焦点：
焦点（Focus）可以理解为选中态，在Android TV上起很重要的作用。一个视图控件只有在获得焦点的状态下，才能响应按键的Click事件。
上图中，外面有一个绿色光圈的视图，就是当前有焦点的视图。
相对于手机上用手指点击屏幕产生的Click事件， 在使用Android TV的过程中，遥控器是一个主流的操作工具，通过点击遥控器的方向键来控制焦点的移动。当焦点移动到目标控件上之后，按下遥控器的确定键，才会触发一个Click事件，进而去做下一步的处理。焦点的移动如下图所示。
基础的用法：
在处理焦点的时候，有一些基础的用法需要知道。 首先，isFocusable()需要为true，一个控件才有资格可以获取到焦点，可以通过setFocusable(boolean)方法来设置。如果想要在触摸模式下获取焦点（在我们用手机开发的过程中），需要isFocusableInTouchMode()为true，可以通过setFocusableInTouchMode(boolean)来设置。也可以直接在xml布局文件中指定：
<Button
...
android:focusable="true"
android:focusableInTouchMode="true"/>
然后，就是控制焦点的移动了。在谷歌官方文档中提到： 焦点移动的时候（默认的情况下），会按照一种算法去找在指定移动方向上最近的邻居。在一些情况下，焦点的移动可能跟开发者的意图不符，这时开发者可以在布局文件中使用下面这些XML属性来指定下一个焦点对象：
nextFocusDown
nextFocusLeft
nextFocusRight
nextFocusUp
在Java代码中，让一个指定的View获取焦点，可以调用它的requestFocus()方法。
遇到的问题：
尽管有了官方文档中提到的基础用法，但是在进行Android TV开发的过程中，还是经常会遇到一些焦点方面的问题或者疑问，如
“明明指定了焦点id，焦点却跑丢了” “onKeyDown里居然截获不到按键事件” “我没有做任何焦点处理，焦点是怎么自己跑到那个View上的” 接下来，带着这些问题，我们就从源码的角度出发，简单分析一下焦点的移动原理。本文以API 23作为参考。
KeyEvent
在手机上，当手指触摸屏幕时，会产生一个的触摸事件，MotionEvent，进而完成点击，长按，滑动等行为。 而当按下遥控器的按键时，会产生一个按键事件，就是KeyEvent，包含“上”，“下”，“左”，“右”，“返回”，“确定”等指令。焦点的处理就在KeyEvent的分发当中完成。 首先，KeyEvent会流转到ViewRootImpl中开始进行处理，具体方法是内部类ViewPostImeInputStage中的processKeyEvent。（在API 17之前，是deliverKeyEventPostIme这个方法，逻辑大体一致，本文仅以processKeyEvent作为参考）
private int processKeyEvent(QueuedInputEvent q) {
final KeyEvent event = (KeyEvent)q.mEvent;
...
// Deliver the key to the view hierarchy.
// 1. 先去执行mView的dispatchKeyEvent
if (mView.dispatchKeyEvent(event)) {
return FINISH_HANDLED;
}
...
// Handle automatic focus changes.
if (event.getAction() == KeyEvent.ACTION_DOWN) {
int direction = 0;
...
if (direction != 0) {
View focused = mView.findFocus();
if (focused != null) {
// 2. 之后会通过focusSearch去找下一个焦点视图
View v = focused.focusSearch(direction);
if (v != null && v != focused) {
...
if (v.requestFocus(direction, mTempRect)) {
...
return FINISH_HANDLED;
}
}
// Give the focused view a last chance to handle the dpad key.
