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ACE框架特性调研—手势事件流程分析

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ACE框架特性调研—手势事件流程分析

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前言：

ACE全称是Ability Cross-platform Environment (元能力跨平台执行环境)，是应用在OpenHarmony上的UI框架。作为一个UI框架，需要提供视图布局，UI组件，事件响应机制等的支持，并且当前主流的应用终端都为触摸屏，UI的操作大都通过手势完成，我们这里就对ACE框架的手势事件流程做一个简单的分析。

事件手势分类：

从鸿蒙开发者网站提供的API上我们可以看到，在基于TS扩展的开发范式说明里，单独对手势做了一个类别，而在基于JS扩展的开发范式说明里，则是归类到通用事件里，名称也略有不同：

ACE框架特性调研—手势事件流程分析

代码结构与简单类图：

代码结构：

./ace/ace_engine/core
|-- event             #event主文件夹，定义了Event的Trigger，Maker，Handler，convertor等处理类
|   |-- include             
|   |-- src
|-- gesture             #gesture主文件夹，定义了各种手势的具体实现类与对应的Recognizer
|   |-- include             
|   |-- src
|-- components                #组件文件夹
|   |-- gesture_listenser         #对触摸目标对象做一些处理，注册Recognizer等。

gesture文件夹下的类图：

这里仅对gesture文件下的文件做一个类图梳理，可以很清晰的看到Gesture类和Recognizer类的对应关系，其中Gesture类会创建一个对应的Recognizer,并set对应相关的OnActionID，priority和Mask，而Recognizer类则是处理手势相关的事件逻辑等。

ACE框架特性调研—手势事件流程分析

手势事件流程：

我们仅观测手势事件在ACE框架中的流程，ACE框架中，AceAbility类是运行起始点，一切都从这里开始：

手势事件时序图：

手势事件在ACE框架中的入口是OnPointerEvent,AceAbility里面获取到Container容器和FlutterAceView后就开始对这个pointer事件做一系列的处理：

ACE框架特性调研—手势事件流程分析

手势事件示例代码流程：

我们以Pinch为例，对整个手势事件的流程的关键代码做一个分析。

当应用调用相关接口后，JS的Binding操作创建Gesture，然后Gesture里面会创建对应的Recognizer：

JSClass<JSPinchGesture>::Declare("PinchGesture");
    JSClass<JSPinchGesture>::StaticMethod("create", &JSPinchGesture::Create, opt);
    JSClass<JSPinchGesture>::StaticMethod("pop", &JSGesture::Pop);
    JSClass<JSPinchGesture>::StaticMethod("onActionStart", &JSGesture::JsHandlerOnActionStart);
    JSClass<JSPinchGesture>::StaticMethod("onActionUpdate", &JSGesture::JsHandlerOnActionUpdate);
    JSClass<JSPinchGesture>::StaticMethod("onActionEnd", &JSGesture::JsHandlerOnActionEnd);
    JSClass<JSPinchGesture>::StaticMethod("onActionCancel", &JSGesture::JsHandlerOnActionCancel);
    JSClass<JSPinchGesture>::Bind(globalObj);

Create函数里面会创建一个Gesture实例，并将其push到gestureComponent中：

void JSPinchGesture::Create(const JSCallbackInfo& args)
{
    int32_t fingersNum = DEFAULT_PINCH_FINGER;
    double distanceNum = DEFAULT_PINCH_DISTANCE;
    if (args.Length() > 0 && args[0]->IsObject()) {
        JSRef<JSObject> obj = JSRef<JSObject>::Cast(args[0]);
        JSRef<JSVal> fingers = obj->GetProperty(GESTURE_FINGERS);
        JSRef<JSVal> distance = obj->GetProperty(GESTURE_DISTANCE);
        if (fingers->IsNumber()) {
            int32_t fingersNumber = fingers->ToNumber<int32_t>();
            fingersNum = fingersNumber <= DEFAULT_PINCH_FINGER ? DEFAULT_PINCH_FINGER : fingersNumber;
        }
        if (distance->IsNumber()) {
            double distanceNumber = distance->ToNumber<double>();
            distanceNum = LessNotEqual(distanceNumber, 0.0) ? DEFAULT_PINCH_DISTANCE : distanceNumber;
        }
    }
    auto gestureComponent = ViewStackProcessor::GetInstance()->GetGestureComponent();
    auto gesture = AceType::MakeRefPtr<OHOS::Ace::PinchGesture>(fingersNum, distanceNum);
    gestureComponent->PushGesture(gesture);
}

