Android 多點觸控詳解，在前面的幾篇文章中我們大致瞭解了 Android 中的事件處理流程和一些簡單的處理方案，本次帶大家瞭解 Android 多點觸控相關的一些知識。

多點觸控 ( Multitouch，也稱 Multi-touch )，即同時接受螢幕上多個點的人機互動操作，多點觸控是從 Android 2.0 開始引入的功能，在 Android 2.2 時對這一部分進行了重新設計。

在本文開始之前，先回顧一下 MotionEvent詳解 中提到過的內容：

• Android 將所有的事件都封裝進了 Motionvent 中。
• 我們可以通過複寫 onTouchEvent
  或者設定 OnTouchListener 來獲取 View 的事件。
• 多點觸控獲取事件型別請使用 getActionMasked() 。
• 追蹤事件流請使用 PointId。

多點觸控相關的事件：

多點觸控相關的方法：

回顧完畢，開始正文。

一、多點觸控相關問題

在引入多點觸控之前，事件的型別很少，基本事件型別只有按下(down)、移動(move) 和 擡起(up)，即便加上那些特殊的事件型別也只有幾種而已，所以我們可以用幾個常量來標記這些事件，在使用的時候使用 getAction() 方法來獲取具體的事件，之後和這些常量進行對比就行了。

在 Android 2.0 版本的時候，開始引入多點觸控技術，由於技術上並不成熟，硬體和驅動也跟不上，多數裝置只能支援追蹤兩三個點而已，因此在設計 API 上採取了一種簡單粗暴的方案，添加了幾個常量用於多點觸控的事件型別的判斷。

這些事件型別是用來判斷非主要手指(第一個按下的稱為主要手指)的按下和擡起，使用起來大概是這樣子：

switch (event.getAction()) {
    case MotionEvent.ACTION_DOWN:           break;
    case MotionEvent.ACTION_UP:             break;
    case MotionEvent.ACTION_MOVE:           break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_1_DOWN: break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_2_DOWN: break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_3_DOWN: break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_1_UP:   break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_2_UP:   break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_3_UP:   break;
}

看到這裡可能會產生以下的一些疑問？

1.為什麼沒有 ACTION_POINTER_X_MOVE ?

在多指觸控中所有的移動事件都是使用 ACTION_MOVE， 並沒有追蹤某一個手指的 move 事件型別，個人猜測主要是因為：很難無歧義的實現單獨追蹤每一個手指。

要理解這個，首先要明白裝置是如何識別多點觸控的，裝置沒有眼睛，不能像我們人一樣看到有幾個手指(或者觸控筆)在螢幕上。
目前大多數 Android 裝置都是電容屏，它們感知觸控是利用手指(觸控筆)與螢幕接觸產生的微小電流變化，之後通過計算這些電流變化來得出具體的觸控位置，在多點觸控中，當兩個觸控點足夠靠近時，裝置實際上是無法分清這兩個點的。因此當兩個觸控點靠近(重合)後再分開，裝置很可能就無法正確的追蹤兩個點了，所以也很難實現無歧義的追蹤每一個點。

並且從軟體上來說，事件的編號產生和複用也是一個大問題，例如下面的場景：

注意觀察上面編號和id的變化，有兩個問題，1、B手指的編號變化了。2、A手指和C手指id是相同的(A手指擡起後，C手指按下替代了A手指)。所以這就引出了一個問題：如果存在 ACTION_POINTER_X_MOVE，那麼X應該用什麼標誌呢？編號會變化，id雖然不會變化，但id會被複用，例如A手指擡起後C手指按下，C手指複用了A手指的id。所以不論使用哪一個都不能保證唯一性。

當然了，解決問題最好的方式就是把問題丟擲去，既然從硬體和軟體上都不能保證唯一性和不變性，就不做區分了，因此所有的 move 事件都是 ACTION_MOVE, 具體是哪個手指產生的 move 使用者可以結合其他事件(按下和擡起)來綜合判斷。