if (mView.dispatchUnhandledMove(focused, direction)) {
return FINISH_HANDLED;
}
} else {
// find the best view to give focus to in this non-touch-mode with no-focus
// 3. 如果当前本来就没有焦点视图，也会通过focusSearch找一个视图
View v = focusSearch(null, direction);
if (v != null && v.requestFocus(direction)) {
return FINISH_HANDLED;
}
}
}
}
return FORWARD;
}
从几处关键的代码，可以看到这里的逻辑是：
- 先去执行mView的dispatchKeyEvent
- 之后会通过focusSearch去找下一个焦点视图
- 如果当前本来就没有焦点View，也会通过focusSearch找一个视图
ViewRootImpl就是ViewRoot，继承了ViewParent，但本身并不是一个View，可以看作是View树的管理者。而这里的成员变量mView就是DecorView，它指向的对象跟Window和Activity的mDecor指向的对象是同一个对象。所有的View组成了一个View树，每一个View都是树中的一个节点，如下图所示：
最上层的根是DecorView，中间是各ViewGroup，最下层是View。 本文的分析都是基于View树的。
在processKeyEvent中，首先走了mView的dispatchKeyEvent，也就是从DecorView开始进行KeyEvent的分发。
- dispatchKeyEvent
首先走DecorView的dispatchKeyEvent，之后会依次从Activity->ViewGroup->View的方向分发KeyEvent。
有兴趣的话可以通过trace看一下KeyEvent的流转方向：
对于KeyEvent的分发，之后会另开一篇细讲，包括KeyEvent的处理优先级，长按的识别等，这里只简单看一下ViewGroup和View的dispatchKeyEvent。
首先看ViewGroup的dispatchKeyEvent。
@Override
public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) {
if ((mPrivateFlags & (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS))
== (PFLAG_FOCUSED | PFLAG_HAS_BOUNDS)) {
// 1.1 以View的身份处理KeyEvent
if (super.dispatchKeyEvent(event)) {
return true;
}
} else if (mFocused != null && (mFocused.mPrivateFlags & PFLAG_HAS_BOUNDS)
== PFLAG_HAS_BOUNDS) {
// 1.2 以ViewGroup的身份把KeyEvent交给mFocused处理
if (mFocused.dispatchKeyEvent(event)) {
return true;
}
}
return false;
}
通过flag的判断，有两个处理路径，也可以看到在处理keyEvent时，ViewGroup扮演两个角色：
1. View的角色，也就是此时keyEvent需要在自己与其他View之间流转
2. ViewGroup的角色，此时keyEvent需要在自己的子View之间流转
当作View的时候，会调用自己View的dispatchKeyEvent。
当作ViewGroup的时候，会调用当前焦点View的dispatchKeyEvent。
其实，从概念上来看，都是调用当前有焦点View的dispatchKeyEvent，只不过有时是自己本身，有时是他的子View。
再看看View的dispatchKeyEvent
public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) { ListenerInfo li = mListenerInfo; // 1.3 如果设置了mOnKeyListener，则优先走onKey方法 if (li != null && li.mOnKeyListener != null && (mViewFlags & ENABLED_MASK) == ENABLED && li.mOnKeyListener.onKey(this, event.getKeyCode(), event)) { return true; } // 1.4 把View自己当作参数传入，调用KeyEvent的dispatch方法 if (event.dispatch(this, mAttachInfo != null ? mAttachInfo.mKeyDispatchState : null, this)) { return true; } return false; }
View这里，会优先处理OnKeyListener的onKey回调。
然后才可能会走KeyEvent的dispatch，最终走到View的OnKeyDown或者OnKeyUp。
将大体的流转顺序总结如下图
其中任何一步都可以通过return true的方式来消费掉这个KeyEvent，结束这个分发过程。
2. focusSearch
如果dispatchKeyEvent没有消费掉这个KeyEvent，会由系统来处理焦点的移动。
通过View的focusSearch方法找到下一个获取焦点的View，然后调用requestFocus
那focusSearch是如何找到下一个焦点视图的呢？
// View.java public View focusSearch(@FocusRealDirection int direction) { if (mParent != null) { return mParent.focusSearch(this, direction); } else { return null; } }
