学步园

从今天起傻蛋打算做一个系列文章，对最新的Android 4.0 系统中的Launcher，也就是Android 4.0原生的桌面程序，进行一个深入浅出的分析，从而引领Android系统的编程爱好者对 Launcher的设计思想，实现方式来做一个研究，从而能够通过这个实例最掌握到目前世界领先的设计方法，同时在程序中加入我们的一些新的实现。众所周知，对一些优秀源代码的分析，是提高编程水平的一条便捷的方式，希望本系列文章能够给大家带来一定的启发，同时欢迎大家和作者一起讨论，作者的微博是：http://weibo.com/zuiniuwang/

先从整体上对Launcher布局作一个分析，让我们通过查看Launcher.xml 和使用hierarchyviewer布局查看工具两者结合的方法来对Launcher的整体结构有个了解。通过hierarchyviewer来对整个桌面做个截图，如下：

放大后如下所示： 可以看到整个桌面包含的元素，最上面是Google的搜索框，下面是一个始终插件，然后是图标，再有就是一个分隔线，最后是dock。请注意，桌面程序其实并不包含桌面壁纸，桌面壁纸其实是由 WallpaperManagerService来提供，整个桌面其实是叠加在整个桌面壁纸上的另外一个层。

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整个Launcher.xml布局文件如下：

1. <com.android.launcher2.DragLayer 

2.     xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 

3.     xmlns:launcher="http://schemas.android.com/apk/res/com.android.launcher" 

4.  

5.     android:id="@+id/drag_layer" 

6.     android:layout_width="match_parent" 

7.     android:layout_height="match_parent"> 

8.  

9.     <!-- Keep these behind the workspace so that they are not visible when 

10.          we go into AllApps --> 

11.     <include 

12.         android:id="@+id/dock_divider" 

13.         layout="@layout/workspace_divider" 

14.         android:layout_width="match_parent" 

15.         android:layout_height="wrap_content" 

16.         android:layout_marginBottom="@dimen/button_bar_height" 

17.         android:layout_gravity="bottom"  /> 

18.     <include 

19.         android:id="@+id/paged_view_indicator" 

20.         layout="@layout/scroll_indicator" 

21.         android:layout_width="wrap_content" 

22.         android:layout_height="wrap_content" 

23.         android:layout_gravity="bottom" 

24.         android:layout_marginBottom="@dimen/button_bar_height"  /> 

25.  

26.     <!-- The workspace contains 5 screens of cells --> 

27.     <com.android.launcher2.Workspace 

28.         android:id="@+id/workspace" 

29.         android:layout_width="match_parent" 

30.         android:layout_height="match_parent" 

31.         android:paddingTop="@dimen/qsb_bar_height_inset" 

32.         android:paddingBottom="@dimen/button_bar_height" 

33.         launcher:defaultScreen="2" 

34.         launcher:cellCountX="4" 

35.         launcher:cellCountY="4" 

36.         launcher:pageSpacing="@dimen/workspace_page_spacing" 

37.         launcher:scrollIndicatorPaddingLeft="@dimen/workspace_divider_padding_left" 

38.         launcher:scrollIndicatorPaddingRight="@dimen/workspace_divider_padding_right"> 

39.  

40.         <include android:id="@+id/cell1" layout="@layout/workspace_screen"  /> 

41.         <include android:id="@+id/cell2" layout="@layout/workspace_screen"  /> 

42.         <include android:id="@+id/cell3" layout="@layout/workspace_screen"  /> 

43.         <include android:id="@+id/cell4" layout="@layout/workspace_screen"  /> 

44.         <include android:id="@+id/cell5" layout="@layout/workspace_screen"  /> 

45.     </com.android.launcher2.Workspace> 

46.  

47.     <include layout="@layout/hotseat" 

48.         android:id="@+id/hotseat" 

49.         android:layout_width="match_parent" 

50.         android:layout_height="@dimen/button_bar_height_plus_padding" 

51.         android:layout_gravity="bottom"  /> 

52.  

53.     <include 

54.         android:id="@+id/qsb_bar" 

55.         layout="@layout/qsb_bar"  /> 

56.  