2.超過4個手指怎麼辦？

2.0 相容版，在2.2 之前的設計中，其提供的常量最多能判斷四個手指的擡起和落下，當超過四個手指時怎麼辦呢？

由於在 2.2 版本之前，由於沒有 getActionMasked 方法，我們可以自己自己手動進行計算，例如下面這樣 ：

String TAG = "Gcs";

int action = event.getAction() & MotionEvent.ACTION_MASK;
int index = (event.getAction() & MotionEvent.ACTION_POINTER_INDEX_MASK)
        >> MotionEvent.ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT;

switch (action) {
    case MotionEvent.ACTION_DOWN:
        Log.e(TAG,"第1個手指按下");
        break;
    case MotionEvent.ACTION_UP:
        Log.e(TAG,"最後1個手指擡起");
        break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_1_DOWN: // 此時相當於 ACTION_POINTER_DOWN
        Log.e(TAG,"第"+(index+1)+"個手指按下");
        break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_1_UP:   // 此時相當於 ACTION_POINTER_UP
        Log.e(TAG,"第"+(index+1)+"個手指擡起");
        break;
}

在上面的例子中有幾點比較關鍵：

2.1、action 與 Index 的獲得

我們在 MotionEvent詳解 中瞭解過，Android中的事件一般用最後8位來表示事件型別，再往前8位來表示Index。

例如多指觸控的按下事件，其事件型別是 0x00000005， 其Index標誌位是 0x00000005，隨著更多的手指按下，其中變化的部分是 Index 標誌位，最後兩位是始終不變的，所以我們只要能將這兩個分離開就行了。

取得事件型別(action)

// 獲取事件型別
int action = event.getAction() & MotionEvent.ACTION_MASK;

這個非常簡單，ACTION_MASK=0x000000ff， 與 getAction() 進行按位與操作後保留最後8位內容(十六進位制每一個字元轉化為二進位制是4位)。

例如：
0x00000105 & 0x000000ff = 0x00000005

取得事件索引(index)

// 獲取index編號
int index = (event.getAction() & MotionEvent.ACTION_POINTER_INDEX_MASK)
        >> MotionEvent.ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT;

ACTION_POINTER_INDEX_MASK = 0x0000ff00
ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT = 8
首先讓 getAction() 與 ACTION_POINTER_INDEX_MASK 按位與之後，只保留 Index 那8位，之後再右移8位，最終就拿到了 Index 的真實數值。

例如：
0x00000105 & 0x0000ff00 = 0x00000100
0x00000100 » 8 = 0x00000001

2.2、用 ACTION_POINTER_1_DOWN 代替 ACTION_POINTER_DOWN

這是因為在 2.0 版本的時候還沒有 ACTION_POINTER_DOWN 的這個常量，但是它們兩個點數值是相同的，都是 0x00000005，這個你可以檢視官方文件或者原始碼，甚至你直接寫 case 0x00000005 也行，擡起也是同理。

2.3、只考慮相容 2.2 以上的版本

當然了，如果你不需要相容 2.0 版本，只需要相容到 2.2 以上的話就很簡單了，像下面這樣：

String TAG = "Gcs";

int index = event.getActionIndex();

switch (event.getActionMasked()) {
    case MotionEvent.ACTION_DOWN:
        Log.e(TAG,"第1個手指按下");
        break;
    case MotionEvent.ACTION_UP:
        Log.e(TAG,"最後1個手指擡起");
        break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
        Log.e(TAG,"第"+(index+1)+"個手指按下");
        break;
    case MotionEvent.ACTION_POINTER_UP:
        Log.e(TAG,"第"+(index+1)+"個手指擡起");
        break;
}

3. index 和 pointId 的變化規則

在 2.2 版本以上，我們可以通過 getActionIndex() 輕鬆獲取到事件的索引(Index)，但是這個事件索引的變化還是有點意思的，Index 變化有以下幾個特點：

1、從 0 開始，自動增長。
2、如果之前落下的手指擡起，後面手指的 Index 會隨之減小。
3、Index 變化趨向於第一次落下的數值(落下手指時，前面有空缺會優先填補空缺)。
4、對 move 事件無效。

下面我們逐條解釋一下具體含義。

3.1、從 0 開始，自動增長。

這一條非常簡單，也很容易理解，而且在 MotionEvent詳解 中講解 getAction() 與 getActionMasked() 也簡單說過。

注意加粗的位置，數值隨著手指按下而不斷變大。

3.2、如果之前落下的手指擡起，後面手指的 Index 會隨之減小。

這個也比較容易理解，像下面這樣：

注意最後兩次觸發的事件，它的 Index 都是 1，這樣也比較容易解釋，當原本的第 2 個手指擡起後，螢幕上就只剩下兩個手指了，之前的第 3 個手指就變成了第 2 個，於是擡起時觸發事件的 Index 為 1，即之前落下的手指擡起，後面手指的 Index 會隨之減小。