View并不会直接去找，而是交给它的parent去找。
// ViewGroup.java public View focusSearch(View focused, int direction) { if (isRootNamespace()) { // root namespace means we should consider ourselves the top of the // tree for focus searching; otherwise we could be focus searching // into other tabs. see LocalActivityManager and TabHost for more info return FocusFinder.getInstance().findNextFocus(this, focused, direction); } else if (mParent != null) { return mParent.focusSearch(focused, direction); } return null; }
判断是否为顶层布局，若是则执行对应方法，若不是则继续向上寻找，说明会从内到外的一层层进行判断，直到最外层的布局为止。
有意思的是，Android提供了设置isRootNamespace的方法，但又hide了起来不让使用，看来这个逻辑还有待优化。
/**
- {@hide}
- @param isRoot true if the view belongs to the root namespace, false
-
otherwise
*/ public void setIsRootNamespace(boolean isRoot) { if (isRoot) { mPrivateFlags |= PFLAG_IS_ROOT_NAMESPACE; } else { mPrivateFlags &= ~PFLAG_IS_ROOT_NAMESPACE; } }
最后的算法交给了FocusFinder
FocusFinder.getInstance().findNextFocus(this, focused, direction); 1 isRootNamespace()的ViewGroup把自己和当前焦点（View）以及方向传入。
// FocusFinder.java
public final View findNextFocus(ViewGroup root, View focused, int direction) { return findNextFocus(root, focused, null, direction); }
private View findNextFocus(ViewGroup root, View focused, Rect focusedRect, int direction) { View next = null; if (focused != null) { // 2.1 优先从xml或者代码中指定focusid的View中找 next = findNextUserSpecifiedFocus(root, focused, direction); } if (next != null) { return next; } ArrayList focusables = mTempList; try { focusables.clear(); root.addFocusables(focusables, direction); if (!focusables.isEmpty()) { // 2.2 其次，根据算法去找，原理就是找在方向上最近的View next = findNextFocus(root, focused, focusedRect, direction, focusables); } } finally { focusables.clear(); } return next; }
这里root是上面isRootNamespace()为true的ViewGroup，focused是当前焦点视图
1. 优先找开发者指定的下一个focus的视图 ，就是在xml或者代码中指定NextFocusDirection Id的视图
2. 其次，根据算法去找，原理就是找在方向上最近的视图
2.1 findNextUserSpecifiedFocus
// FocusFinder.java private View findNextUserSpecifiedFocus(ViewGroup root, View focused, int direction) { // check for user specified next focus View userSetNextFocus = focused.findUserSetNextFocus(root, direction); if (userSetNextFocus != null && userSetNextFocus.isFocusable() && (!userSetNextFocus.isInTouchMode() || userSetNextFocus.isFocusableInTouchMode())) { return userSetNextFocus; } return null;
首先执行View的findUserSetNextFocus方法
// View.java View findUserSetNextFocus(View root, @FocusDirection int direction) { switch (direction) { case FOCUS_LEFT: if (mNextFocusLeftId == View.NO_ID) return null; return findViewInsideOutShouldExist(root, mNextFocusLeftId); } } return null; }
比如，按了“左”方向键，如果设置了mNextFocusLeftId，则会通过findViewInsideOutShouldExist去找这个View。
mNextFocusLeftId一般是在xml里面设置的，比如
