Android开发时的多点触控是如何实现的？

对于Android自定义控件开发，多点触控是一个必须要懂的知识点。因为在正常的情况下操作正常的控件，使用多指操作时，基本上都会出现问题。当需要对多指操作进行兼容时，就需要这方面的知识了。

本文选自《Android自定义控件高级进阶与精彩实例》一书，带你了解多点触控的基本知识。

—— 正文 ——

假如，我们做了这么一个功能，图像跟随手指移动。

在单指操作下，图像的移动非常流畅、正确，而如果我们使用两根手指的话，就会出现下面这种情况。

从效果图可以看出，在第2根手指放下，而第1根手指抬起时，图像会出现跳跃，直接从第1根手指的位置移动到了第2根手指的位置，这明显是不对的。这只是一个简单的例子，一般使用单指操作的控件改到多指操作的时候，都会出现问题。

这便是本文讲解多点触控的初衷。既然多点触控会造成这么多问题，那么下面就来详细了解它吧。

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单点触控与多点触控

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单点触控

单点触控与多点触控是相对的，单点触控的意思是，我们只考虑一根手指的情况，而且仅处理一根手指的触摸事件，而多点触控是处理多根手指的触摸事件。

一般我们处理MotionEvent事件，通过MotionEvent.getAction来获取事件类型，这就是单点触控。在单点触控中，会涉及对下面几个消息的处理。

除了消息外，我们也经常用下面这几个函数来获取手指的位置等信息，这些函数都没有参数，也都只有在单点触控时才能使用。

对于这几个函数的使用方法，这里就不再赘述了。可以看到，我们平常所处理的MotionEvent事件，以及常用的MotionEvent函数都只是针对单点触控的，那么哪些才是多点触控的事件和函数呢？

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多点触控

首先，多点触控的消息类型只能通过getActionMasked来获取。因此，判断当前代码处理的是单点触控还是多点触控，单从获取消息类型的函数就可以看出。

说明：单点触控是通过getAction来获取当前事件类型的，而多点触控是通过getActionMasked来获取的。

多点触控涉及的消息类型与单点触控的不一样，它的消息类型如下。

比如以下图中的手指按下顺序，我们来看看其中的事件触发顺序。

在效果图中，先后有3根手指按下，按下顺序是1、2、3，抬起顺序是1、3、2，而事件触发顺序如下表。

这里需要注意，

第1根手指按下时，收到的消息是ACTION_DOWN；

随后的手指再按下时，收到的是ACTION_POINTER_DOWN；

当有手指抬起时，收到的是ACTION_POINTER_UP；

当最后一根手指抬起时，收到的是ACTION_UP。

对多点触控消息进行处理的代码如下：

String TAG = "qijian";
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    switch (event.getActionMasked()) {
    case MotionEvent.ACTION_DOWN:
        Log.e(TAG,"第1根手指按下");
        break;
    case MotionEvent.ACTION_UP:
        Log.e(TAG,"最后一根手指抬起");
        break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
        Log.e(TAG,"又一根手指按下");
        break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_UP:
        Log.e(TAG,"又一根手指抬起");
        break;
    }
    return true;
}
...
    }

这里仅列出了手指按下和手指抬起所触发的消息类型，而在手指移动时，无论是单点触控还是多点触控，所触发的消息都是MotionEvent.ACTION_MOVE。

在多点触控时，我们可以通过代码来获取当前移动的是哪根手指。

多点触控

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识别按下的手指

上面讲解了在什么情况下会触发什么消息，但我们怎么来识别当前按下的是哪根手指呢？

在MotionEvent中有一个Pointer的概念：

一个Pointer就代表一个触摸点，每个Pointer都有自己的消息类型，也有自己的X坐标值。一个MotionEvent对象中可能会存储多个Pointer的相关信息，每个Pointer都有自己的PointerIndex和PointerId。在多点触控中，就是用PointerIndex和PointerId来标识用户手指的。

• PointerIndex表示当前手指的索引，PointerId是手指按下时分配的唯一id，用来标识这根手指。
• 每根手指从按下、移动到离开屏幕，PointerId是不变的，而PointerIndex则不是固定的。

通过下面这个例子，我们来了解一下PointerIndex与PointerId的区别。

可见同一根手指的id是不变的，而PointerIndex是会变化的，但总是以0、1或者0、1、2这样的形式出现，而不可能出现0、2这样间隔了一个数或者1、2这种没有0索引值的形式。