3.3、Index 變化趨向於第一次落下的數值(落下手指時，前面有空缺會優先填補空缺)。

這個就有點神奇了，通過上一條規則，我們知道，某一個手指的 Index 可能會隨著其他手指的擡起而變小，這次我們用 4 個手指測試一下 Index 的變化趨勢。

這個要和上一個對比這看，重點觀察第 3 個手指所觸發事件區別，在上一個示例中，隨著第 2 個手指的擡起，第 3 個手指變化為第 2(01) 個，所以擡起時觸發的是第 2 根手指的擡起事件(刪除線部分)。

但是，如果第 2 個手指擡起後，落在螢幕上另外一個手指會怎樣？經過測試，發現另外落下的手指會替代之前第 2 個手指的位置，系統判定為 2(01)，而不是順延下去變成 3(02)，並且原本第3個手指的index變為原來數值(02)，但是如果繼續落下其他的手指，數值則會順延。

即手指擡起時的 Index 會趨向於和按下時相同，雖然在手指數量不足時，Index 會變小，但是當手指變多時，Index 會趨向於保持和按下時一樣。

PS：由於程式是從0開始計數的，所以 0 就是 1， 1 就是 2 …

3.4、對 move 事件無效。

這個也比較容易理解，我們所取得的 Index 屬性實際上是從事件上分離下來的，但是 move 事件始終為 0x00000002，也就是說，在 move 時不論你移動哪個手指，使用 getActionIndex() 獲取到的始終是數值 0。

既然 move 事件無法用事件索引(Index)區別，那麼該如何區分 move 是那個手指發出的呢？這就要用到 pointId 了，pointId 和 index 最大的區別就是 pointId 是不變的，始終為第一次落下時生成的數值，不會受到其他手指擡起和落下的影響。

3.5、pointId 與 index 的異同。

4. Move 相關事件

4.1 actionIndex 與 pointerIndex

在 move 中無法取得 actionIndex 的，我們需要使用 pointerIndex 來獲取更多的資訊，例如某個手指的座標：

getX(int pointerIndex)
getY(int pointerIndex)

但是這個 pointerIndex 又是什麼呢？和 actionIndex 有區別麼？

實際上這個 pointerIndex 和 actionIndex 區別並不大，兩者的數值是相同的，你可以認為 pointerIndex 是特地為 move 事件準備的 actionIndex。

4.2 pointerIndex 與 pointerId

這兩個數值使用以下兩個方法相互轉換。

通常情況下，pointerIndex 和 pointerId 是相同的，但也可能會因為某些手指的擡起而變得不同。

4.3 遍歷多點觸控

先來一個簡單的，遍歷出多個手指的 move 事件：

String TAG = "Gcs";
switch (event.getActionMasked()) {
    case MotionEvent.ACTION_MOVE:
        for (int i = 0; i < event.getPointerCount(); i++) {
            Log.i("TAG", "pointerIndex="+i+", pointerId="+event.getPointerId(i));
            // TODO
        }
}

通過遍歷 pointerCount 獲取到所有的 pointerIndex，同時通過 pointerIndex 來獲取 pointerId，可以通過不同手指擡起和按下後移動來觀察 pointerIndex 和 pointerId 的變化。

4.4 在多點觸控中追蹤單個手指

要實現追蹤單個手指還是有些麻煩的，需要同時使用上 actionIndex， pointerId 和 pointerIndex，例如，我們只追蹤第2個手指，並畫出其位置：

/**
 * 繪製出第二個手指第位置
 */
public class MultiTouchTest extends CustomView {
    String TAG = "Gcs";

    // 用於判斷第2個手指是否存在
    boolean haveSecondPoint = false;

    // 記錄第2個手指第位置
    PointF point = new PointF(0, 0);

    public MultiTouchTest(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public MultiTouchTest(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);

        mDeafultPaint.setAntiAlias(true);
        mDeafultPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
        mDeafultPaint.setTextSize(30);
    }