<Button android:id="@+id/btn_1" android:nextFocusLeft="@+id/btn_2" ... />
也可以在java代码里设置
mBtn1.setNextFocusLeftId(R.id.btn_2);
1
来看看findViewInsideOutShouldExist做了什么。
private View findViewInsideOutShouldExist(View root, int id) { if (mMatchIdPredicate == null) { // 可以理解为一个判定器，如果id匹配则判定成功 mMatchIdPredicate = new MatchIdPredicate(); } mMatchIdPredicate.mId = id; View result = root.findViewByPredicateInsideOut(this, mMatchIdPredicate); return result; } public final View findViewByPredicateInsideOut(View start, Predicate predicate) { View childToSkip = null; for (;;) { // 从当前起始节点开始寻找（ViewGroup是遍历自己的child），寻找id匹配的View，跳过childToSkip，具体可去看View和ViewGroup中该方法的具体实现 View view = start.findViewByPredicateTraversal(predicate, childToSkip); if (view != null || start == this) { return view; }
ViewParent parent = start.getParent();
if (parent == null || !(parent instanceof View)) {
return null;
}
// 如果如果当前节点没有，则往上一级，从自己的parent中查找，并跳过自己
childToSkip = start;
start = (View) parent;
}
}
protected View findViewByPredicateTraversal(Predicate predicate, View childToSkip) { if (predicate.apply(this)) { return this; } return null; }
ViewGroup的findViewByPredicateTraversal
// ViewGroup @Override protected View findViewByPredicateTraversal(Predicate predicate, View childToSkip) { if (predicate.apply(this)) { return this; }
final View[] where = mChildren;
final int len = mChildrenCount;
for (int i = 0; i < len; i++) {
View v = where[i];
if (v != childToSkip && (v.mPrivateFlags & PFLAG_IS_ROOT_NAMESPACE) == 0) {
v = v.findViewByPredicate(predicate);
if (v != null) {
return v;
}
}
}
return null;
}
可以看到，findViewInsideOutShouldExist这个方法从当前指定视图去寻找指定id的视图。首先从自己开始向下遍历，如果没找到则从自己的parent开始向下遍历，直到找到id匹配的视图为止。
这里要注意的是，也许存在多个相同id的视图（比如ListView，RecyclerView，ViewPager等场景），但是这个方法只会返回在View树中节点范围最近的一个视图，这就是为什么有时候看似指定了focusId，但实际上焦点却丢失的原因，因为焦点跑到了另一个“意想不到”的相同id的视图上。
2.2 findNextFocus
如果开发者没有指定nextFocusId，则用findNextFocus找指定方向上最近的视图
看一下这里的用法
focusables.clear(); // 2.2.1 找到所有isFocusable的View root.addFocusables(focusables, direction); if (!focusables.isEmpty()) { // 2.2.2 从focusables中找到最近的一个 next = findNextFocus(root, focused, focusedRect, direction, focusables); }
2.2.1 View.addFocusables，从root开始找所有isFocusable的视图
public void addFocusables(ArrayList views, @FocusDirection int direction) { addFocusables(views, direction, FOCUSABLES_TOUCH_MODE); }
public void addFocusables(ArrayList views, @FocusDirection int direction, @FocusableMode int focusableMode) { views.add(this); }
如果root是一个单纯View，则添加自己，但这种情况很少见，大部分的root都是ViewGroup
// ViewGroup.java public void addFocusables(ArrayList views, int direction, int focusableMode) { final int focusableCount = views.size();
final int descendantFocusability = getDescendantFocusability();
if (descendantFocusability != FOCUS_BLOCK_DESCENDANTS) {
...