Gesutre创建对应的Reconizer，来添加对应的事件回调以及设置priority和gestureMask

GestureMask枚举说明：

ACE框架特性调研—手势事件流程分析

RefPtr<GestureRecognizer> PinchGesture::CreateRecognizer(WeakPtr<PipelineContext> context)
{
    auto newContext = context.Upgrade();
    if (!newContext) {
        LOGE("fail to create pinch recognizer due to context is nullptr");
        return nullptr;
    }
    double distance = newContext->NormalizeToPx(Dimension(distance_, DimensionUnit::VP));
    auto pinchRecognizer = AceType::MakeRefPtr<OHOS::Ace::PinchRecognizer>(fingers_, distance);
   //JS支持什么回调事件pinchRecognizer就需要添加对应的事件
   if (onActionStartId_) {
        pinchRecognizer->SetOnActionStart(*onActionStartId_);
    }
    if (onActionUpdateId_) {
        pinchRecognizer->SetOnActionUpdate(*onActionUpdateId_);
    }
    if (onActionEndId_) {
        pinchRecognizer->SetOnActionEnd(*onActionEndId_);
    }
    if (onActionCancelId_) {
        pinchRecognizer->SetOnActionCancel(*onActionCancelId_);
    }
    pinchRecognizer->SetPriority(priority_);//设置优先级
    pinchRecognizer->SetPriorityMask(gestureMask_);//设置GestureMask
    
    return pinchRecognizer;
}

事件流程中，Ace起始触发：

void AceAbility::OnPointerEvent(std::shared_ptr<MMI::PointerEvent>& pointerEvent)
{
    auto container = Platform::AceContainer::GetContainer(abilityId_);//获取Container
    if (!container) {
        return;
    }
    auto flutterAceView = static_cast<Platform::FlutterAceView*>(container->GetView());//获取View
    if (!flutterAceView) {
        return;
    }
    flutterAceView->DispatchTouchEvent(flutterAceView, pointerEvent);//分发事件
}

Container里面初始化CallBack，context进行PostTask操作，aceView注册回调：

    auto&& touchEventCallback = [context = pipelineContext_, id = instanceId_](const TouchEvent& event) {
        ContainerScope scope(id);
        context->GetTaskExecutor()->PostTask(
            [context, event]() {
                context->OnTouchEvent(event);
                context->NotifyDispatchTouchEventDismiss(event);
            },
            TaskExecutor::TaskType::UI);
    };
    aceView_->RegisterTouchEventCallback(touchEventCallback);

PipelineContext的OnTouchEvent进行处理，里面EventManager的TouchTest进行触摸测试获取触摸事件目标列表touchTestResults_，具体实现在RenderNode函数TouchTest里，TouchTest类似前端的事件冒泡机制，它先从顶部节点开始对所有RenderNode进行深度遍历，然后从最底层的节点开始向上将每个节点收集到一个为TouchTestResult类型的result变量中，最后根据该result进行事件分发。

bool RenderNode::TouchTest(const Point& globalPoint, const Point& parentLocalPoint, const TouchRestrict& touchRestrict,
    TouchTestResult& result)
{
    if (disableTouchEvent_ || disabled_) {
        return false;
    }
    Point transformPoint = GetTransformPoint(parentLocalPoint);
    //判断触摸是否在组件区域
    if (!InTouchRectList(transformPoint, GetTouchRectList())) {
        return false;
    }
    const auto localPoint = transformPoint - GetPaintRect().GetOffset();
    bool dispatchSuccess = false;
    const auto& sortedChildren = SortChildrenByZIndex(GetChildren());
    //进行深度遍历
    if (IsChildrenTouchEnable()) {
        for (auto iter = sortedChildren.rbegin(); iter != sortedChildren.rend(); ++iter) {
            auto& child = *iter;
            if (!child->GetVisible() || child->disabled_ || child->disableTouchEvent_) {
                continue;
            }
            if (child->TouchTest(globalPoint, localPoint, touchRestrict, result)) {
                dispatchSuccess = true;
                break;
            }
            if (child->IsTouchable() && (child->InterceptTouchEvent() || IsExclusiveEventForChild())) {
                auto localTransformPoint = child->GetTransformPoint(localPoint);
                for (auto& rect : child->GetTouchRectList()) {
                    if (rect.IsInRegion(localTransformPoint)) {
                        dispatchSuccess = true;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    }
    auto beforeSize = result.size();
    for (auto& rect : GetTouchRectList()) {
        if (touchable_ && rect.IsInRegion(transformPoint)) {
            // Calculates the coordinate offset in this node.
            globalPoint_ = globalPoint;
            const auto coordinateOffset = globalPoint - localPoint;
            coordinatePoint_ = Point(coordinateOffset.GetX(), coordinateOffset.GetY());
            OnTouchTestHit(coordinateOffset, touchRestrict, result);
            break;
        }
    }
    auto endSize = result.size();
    return (dispatchSuccess || beforeSize != endSize) && IsNotSiblingAddRecognizerToResult();
}