57.     <include layout="@layout/apps_customize_pane" 

58.         android:id="@+id/apps_customize_pane" 

59.         android:layout_width="match_parent" 

60.         android:layout_height="match_parent" 

61.         android:visibility="invisible"  /> 

62.  

63.     <include layout="@layout/workspace_cling" 

64.         android:id="@+id/workspace_cling" 

65.         android:layout_width="match_parent" 

66.         android:layout_height="match_parent" 

67.         android:visibility="gone"  /> 

68.  

69.     <include layout="@layout/folder_cling" 

70.         android:id="@+id/folder_cling" 

71.         android:layout_width="match_parent" 

72.         android:layout_height="match_parent" 

73.         android:visibility="gone"  /> 

74. </com.android.launcher2.DragLayer> 

Launcher整个布局的根是DragLayer，DragLayer继承了FrameLayout，所以DragLayer本身可以看作是一个FrameLayout。下面是 dock_divider，它通过include关键字包含了另外一个布局文件workspace_divider.xml ，而这个workspace_divider.xml包含了一ImageView，其实dock_divider就是dock区域上面的那条直线。

再下面是paged_view_indicator，同样它包含了scroll_indicator.xml，其中包含了一个ImageView，显示的是一个.9的png文件。实际上就是当Launcher滚动翻页的时候，那个淡蓝色的页面指示条。

然后桌面的核心容器WorkSpace，如下图所示，当然你看到的只是Workspace的一部分，其实是一个workspace_screen，通过 Launcher.xml可以看到，整个workspace由5个workspace_screen组成，每个workspace_screen其实就是对应桌面一页。而每个workspace_screen包含了一个CellLayout，这是一个自定义控件，继承自ViewGroup，所以它算是一个用来布局的控件，在这里主要用来承载我们每页的桌面图标、widget和文件夹。

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通过查看如下的布局结构（由于图太大只截取了一部分）可以看到，Workspace包含了序号从0到4的5个CellLayout。

接下来是一个Hotseat,其实就是这块dock区域了。如图所示：

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从如下的布局图我们可以看到，这个Hotseat其实还是包含了一个CellLayout，用来承载4个图标和中间启动所有程序的按钮。

再下来就是那个qsb_bar，就是屏幕最顶端的Google搜索框。这个搜索框是独立于图标界面的，所以当我们对桌面进行翻页的时候，这个搜索框会巍然不动滴固定在最顶端，如下所示：

紧接着是3个初始化时被隐藏的界面。

apps_customize_pane，点击dock中显示所有应用程序的按钮后才会从隐藏状态转换为显示状态，如下图所示，显示了所有应用程序和所有插件的界面。

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通过查看apps_customize_pane.xml ，我们可以看到apps_customize_pane主要由两部分组成：tabs_container 和tabcontent。tabs部分，用来让我们选择是添加应用程序还是widget，如下图所示：

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tabcontent，选择了相应的tab之后，下面的部分就会相应的显示应用程序或是widget了，如下图所示：

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workspace_cling  和 folder_cling 是刚刷完机后，进入桌面时，显示的使用向导界面，介绍怎么使用workspace和folder，跳过以后就再也不会出现了，这里就不截图了。

我们在源代码中可以找到LauncherApplication， 它继承了Application类，当整个Launcher启动时，它就是整个程序的入口。我们先来看它们在AndroidManifest.xml中是怎么配置的。

1. <application 

2.     android:name="com.android.launcher2.LauncherApplication" 

3.     android:label="@string/application_name" 

4.     android:icon="@drawable/ic_launcher_home" 

5.     android:hardwareAccelerated="@bool/config_hardwareAccelerated" 