final int count = mChildrenCount;
final View[] children = mChildren;
for (int i = 0; i < count; i++) {
final View child = children[i];
if ((child.mViewFlags & VISIBILITY_MASK) == VISIBLE) {
child.addFocusables(views, direction, focusableMode);
}
}
}
if ((descendantFocusability != FOCUS_AFTER_DESCENDANTS
// No focusable descendants
|| (focusableCount == views.size())) &&
(isFocusableInTouchMode() || !shouldBlockFocusForTouchscreen())) {
super.addFocusables(views, direction, focusableMode);
}
}
对于ViewGroup来说，遍历并添加自己的所有isFocusable的child
这里有个descendantFocusability变量，有三个取值
FOCUS_BEFORE_DESCENDANTS：在所有子视图之前获取焦点
FOCUS_AFTER_DESCENDANTS： 在所有子视图之后获取焦点
FOCUS_BLOCK_DESCENDANTS： 阻止所有子视图获取焦点，即使他们是focusable的
2.2.2 FocusFinder.findNextFocus
private View findNextFocus(ViewGroup root, View focused, Rect focusedRect, int direction, ArrayList focusables) { if (focused != null) { if (focusedRect == null) { focusedRect = mFocusedRect; } // 2.2.2.1 取得考虑scroll之后的焦点Rect，该Rect是相对focused视图本身的 // fill in interesting rect from focused focused.getFocusedRect(focusedRect); // 2.2.2.2 将当前focused视图的坐标系，转换到root的坐标系中，统一坐标，以便进行下一步的计算 root.offsetDescendantRectToMyCoords(focused, focusedRect); } else {
}
switch (direction) {
case View.FOCUS_UP:
case View.FOCUS_DOWN:
case View.FOCUS_LEFT:
case View.FOCUS_RIGHT:
2.2.2.3 找出指定方向上的下一个focus视图
return findNextFocusInAbsoluteDirection(focusables, root, focused,
focusedRect, direction);
default:
throw new IllegalArgumentException("Unknown direction: " + direction);
}
}
2.2.2.1 focused.getFocusedRect(focusedRect);
public void getFocusedRect(Rect r) { getDrawingRect(r); }
public void getDrawingRect(Rect outRect) { outRect.left = mScrollX; outRect.top = mScrollY; outRect.right = mScrollX + (mRight - mLeft); outRect.bottom = mScrollY + (mBottom - mTop); }
这里是取得考虑scroll之后的焦点Rect，该Rect是相对focused视图本身的
2.2.2.2 root.offsetDescendantRectToMyCoords(focused, focusedRect);
public final void offsetDescendantRectToMyCoords(View descendant, Rect rect) { offsetRectBetweenParentAndChild(descendant, rect, true, false); }
/**
-
Helper method that offsets a rect either from parent to descendant or
-
descendant to parent. */ void offsetRectBetweenParentAndChild(View descendant, Rect rect, boolean offsetFromChildToParent, boolean clipToBounds) {
// already in the same coord system :) if (descendant == this) { return; }
ViewParent theParent = descendant.mParent;
// search and offset up to the parent // 在View树上往上层层遍历，直到root为止 while ((theParent != null) && (theParent instanceof View) && (theParent != this)) {
if (offsetFromChildToParent) { // 把focusedRect转换到当前当前parent的坐标系中去 rect.offset(descendant.mLeft - descendant.mScrollX, descendant.mTop - descendant.mScrollY); } else { rect.offset(descendant.mScrollX - descendant.mLeft, descendant.mScrollY - descendant.mTop); } // 继续往上找 descendant = (View) theParent; theParent = descendant.mParent;}
// now that we are up to this view, need to offset one more time // to get into our coordinate space if (theParent == this) { if (offsetFromChildToParent) { // 最后再转换一次，终于把focusedRect的坐标转换到了root的坐标中 rect.offset(descendant.mLeft - descendant.mScrollX, descendant.mTop - descendant.mScrollY); } else { rect.offset(descendant.mScrollX - descendant.mLeft, descendant.mScrollY - descendant.mTop); } } else { throw new IllegalArgumentException("parameter must be a descendant of this view"); } }