针对PointerIndex与PointerId，在MotionEvent类中经常使用下面这几个函数。

• public final int getActionIndex：

用于获取当前活动手指的PointerIndex值。

• public final int getPointerId(int pointerIndex)：

用于根据PointerIndex值获取手指的PointerId，其中pointerIndex表示手指的PointerIndex值。

• public final int getPointerCount：

用于获取用户按下的手指个数，一般我们用它来遍历屏幕上的所有手指，遍历手指的代码如下：

for (int i = 0; i < event.getPointerCount(); i++) {
    int pointerId = event.getPointerId(i);
}

前面讲过，PointerIndex是从0开始的，表示当前所有手指的索引，值从0到getPointerCount() − 1，不会出现不连续的数。因此，我们通过event.getPointerCount可以得到当前屏幕上的手指个数。然后从0开始遍历PointerIndex，同时我们还能通过int pointerId = event.getPointerId(i)来得到每根手指PointerIndex所对应的PointerId。

• public final int findPointerIndex(int pointerId)：

用于根据PointerId反向找到手指的PointerIndex值。

由此，我们就知道了PointerIndex与PointerId的关系，以及它们相互之间的换算方法。下面再来看看通过PointerIndex和PointerId能得到什么。

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获取手指位置信息

通过PointerIndex与PointerId，可以使用以下函数获得手指的位置信息。

• public final float getX(int pointerIndex)：

根据PointerIndex得到对应手指的X坐标值，该函数的意义与单点触控里的getX函数相同。

• public final float getY(int pointerIndex)：

同样地，根据PointerIndex得到对应手指的Y坐标值，该函数的意义与单点触控里的getY函数相同。

实例：追踪第2根手指

现在，我们将通过一个实例来学习上面讲到的函数。

这里实现的效果是：当用户按下第2根手指时，就开始追踪这根手指，无论其他手指是否抬起，只要这根手指没有抬起，就一直显示这根手指的位置，如下如。

从效果图可以看出，先后总共按下了3根手指，分别在左（第1根手指）、中（第2根手指）、右（第3根手指）。

抬起手指时，先抬起左侧第1根手指，然后抬起右侧第3根手指。可以看到，第2根手指的触摸点，我们使用白色圆圈显示，无论第3根手指是否按下，还是其他手指是否抬起，白色圆圈总是跟着第2根手指的移动来显示。这就实现了跟踪第2根手指轨迹的效果。

下面我们来看看这个效果是怎么实现的吧。

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自定义View并初始化

布局很简单，就是一个全屏View，为了在View上画圆圈，我们必须自定义View，其中的初始化代码如下：

public class MultiTouchView extends View {
    // 用于判断第2根手指是否存在
    private boolean haveSecondPoint = false;
    // 记录第2根手指的位置
    private PointF point = new PointF(0, 0);
    private Paint mDefaultPaint = new Paint();

    public MultiTouchView(Context context) {
        super(context);
        init();
    }

    public MultiTouchView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }

    public MultiTouchView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        init();
    }

    private void init() {
        mDefaultPaint.setColor(Color.WHITE);
        mDefaultPaint.setAntiAlias(true);
        mDefaultPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
        mDefaultPaint.setTextSize(30);
    }
}

这样我们就自定义了一个View，很明显它内部不会再包裹其他的View控件，所以继承自View类即可。

我们定义了3个变量，其中：

• haveSecondPoint用于判断第2根手指是否按下。
• point用于记录第2根手指的位置。
• mDefaultPaint是画笔变量，用于画第2根手指位置处的白色圆圈。

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onTouchEvent

然后，在用户按下手指时，需要加以判断，当前是第几根手指，然后获取第2根手指的位置，下面列出完整代码：

public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    int index = event.getActionIndex();

    switch (event.getActionMasked()) {
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
        if (event.getPointerId(index) == 1) {
            haveSecondPoint = true;
            point.set(event.getX(), event.getY());
        }
        break;
    case MotionEvent.ACTION_MOVE:
        try {
            if (haveSecondPoint) {
                int pointerIndex = event.findPointerIndex(1);
                point.set(event.getX(pointerIndex), event.getY(pointerIndex));
            }
        } catch (Exception e) {
            haveSecondPoint = false;
        }
        break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_UP:
        if (event.getPointerId(index) == 1) {
            haveSecondPoint = false;
        }
        break;
    case MotionEvent.ACTION_UP:
        haveSecondPoint = false;
        break;
    }

    invalidate();
    return true;
}

获取当前活动手指的PointerIndex值：

int index = event.getActionIndex();