6.     android:largeHeap="@bool/config_largeHeap">     

首先通过android:name指定了整个Launcher的Application也就是入口是在 com.android.launcher2.LauncherApplication这个路径下，android:lable指定了桌面的名字是叫 Launcher,如果要改名字就改values文件夹的string.xml中的相应属性就可以了。android:icon指定了Laucher的图标，这个图标可以在应用程序管理器中看见，如下图所示，是个可爱机器人住在一个小房子里面，如果需要更改Laucher的图片，重新设置这个属性就可以了。

android:hardwareAccelerated="@bool/config_hardwareAccelerated" 指定了整个应用程序是启用硬件加速的，这样整个应用程序的运行速度会更快。

android:largeHeap="@bool/config_largeHeap" 指定了应用程序使用了大的堆内存，能在一定程度上避免，对内存out of memory错误的出现。我们可以在values文件夹的config.xml中看到对是否启用硬件加速和大内存的配置。如下所示：

1. <bool name="config_hardwareAccelerated">true</bool> 

2. <bool name="config_largeHeap">false</bool> 

在Application中onCreate()方法通过：sIsScreenLarge = screenSize == Configuration.SCREENLAYOUT_SIZE_LARGE || screenSize == Configuration.SCREENLAYOUT_SIZE_XLARGE; 和sScreenDensity = getResources().getDisplayMetrics().density;来判断是否是大屏幕，同时得到它的屏幕密度。同时通过mIconCache = new
IconCache(this); 来设置了应用程序的图标的cache，然后申明了LauncherModel，mModel = new LauncherModel(this, mIconCache); LauncherModel主要用于加载桌面的图标、插件和文件夹，同时LaucherModel是一个广播接收器，在程序包发生改变、区域、或者配置文件发生改变时，都会发送广播给LaucherModel，LaucherModel会根据不同的广播来做相应加载操作，此部分会在后面做详细介绍。

在LauncherApplication完成初始化工作之后，我们就来到了Launcher.java的onCreate()方法，同样是启动桌面时的一系列初始化工作。

首先需要注意的是在加载launcher布局文件时的一个TraceView的调试方法，它能够对在他们之间的方法进行图形化的性能分析，并且能够具体到method 代码如下：

1. if (PROFILE_STARTUP) {  

2.      android.os.Debug.startMethodTracing(  

3.              Environment.getDataDirectory() + "/data/com.android.launcher/launcher");  

4.  }  

5.  if (PROFILE_STARTUP) {  

6.      android.os.Debug.stopMethodTracing();  

7.  }  

我指定的生成性能分析的路径是：/data/data/com.android.launcher/launcher，启动launcher后我们会发现在指定的目录下生成了launcher.trace文件，如下图所示：

把launcher.trace文件通过DDMS pull到电脑上，在SDK的tools目录里，执行traceview工具来打开launcher.trace .如下图所示：

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可以看到setContentView使用了448.623ms，占整个跟踪代码时间的62%，所以说在加载布局文件时，肯定经过了一系列的加载运算，我们接着分析。

当加载launcher布局文件的过程时，最为关键的时对整个workspace的加载，workspace是一个自定义组件，它的继承关系如下所示，可以看到Workspace实际上也是一个ViewGroup，可以加入其他控件。

当ViewGroup组件进行加载的时候首先会读取本控件对应的XML文件，然后Framework层会执行它的onMeasure()方法，根据它所包含的子控件大小来计算出整个控件要在屏幕上占的大小。Workspace重写了ViewGroup的onMeasure方法(在PagedView中)，在workspace中是对5个子CellLayout进行测量，的方法如下, 具体含义请看注释：

1. @Override 

2.     protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { 

3.         if (!mIsDataReady) { 

4.             super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); 

5.             return; 

6.         } 

7.         //得到宽度的模式（在配置文件中对应的是match_parent 或者 wrap_content）和其大小 

8.         final int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec); 

9.         final int widthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec); 

10.         //宽度必须是match_parent,否则会抛出异常。 

11.         if (widthMode != MeasureSpec.EXACTLY) { 

12.             throw new IllegalStateException("Workspace can only be used in EXACTLY mode."); 

13.         } 

14.  

15.         /* Allow the height to be set as WRAP_CONTENT. This allows the particular case 

16.          * of the All apps view on XLarge displays to not take up more space then it needs. Width 

17.          * is still not allowed to be set as WRAP_CONTENT since many parts of the code expect 

18.          * each page to have the same width. 

