自定义View进阶《十七》——手势检测

Android 手势检测,主要是 GestureDetector 相关内容的用法和注意事项,本文依旧属于事件处理这一体系,部分内容会涉及到之前文章提及过的知识点,如果你没看过之前的文章,可以到 自定义 View 系列 来查看这些内容。

在开发 Android 手机应用过程中,可能需要对一些手势作出响应,如:单击、双击、长按、滑动、缩放等。这些都是很常用的手势。就拿最简单的双击来说吧,假如我们需要判断一个控件是否被双击(即在较短的时间内快速的点击两次),似乎是一个很容易的任务,但仔细考虑起来,要处理的细节问题也有不少,例如:

  1. 记录点击次数,为了判断是否被点击超过 1 次,所以必须记录点击次数。
  2. 记录点击时间,由于双击事件是较快速的点击两次,像点击一次后,过来几分钟再点击一次肯定不能算是双击事件,所以在记录点击次数的同时也要记录上一次的点击时间,我们可以设置本次点击距离上一次时间超过一定时间(例如:超过100ms)就不识别为双击事件。
  3. 点击状态重置,在响应双击事件,或者判断不是双击事件的时候要重置计数器和上一次点击时间。重置既可以在点击的时候判断并进行重新设置,也可以使用定时器等超过一定时间后重置状态。

这样看起来,判断一个双击事件就有这么多麻烦事情,更别其他的手势了,虽然这些看起来都很简单,但设计起来需要考虑的细节情况实在是太多了。

那么有没有一种更好的方法来方便的检测手势呢?当然有啦,因为这些手势很常用,系统早就封装了一些方法给我们用,接下来我们就看看它们是如何使用的。

GestureDetector

GestureDetector 可以使用 MotionEvents 检测各种手势和事件。GestureDetector.OnGestureListener 是一个回调方法,在发生特定的事件时会调用 Listener 中对应的方法回调。这个类只能用于检测触摸事件的 MotionEvent,不能用于轨迹球事件。

  • 创建一个 GestureDetector 实例。
  • 在onTouchEvent(MotionEvent)方法中,确保调用 GestureDetector 实例的 onTouchEvent(MotionEvent)。回调中定义的方法将在事件发生时执行。
  • 如果侦听 onContextClick(MotionEvent),则必须在 View 的 onGenericMotionEvent(MotionEvent)中调用 GestureDetector OnGenericMotionEvent(MotionEvent)。

GestureDetector 本身的方法比较少,使用起来也非常简单,下面让我们先看一下它的简单使用示例,分解开来大概需要三个步骤。

// 1.创建一个监听回调
SimpleOnGestureListener listener = new SimpleOnGestureListener() {
    @Override public boolean onDoubleTap(MotionEvent e) {
        Toast.makeText(MainActivity.this, "双击666", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return super.onDoubleTap(e);
    }
};

// 2.创建一个检测器
final GestureDetector detector = new GestureDetector(this, listener);

// 3.给监听器设置数据源
view.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() {
    @Override public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
        return detector.onTouchEvent(event);
    }
});

接下来我们先了解一下 GestureDetector 里面都有哪些内容。

1. 构造函数

GestureDetector 一共有 5 种构造函数,但有 2 种被废弃了,1 种是重复的,所以我们只需要关注其中的 2 种构造函数即可,如下:


第 1 种构造函数里面需要传递两个参数,上下文(Context) 和 手势监听器(OnGestureListener),这个很容易理解,就不再过多叙述,上面的例子中使用的就是这一种。

第 2 种构造函数则需要多传递一个 Handler 作为参数,这个有什么作用呢?其实作用也非常简单,这个 Handler 主要是为了给 GestureDetector 提供一个 Looper。
在通常情况下是不需这个 Handler 的,因为它会在内部自动创建一个 Handler 用于处理数据,如果你在主线程中创建 GestureDetector,那么它内部创建的 Handler 会自动获得主线程的 Looper,然而如果你在一个没有创建 Looper 的子线程中创建 GestureDetector 则需要传递一个带有 Looper 的 Handler 给它,否则就会因为无法获取到 Looper 导致创建失败。