我们知道，当第1根手指按下的时候触发的是ACTION_DOWN消息，随后的手指按下的时候触发的都是ACTION_POINTER_DOWN消息。因为我们要跟踪第2根手指，所以这里只需要识别ACTION_POINTER_DOWN消息即可：

case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
    if (event.getPointerId(index) == 1) {
        haveSecondPoint = true;
        point.set(event.getX(), event.getY());
    }
    break;

我们也知道PointerIndex是变化的，而PointerId是不变的，PointerId根据手指按下的顺序从0到1逐渐增加。因此，第2根手指的PointerId就是1。当(event.getPointerId(index) == 1时，就表示当前按下的是第2根手指，将haveSecondPoint设为true，并将得到的第2根手指的位置设置到point中。

到这里，大家可能会产生疑问，上面提到的多点触控获取手指位置都用的是event.getX(pointerIndex)，而这里怎么直接用event.getX了呢？其实这里使用event.getX (pointerIndex)也是可以的，大家可以先记下这个问题，后面我们再详细讲解。

当手指移动时，会触发ACTION_MOVE消息：

case MotionEvent.ACTION_MOVE:
    try {
        if (haveSecondPoint) {
            int pointerIndex = event.findPointerIndex(1);
            point.set(event.getX(pointerIndex), event.getY(pointerIndex));
        }
    } catch (Exception e) {
        haveSecondPoint = false;
    }
    break;

需要注意，因为这里使用event.findPointerIndex(1)来强制获取PointerId为1的手指PointerIndex，在异常情况下可能出现越界，所以使用try…catch…来进行保护。

在这里，我们使用event.getX(pointerIndex)来获取指定手指的位置信息。同样地，这个问题也放在后面讲解。

当手指抬起时，会触发ACTION_POINTER_UP消息：

case MotionEvent.ACTION_POINTER_UP:
    if (event.getPointerId(index) == 1) {
        haveSecondPoint = false;
    }
    break;

同样地，使用event.getPointerId(index)来获取当前抬起手指的PointerId，如果是1，那就说明是第2根手指抬起了，这时就把haveSecondPoint设为false。

当全部手指抬起时，会触发ACTION_UP消息：

case MotionEvent.ACTION_UP:
    haveSecondPoint = false;
    break;

在最后一根手指抬起时，把haveSecondPoint设为false，白色圆圈从屏幕上消失。

最后，调用invalidate();来重绘界面。

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onDraw

在重绘界面时，主要是在point中存储的第2根手指的位置处画一个白色圆圈：

protected void onDraw(Canvas canvas) {

    canvas.drawColor(Color.GREEN);
    if (haveSecondPoint) {
        canvas.drawCircle(point.x, point.y, 50, mDefaultPaint);
    }

    canvas.save();
    canvas.translate(getMeasuredWidth() / 2, getMeasuredHeight() / 2);
    canvas.drawText("追踪第2个按下手指的位置", 0, 0, mDefaultPaint);
    canvas.restore();
}

首先，为整个屏幕绘一层绿色，把上一屏的内容清掉：

canvas.drawColor(Color.GREEN);

然后，如果第2根手指按下了，则在它的位置处画一个圆圈：

if (haveSecondPoint) {
    canvas.drawCircle(point.x, point.y, 50, mDefaultPaint);
}

最后，在布局的中间位置写上提示文字：

canvas.save();
canvas.translate(getMeasuredWidth() / 2, getMeasuredHeight() / 2);
canvas.drawText("追踪第2个按下手指的位置", 0, 0, mDefaultPaint);
canvas.restore();

有关Canvas的操作及写字的操作，在《Android自定义控件开发入门与实战》一书中有详细章节讲述，这里就不再赘述了。

在写好控件以后，直接利用XML引入布局即可，这里不再展示，效果就是我们想要的样子。

关于作者

启舰

本名张恩伟，Android研发专家、CSDN博客专家、CSDN博客之星，《Android自定义控件入门与实战》《Android自定义控件高级进阶与精彩实例》作者，电子工业出版社博文视点优秀作者，曾就职于阿里巴巴，现就职于vivo。