经过层层转换，最终把focused视图的坐标，转换到了root坐标系中。这样就统一了坐标，以便进行下一步的计算。
2.2.2.3 找出指定方向上的下一个focus视图
findNextFocusInAbsoluteDirection(focusables, root, focused, focusedRect, direction);
View findNextFocusInAbsoluteDirection(ArrayList focusables, ViewGroup root, View focused, Rect focusedRect, int direction) { // initialize the best candidate to something impossible // (so the first plausible view will become the best choice) mBestCandidateRect.set(focusedRect); switch(direction) { case View.FOCUS_LEFT: // 先虚构出一个默认候选Rect，就是把focusedRect向右移一个"身位"，按键向左，那么他肯定就是优先级最低的了 mBestCandidateRect.offset(focusedRect.width() + 1, 0); break;
}
View closest = null;
int numFocusables = focusables.size();
// 遍历所有focusable的视图
for (int i = 0; i < numFocusables; i++) {
View focusable = focusables.get(i);
// only interested in other non-root views
if (focusable == focused || focusable == root) continue;
// get focus bounds of other view in same coordinate system
focusable.getFocusedRect(mOtherRect);
// 将focusable的坐标转换到root的坐标系中，统一坐标
root.offsetDescendantRectToMyCoords(focusable, mOtherRect);
// 进行比较，选出较好的那一个，如果都是默认候选的Rect差，则closest为null
if (isBetterCandidate(direction, focusedRect, mOtherRect, mBestCandidateRect)) {
mBestCandidateRect.set(mOtherRect);
closest = focusable;
}
}
return closest;
}
在统一坐标之后，对于所有focusable的视图，进行一次遍历比较，得到最“近”的视图作为下一个焦点视图。这里用到了一个方法isBetterCandidate，从两个候选Rect中找到在指定方向上离当前Rect最近的一个，具体算法这里不细讲了。
至此，就找到了下一个焦点视图，然后调用requestFocus方法，让其获得焦点。
小结
经过对源码的分析，系统本身寻找下一个焦点视图的过程是：
1. 首先寻找用户指定了id的视图，从当前焦点视图的节点开始遍历，直到找到匹配该id的视图。也许存在多个相同id的视图，但是只会找到视图节点树中最近的一个。
2. 如果没有指定id，则遍历找出所有isFocusable的视图，统一坐标系，然后计算出指定方向上离当前焦点视图最近的一个视图。
结合KeyEvent事件的流转，处理焦点的时机，按照优先级（顺序）依次是：
1. dispatchKeyEvent
2. mOnKeyListener.onKey回调
3. onKeyDown/onKeyUp
4. focusSearch
5. 指定nextFocusId
6. 系统自动从所有isFocusable的视图中找下一个焦点视图
以上任一处都可以指定焦点，一旦使用了就不再往下走。
很多视图控件就重写了其中一些方法。
比如ScrollView，它会在dispatchKeyEvent的时候，自己去处理，用来进行内部的焦点移动或者整体滑动。
// ScrollView.java @Override public boolean dispatchKeyEvent(KeyEvent event) { // Let the focused view and/or our descendants get the key first return super.dispatchKeyEvent(event) || executeKeyEvent(event); }
public boolean executeKeyEvent(KeyEvent event) { mTempRect.setEmpty();
if (!canScroll()) {
if (isFocused() && event.getKeyCode() != KeyEvent.KEYCODE_BACK) {
View currentFocused = findFocus();
if (currentFocused == this) currentFocused = null;
View nextFocused = FocusFinder.getInstance().findNextFocus(this,
currentFocused, View.FOCUS_DOWN);
// 如果不能滑动，则直接让下一个Focus视图获取焦点
return nextFocused != null
&& nextFocused != this
&& nextFocused.requestFocus(View.FOCUS_DOWN);
}
return false;
}
boolean handled = false;
// 如果可以滑动，则进行ScrollView本身的滑动
if (event.getAction() == KeyEvent.ACTION_DOWN) {
switch (event.getKeyCode()) {
case KeyEvent.KEYCODE_DPAD_UP:
if (!event.isAltPressed()) {
handled = arrowScroll(View.FOCUS_UP);
} else {
handled = fullScroll(View.FOCUS_UP);
}
break;
case KeyEvent.KEYCODE_DPAD_DOWN:
if (!event.isAltPressed()) {
handled = arrowScroll(View.FOCUS_DOWN);
} else {
handled = fullScroll(View.FOCUS_DOWN);
}
break;
case KeyEvent.KEYCODE_SPACE:
pageScroll(event.isShiftPressed() ? View.FOCUS_UP : View.FOCUS_DOWN);
break;
}
}
return handled;
}
由于在dispatchKeyEvent里优先处理的，因此对于滑动方向的KeyEvent，onKeyDown就监听不到了。这也就是为什么onKeyDown里居然截获不到按键事件的原因。
