。
• InputReader会根据输入设备的类型和属性，将RawEvent转换成KeyEvent对象，并发送给InputDispatcher。
• InputDispatcher会根据不同的策略，将KeyEvent分发给不同的Window或应用程序。同时，它也会遍历所有注册的IInputEventListener，调用其onInputEvent方法，将KeyEvent的信息传递给它们。
• IInputEventListener的实现类会在onInputEvent方法中接收KeyEvent的信息，并根据需要进行处理或响应。例如，我们可以在这里打印日志、启动服务、发送广播等。

方案2. 事件监听广播

我之前写过一篇调试 Android Mstar增加IR 自定义遥控头码完整调试过程

这里有讲解 请看

5.3 调试系统层映射是否正确
5.4 拦截系统按键和发送特定按键广播
5.5 app增加注册广播接收framework发送的按键值

方案3. 重写方法

重写方法是一种简单的方式，它可以在Activity或View中实现输入事件回调，只需要重写一个方法并返回true即可。例如，我们可以在MainActivity中重写onKeyDown方法，用于接收按键事件，并根据按键的代码进行不同的操作。具体的代码如下：

// 重写onKeyDown方法
@Override
public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {
    // 根据按键的代码进行不同的操作
    switch (keyCode) {
        case KeyEvent.KEYCODE_VOLUME_UP:
            // 增加音量
            adjustVolume(AudioManager.ADJUST_RAISE);
            return true;
        case KeyEvent.KEYCODE_VOLUME_DOWN:
            // 减少音量
            adjustVolume(AudioManager.ADJUST_LOWER);
            return true;
        case KeyEvent.KEYCODE_BACK:
            // 退出应用
            finish();
            return true;
        default:
            // 调用父类的方法
            return super.onKeyDown(keyCode, event);
    }
}

这种方式的原理是：

• 当用户按下或松开某个按键时，输入设备会向Linux内核发送一个event数据，包含了按键的代码、动作、时间等信息。
• EventHub会从Linux内核读取event数据，并将其封装成RawEvent结构体，并发送给InputReader。
• InputReader会根据输入设备的类型和属性，将RawEvent转换成KeyEvent对象，并发送给InputDispatcher。
• InputDispatcher会根据不同的策略，将KeyEvent分发给不同的Window或应用程序。如果KeyEvent是系统级别的，则由WindowManagerService处理或拦截，如电源键、音量键、返回键等。
• WindowManagerService处理或拦截，如电源键、音量键、返回键等。如果KeyEvent是应用级别的，则由ViewRootImpl接收并传递给View。
• ViewRootImpl会根据KeyEvent的目标Window和焦点View，将KeyEvent传递给相应的View。
• View会根据KeyEvent的动作和代码，调用相应的方法进行处理或消费，如onKeyDown、onKeyUp等。如果View重写了这些方法，并返回true，则表示KeyEvent被消费，不再向上层传递。如果View没有重写这些方法，或者返回false，则表示KeyEvent未被消费，继续向上层传递，直到被消费或者到达最顶层。

四、细节注意

• 方案1 : 适合系统源码任意位置使用 , 比如自定义Server 系统Server , 或者系统源码其他位置。
• 方案2: 适合给客户app使用 , 让客户App监听注册个广播 系统收到事件就通过广播发出去 , 同时也兼容Server。
• 方案3: 标准的搞法 适合App Activity用, Server的话重载不了方法 拿不到事件。

五、总结

本文从源码的角度，分析了Android系统获取event事件回调的实现和原理。了解了输入事件的定义和分类，以及输入事件的获取和分发的过程和组件。我还介绍了三种实现输入事件回调的方式，即注册监听器和事件监听广播 , 重写方法，并掌握了它们的原理和优缺点。

希望本文对你有所帮助，如果你有任何疑问或建议，欢迎在评论区留言。谢谢！