第 2 种构造函数使用方式如下(下面是两种在子线程中创建 GestureDetector 的方法):

// 方式一、在主线程创建 Handler
final Handler handler = new Handler();
new Thread(new Runnable() {
    @Override public void run() {
        final GestureDetector detector = new GestureDetector(MainActivity.this, new
                GestureDetector.SimpleOnGestureListener() , handler);
        // ... 省略其它代码 ...
    }
}).start();

// 方式二、在子线程创建 Handler,并且指定 Looper
new Thread(new Runnable() {
    @Override public void run() {
        final Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
        final GestureDetector detector = new GestureDetector(MainActivity.this, new
                GestureDetector.SimpleOnGestureListener() , handler);
        // ... 省略其它代码 ...
    }
}).start();

当然了,使用其它创建 Handler 的方式也是可以的,重点传递的 Handler 一定要有 Looper,敲黑板,重点是 Handler 中的 Looper。假如子线程准备了 Looper 那么可以直接使用第 1 种构造函数进行创建,如下:

new Thread(new Runnable() {
    @Override public void run() {
        Looper.prepare(); // <- 重点在这里
        final GestureDetector detector = new GestureDetector(MainActivity.this, new
                GestureDetector.SimpleOnGestureListener());
        // ... 省略其它代码 ...
    }
}).start();

2.手势监听器

既然是手势检测,自然要在对应的手势出现的时候通知调用者,最合适的自然是事件监听器模式。目前 GestureDetecotr 有四种监听器。

2.1 OnContextClickListener

由于 OnContextClickListener 主要是用于检测外部设备按钮的,关于它需要注意一点,如果侦听 onContextClick(MotionEvent),则必须在 View 的 onGenericMotionEvent(MotionEvent)中调用 GestureDetector 的 OnGenericMotionEvent(MotionEvent)。

由于目前我们用到这个监听器的场景并不多,所以也就不展开介绍了,重点关注后面几个监听器。

2.2 OnDoubleTapListener

这个很明显就是用于检测双击事件的,它有三个回调接口,分别是 onDoubleTap、onDoubleTapEvent 和 onSingleTapConfirmed。

2.2.1 onDoubleTap 与 onSingleTapConfirmed

如果你只想监听双击事件,那么只用关注 onDoubleTap 就行了,如果你同时要监听单击事件则需要关注 onSingleTapConfirmed 这个回调函数。
有人可能会有疑问,监听单击事件为什么要使用 onSingleTapConfirmed,使用 OnClickListener 不行吗?从理论上是可行的,但是我并不推荐这样使用,主要有两个原因:

  1. 它们两个是存在一定冲突的,如果你看过 事件分发机制详解 就会知道,如果想要两者同时被触发,则 setOnTouchListener 不能消费事件,如果 onTouchListener 消费了事件,就可能导致 OnClick 无法正常触发。
  2. 需要同时监听单击和双击,则说明单击和双击后响应逻辑不同,然而使用 OnClickListener 会在双击事件发生时触发两次,这显然不是我们想要的结果。而使用 onSingleTapConfirmed 就不用考虑那么多了,你完全可以把它当成单击事件来看待,而且在双击事件发生时,onSingleTapConfirmed 不会被调用,这样就不会引发冲突。

如果你需要同时监听两种点击事件可以这样写:

GestureDetector detector = new GestureDetector(this, new GestureDetector
        .SimpleOnGestureListener() {
    @Override public boolean onSingleTapConfirmed(MotionEvent e) {
        Toast.makeText(MainActivity.this, "单击", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return false;
    }
    @Override public boolean onDoubleTap(MotionEvent e) {
        Toast.makeText(MainActivity.this, "双击", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return false;
    }
});

关于 onSingleTapConfirmed 原理也非常简单,这一个回调函数在单击事件发生后300ms后触发(注意,不是立即触发的),只有在确定不会有后续的事件后,既当前事件肯定是单击事件才触发 onSingleTapConfirmed,所以在进行点击操作时,onDoubleTap 和 onSingleTapConfirmed 只会有一个被触发,也就不存在冲突了。