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

        switch (event.getActionMasked()) {
            case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
                // 判斷是否是第2個手指按下
                if (event.getPointerId(index) == 1){
                    haveSecondPoint = true;
                    point.set(event.getY(), event.getX());
                }
                break;
            case MotionEvent.ACTION_POINTER_UP:
                // 判斷擡起的手指是否是第2個
                if (event.getPointerId(index) == 1){
                    haveSecondPoint = false;
                    point.set(0, 0);
                }
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                if (haveSecondPoint) {
                    // 通過 pointerId 來獲取 pointerIndex
                    int pointerIndex = event.findPointerIndex(1);
                    // 通過 pointerIndex 來取出對應的座標
                    point.set(event.getX(pointerIndex), event.getY(pointerIndex));
                }
                break;
        }

        invalidate();   // 重新整理

        return true;
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        canvas.save();
        canvas.translate(mViewWidth/2, mViewHeight/2);
        canvas.drawText("追蹤第2個按下手指的位置", 0, 0, mDeafultPaint);
        canvas.restore();

        // 如果螢幕上有第2個手指則繪製出來其位置
        if (haveSecondPoint) {
            canvas.drawCircle(point.x, point.y, 50, mDeafultPaint);
        }
    }
}

這段程式碼也非常短，其核心就是通過判斷數值為 1 的 pointerId 是否存在，如果存在就在 move 的時候取出其座標，並繪製出來。

雖然邏輯簡單，但個人感覺寫起來還是有些麻煩，如果有更簡單的方案歡迎告訴我。

二、如何使用多點觸控

多點觸控應用還是比較廣泛的，至少目前大部分的圖片檢視都需要用到多點觸控技術(用於拖動和縮放圖片)。

但是在某些看似不需要多觸控的地方也需要對多點觸控進行判斷，只要是多點觸控可能引起錯誤的地方都應該加上多點觸控的判斷。例如使用到 move 事件的時候，由於 move 事件可能由多個手指同時觸發，所以可能會出現同時被多個手指控制的情況，如果不適當的處理，這個 move 就可能由任何一個手指觸發。

舉一個簡單的例子：

如果我們需要一個可以用單指拖動的圖片。假如我們不進行多指觸控的判斷，像下面這樣：

沒有針對多指觸控處理版本：

/**
 * 一個可以拖圖片動的 View
 */
public class DragView1 extends CustomView {
    String TAG = "Gcs";

    Bitmap mBitmap;         // 圖片
    RectF mBitmapRectF;     // 圖片所在區域
    Matrix mBitmapMatrix;   // 控制圖片的 matrix

    boolean canDrag = false;
    PointF lastPoint = new PointF(0, 0);

    public DragView1(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public DragView1(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);

        // 調整圖片大小
        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.outWidth = 960/2;
        options.outHeight = 800/2;

        mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(this.getResources(), R.drawable.drag_test, options);
        mBitmapRectF = new RectF(0,0,mBitmap.getWidth(), mBitmap.getHeight());
        mBitmapMatrix = new Matrix();
    }

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        switch (event.getActionMasked()) {
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                // 判斷按下位置是否包含在圖片區域內
                if (mBitmapRectF.contains((int)event.getX(), (int)event.getY())){
                    canDrag = true;
                    lastPoint.set(event.getX(), event.getY());
             }
                break;
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                canDrag = false;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                if (canDrag) {
                    // 移動圖片
                    mBitmapMatrix.postTranslate(event.getX() - lastPoint.x, event.getY() - lastPoint.y);
                    // 更新上一次點位置
                    lastPoint.set(event.getX(), event.getY());

                    // 更新圖片區域
                    mBitmapRectF = new RectF(0, 0, mBitmap.getWidth(), mBitmap.getHeight());
                    mBitmapMatrix.mapRect(mBitmapRectF);

                    invalidate();
                }
                break;
        }

        return true;
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        canvas.drawBitmap(mBitmap, mBitmapMatrix, mDeafultPaint);
    }
}

這個版本非常簡單，當然了，如果正常使用(只使用一個手指)的話也不會出問題，但是當使用多個手指，且有擡起和按下的時候就可能出問題，下面用一個典型的場景演示一下：

注意在第二個手指按下，第一個手指擡起時，此時原本的第二個手指會被識別為第一個，所以圖片會直接跳動到第二個手指位置。

為了不出現這種情況，我們可以判斷一下 pointId 並且只獲取第一個手指的資料，這樣就能避免這種情況發生了，如下。

針對多指觸控處理後版本：

/**
 * 一個可以拖圖片動的 View
 */
public class DragView extends CustomView {
    String TAG = "Gcs";

    Bitmap mBitmap;         // 圖片
    <