事件的分发，touchTestResults_是上面代码TouchTest里面获取：

bool EventManager::DispatchTouchEvent(const TouchEvent& point)
{
    ACE_FUNCTION_TRACE();
    const auto iter = touchTestResults_.find(point.id);
    if (iter != touchTestResults_.end()) {
        bool dispatchSuccess = true;
        for (auto entry = iter->second.rbegin(); entry != iter->second.rend(); ++entry) {
            if (!(*entry)->DispatchEvent(point)) {//Recognizer处理
                dispatchSuccess = false;
                break;
            }
        }
        //如果有一个手势识别器已经获胜，其他手势识别器仍然会受到事件影响，每个识别器需要自己过滤额外的事件。  
        if (dispatchSuccess) {
            for (const auto& entry : iter->second) {
                if (!entry->HandleEvent(point)) {///Recognizer处理
                    break;
                }
            }
        }
        //如果事件类型为UP（结束）或者CANCEL（被打断），则移除该事件
        if (point.type == TouchType::UP || point.type == TouchType::CANCEL) {
            GestureReferee::GetInstance().CleanGestureScope(point.id);
            touchTestResults_.erase(point.id);
        }
        return true;
    }
    return false;
}

RenderGestureListener继承RenderProxy类，RenderProxy继承自RenderNode类，RenderGestureListener重新实现了OnTouchTestHit函数，以返回用于接收触摸事件的触摸目标对象，coordinateOffset作为recognizer来计算触摸点的局部位置。这里面注册pinchRecognizer，这样在接收到pinch事件时即可触发创建pinchRecognizer时添加的事件回调:

void RenderGestureListener::OnTouchTestHit(const Offset& coordinateOffset, const TouchRestrict& touchRestrict, TouchTestResult& result)
{
    /***省略一些的Recognizer注册代码**/
    if (clickRecognizer_) {
        clickRecognizer_->SetCoordinateOffset(coordinateOffset);
        result.emplace_back(clickRecognizer_);
    }
    if (pinchRecognizer_) {
        pinchRecognizer_->SetCoordinateOffset(coordinateOffset);
        result.emplace_back(pinchRecognizer_);
    }
}

此外，每个Recognizer类都重新实现ReconcileFrom函数将给定recognizer的状态转换为this。 实现必须检查给定的recognizer类型是否与当前的类型匹配。 如果匹配失败，返回值应该为false 如果成功则为true

bool PinchRecognizer::ReconcileFrom(const RefPtr<GestureRecognizer>& recognizer)
{
    RefPtr<PinchRecognizer> curr = AceType::DynamicCast<PinchRecognizer>(recognizer);
    if (!curr) {
        Reset();
        return false;
    }
    if (curr->fingers_ != fingers_ || curr->distance_ != distance_ || curr->priorityMask_ != priorityMask_) {
        Reset();
        return false;
    }
    onActionStart_ = std::move(curr->onActionStart_);
    onActionUpdate_ = std::move(curr->onActionUpdate_);
    onActionEnd_ = std::move(curr->onActionEnd_);
    onActionCancel_ = std::move(curr->onActionCancel_);

    return true;
}

最后每个Recognizer类里都有相应事件的具体处理逻辑函数HandleXXXEVENT对事件做处理，调用SendCallbackMsg函数将信息传递到GestureEvent里：

void HandleTouchDownEvent(const TouchEvent& event) override;
    void HandleTouchUpEvent(const TouchEvent& event) override;
    void HandleTouchMoveEvent(const TouchEvent& event) override;
    void HandleTouchCancelEvent(const TouchEvent& event) override;
    void PinchRecognizer::SendCallbackMsg(const std::unique_ptr<GestureEventFunc>& callback)
    {
        if (callback && *callback) {
            GestureEvent info;
            info.SetTimeStamp(time_);
            info.SetScale(scale_);
            info.SetPinchCenter(pinchCenter_);
            info.SetDeviceId(deviceId_);
            info.SetSourceDevice(deviceType_);
            (*callback)(info);
        }
    }

GestureEvent给上层JS调用，如：JsGestureFunction::Execute(const GestureEvent& info)

手势事件代码流程总结：

我们再用文字流程的方式对时序图和代码流程做一个总结：

ACE框架特性调研—手势事件流程分析

总结：

在ACE框架中，手势和事件都是相对复杂的板块，一篇文章无法涵盖全部信息，本文仅对手势事件的流程做一个简单阐述，难免有些疏漏，欢迎指正补充，有兴趣的读者也可以考虑对其进一步研究。

引用：

通用事件与通用手势说明：

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/application-dev/reference/arkui-ts/ts-gesture-settings.md。

https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/zh-cn/application-dev/reference/arkui-ts/ts-gesture-settings.md。

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