2.2.2 onDoubleTapEvent

有些细心的小伙伴可能注意到还有一个 onDoubleTapEvent 回调函数,它是干什么的呢?它在双击事件确定发生时会对第二次按下产生的 MotionEvent 信息进行回调。
至于为什么要存在这样的回调,就要涉及到另一个比较细致的问题了,那就是 onDoubleTap 的触发时间,如果你在这些函数被调用时打印一条日志,那么你会看到这样的信息:

GCS-LOG: onDoubleTap
GCS-LOG: onDoubleTapEvent - down
GCS-LOG: onDoubleTapEvent - move
GCS-LOG: onDoubleTapEvent - move
GCS-LOG: onDoubleTapEvent - up

通过观察这些信息你会发现它们的调用顺序非常有趣,首先是 onDoubleTap 被触发,之后依次触发 onDoubleTapEvent 的 down、move、up 等信息,为什么说它们有趣呢?是因为这样的调用顺序会引发两种猜想,第一种猜想是 onDoubleTap 是在第二次手指抬起(up)后触发的,而 onDoubleTapEvent 是一种延时回调。第二种猜想则是 onDoubleTap 在第二次手指按下(dowm)时触发,onDoubleTapEvent 是一种实时回调。
通过测试和观察源码发现第二种猜想是正确的,因为第二次按下手指时,即便不抬起也会触发 onDoubleTap 和 onDoubleTapEvent 的 down,而且源码中逻辑也表明 onDoubleTapEvent 是一种实时回调。
这就引发了另一个问题,双击的触发时间,虽然这是一个细微到很难让人注意到的问题,假如说我们想要在第二次按下抬起后才判定这是一个双击操作,触发后续的内容,则不能使用 onDoubleTap 了,需要使用 onDoubleTapEvent 来进行更细微的控制,如下:

final GestureDetector detector = new GestureDetector(MainActivity.this, new GestureDetector.SimpleOnGestureListener() {
    @Override public boolean onDoubleTap(MotionEvent e) {
        Logger.e("第二次按下时触发");
        return super.onDoubleTap(e);
    }

    @Override public boolean onDoubleTapEvent(MotionEvent e) {
        switch (e.getActionMasked()) {
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                Logger.e("第二次抬起时触发");
                break;
        }
        return super.onDoubleTapEvent(e);
    }
});

如果你不需要控制这么细微的话,忽略即可。

2.3 OnGestureListener

这个是手势检测中较为核心的一个部分了,主要检测以下类型事件:按下(Down)、 一扔(Fling)、长按(LongPress)、滚动(Scroll)、触摸反馈(ShowPress) 和 单击抬起(SingleTapUp)。

2.3.1 onDown
@Override public boolean onDown(MotionEvent e) {
    return true;
}

看过前面的文章应该知道,down 在事件分发体系中是一个较为特殊的事件,为了保证事件被唯一的 View 消费,哪个 View 消费了 down 事件,后续的内容就会传递给该 View。如果我们想让一个 View 能够接收到事件,有两种做法

  1. 让该 View 可以点击,因为可点击状态会默认消费 down 事件。
  2. 手动消费掉 down 事件。
    由于图片、文本等一些控件默认是不可点击的,所以我们要么声明它们的 clickable 为 true,要么在发生 down 事件是返回 true。所以 onDown 在这里的作用就很明显了,就是为了保证让该控件能拥有消费事件的能力,以接受后续的事件。
2.3.2 onFling

Failing 中文直接翻译过来就是一扔、抛、甩,最常见的场景就是在 ListView 或者 RecyclerView 上快速滑动时手指抬起后它还会滚动一段时间才会停止。onFling 就是检测这种手势的。

@Override
public boolean onFling(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float velocityX, float
        velocityY) {
    return super.onFling(e1, e2, velocityX, velocityY);
}

在 onFling 的回调中共有四个参数,分别是:


我们可以通过 e1 和 e2 获取到手指按下和抬起时的坐标、时间等相关信息,通过 velocityX 和 velocityY 获取到在这段时间内的运动速度,单位是像素/秒(即 1 秒内滑动的像素距离)。

这个我们自己用到的地方比较少,但是也可以帮助我们简单的做出一些有趣的效果,例如下面的这种弹球效果,会根据滑动的力度和方向产生不同的弹跳效果。



其实这种原理非常简单,简化之后如下:

  1. 记录 velocityX 和 velocityY 作为初始速度,之后不断让速度衰减,直至为零。
  2. 根据速度和当前小球的位置计算一段时间后的位置,并在该位置重新绘制小球。
  3. 判断小球边缘是否碰触控件边界,如果碰触了边界则让速度反向。

根据这三条基本的逻辑就可以做出比较像的弹球效果,具体的Demo可以看这里

2.3.3 onLongPress

这个是检测长按事件的,即手指按下后不抬起,在一段时间后会触发该事件。

@Override 
public void onLongPress(MotionEvent e) {
}
2.3.4 onScroll

onScroll 就是监听滚动事件的,它看起来和 onFaling 比较像,不同的是,onSrcoll 后两个参数不是速度,而是滚动的距离。

@Override
public boolean onScroll(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float distanceX, float 
        distanceY) {
    return super.onScroll(e1, e2, distanceX, distanceY);
}
2.3.5 onShowPress

它是用户按下时的一种回调,主要作用是给用户提供一种视觉反馈,可以在监听到这种事件时可以让控件换一种颜色,或者产生一些变化,告诉用户他的动作已经被识别。
不过这个消息和 onSingleTapConfirmed 类似,也是一种延时回调,延迟时间是 180 ms,假如用户手指按下后立即抬起或者事件立即被拦截,时间没有超过 180 ms的话,这条消息会被 remove 掉,也就不会触发这个回调。

@Override 
public void onShowPress(MotionEvent e) {
}
2.3.6 onSingleTapUp
@Override 
public boolean onSingleTapUp(MotionEvent e) {
    return super.onSingleTapUp(e);
}

这个也很容易理解,就是用户单击抬起时的回调,但是它和上面的 onSingleTapConfirmed 之间有何不同呢?和 onClick 又有何不同呢?

单击事件触发:

GCS: onSingleTapUp
GCS: onClick
GCS: onSingleTapConfirmed


双击事件触发:

GCS: onSingleTapUp
GCS: onClick
GCS: onDoubleTap // <- 双击
GCS: onClick

可以看出来这三个事件还是有所不同的,根据自己实际需要进行使用即可

2.4 SimpleOnGestureListener

这个里面并没有什么内容,只是对上面三种 Listener 的空实现,在上面的例子中使用的基本都是这监听器。因为它用起来更方便一点。
这主要是 GestureDetector 构造函数的设计问题,以只监听 OnDoubleTapListener 为例,如果想要使用 OnDoubleTapListener 接口则需要这样进行设置:

GestureDetector detector = new GestureDetector(this, new GestureDetector
        .SimpleOnGestureListener());
detector.setOnDoubleTapListener(new GestureDetector.OnDoubleTapListener() {
    @Override public boolean onSingleTapConfirmed(MotionEvent e) {
        Toast.makeText(MainActivity.this, "单击确认", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return false;
    }

    @Override public boolean onDoubleTap(MotionEvent e) {
        Toast.makeText(MainActivity.this, "双击", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return false;
    }

    @Override public boolean onDoubleTapEvent(MotionEvent e) {
        // Toast.makeText(MainActivity.this,"",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return false;
    }
});

既然都已经创建 SimpleOnGestureListener 了,再创建一个 OnDoubleTapListener 显然十分浪费,如果构造函数不使用 SimpleOnGestureListener,而是使用 OnGestureListener 的话,会多出几个无用的空实现,显然很浪费,所以在一般情况下,老老实实的使用 SimpleOnGestureListener 就好了。

3. 相关方法

除了各类监听器之外,与 GestureDetector 相关的方法其实并不多,只有几个,下面来简单介绍一下。


结语

关于手势检测部分的 GestureDetector 相关内容基本就这么多了,其实手势检测还有一个 ScaleGestureDetector 也是为手势检测服务的,限于篇幅,本次就讲这么多吧。

其实手势检测辅助类 GestureDetector 本身并不是很复杂,带上注释等内容才不到1000行,感兴趣的可以自己研究一下实现方式。
参考资料
文档 · GestureDetector
源码 · GestureDetector

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