19.          */ 

20.         //高度允许是wrap_content,因为在大屏幕的情况下，会占了多余的位置 

21.         final int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec); 

22.         int heightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec); 

23.         int maxChildHeight = 0; 

24.         //得到在竖值方向上和水平方向上的Padding  

25.         final int verticalPadding = mPaddingTop + mPaddingBottom; 

26.         final int horizontalPadding = mPaddingLeft + mPaddingRight; 

27.  

28.  

29.         // The children are given the same width and height as the workspace 

30.         // unless they were set to WRAP_CONTENT 

31.         if (DEBUG) Log.d(TAG, "PagedView.onMeasure(): " + widthSize + ", " + heightSize  + " mPaddingTop="+mPaddingTop + " mPaddingBottom="+mPaddingBottom); 

32.         final int childCount = getChildCount(); 

33.         //对workspace的子View进行遍历，从而对它的几个子view进行测量。 

34.         for (int i = 0; i < childCount; i++) { 

35.             // disallowing padding in paged view (just pass 0) 

36.             final View child = getPageAt(i); 

37.             final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams(); 

38.  

39.             int childWidthMode; 

40.             if (lp.width == LayoutParams.WRAP_CONTENT) { 

41.                 childWidthMode = MeasureSpec.AT_MOST; 

42.             } else { 

43.                 childWidthMode = MeasureSpec.EXACTLY; 

44.             } 

45.  

46.             int childHeightMode; 

47.             if (lp.height == LayoutParams.WRAP_CONTENT) { 

48.                 childHeightMode = MeasureSpec.AT_MOST; 

49.             } else { 

50.                 childHeightMode = MeasureSpec.EXACTLY; 

51.             } 

52.  

53.             final int childWidthMeasureSpec = 

54.                 MeasureSpec.makeMeasureSpec(widthSize - horizontalPadding, childWidthMode); 

55.             final int childHeightMeasureSpec = 

56.                 MeasureSpec.makeMeasureSpec(heightSize - verticalPadding, childHeightMode); 

57.             //对子View的大小进行设置，传入width和height参数 

58.             child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec); 

59.             maxChildHeight = Math.max(maxChildHeight, child.getMeasuredHeight()); 

60.             if (DEBUG) Log.d(TAG, "\tmeasure-child" + i + ": " + child.getMeasuredWidth() + ", " 

61.                     + child.getMeasuredHeight()); 

62.         } 

63.  

64.         if (heightMode == MeasureSpec.AT_MOST) { 

65.             heightSize = maxChildHeight + verticalPadding; 

66.         } 

67.         //存储测量后的宽度和高度 

68.         setMeasuredDimension(widthSize, heightSize); 

69.  

70.         // We can't call getChildOffset/getRelativeChildOffset until we set the measured dimensions. 

71.         // We also wait until we set the measured dimensions before flushing the cache as well, to 

72.         // ensure that the cache is filled with good values. 

73.         invalidateCachedOffsets(); 

74.         updateScrollingIndicatorPosition(); 

75.  

76.         if (childCount > 0) { 

77.             mMaxScrollX = getChildOffset(childCount - 1) - getRelativeChildOffset(childCount - 1); 

78.         } else { 

79.             mMaxScrollX = 0; 

80.         } 

81.     } 

测量完毕之后就可以对子控件进行布局了,这时候Framework层会调用PagedView中重写的onLayout方法。

1. @Override 

2.    protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) { 

3.        if (!mIsDataReady) { 

4.            return; 

5.        } 

6.  

7.        if (DEBUG) Log.d(TAG, "PagedView.onLayout()"); 

8.        //竖值方向的Padding 

9.        final int verticalPadding = mPaddingTop + mPaddingBottom; 

10.        final int childCount = getChildCount(); 

11.        int childLeft = 0; 

12.        if (childCount > 0) { 

13.            if (DEBUG) Log.d(TAG, "getRelativeChildOffset(): " + getMeasuredWidth() + ", " 

14.                    + getChildWidth(0)); 

15.            childLeft = getRelativeChildOffset(0); 

16.            //偏移量为0 

17.            if (DEBUG) Log.d(TAG, "childLeft:"+childLeft);   

18.  

19.            // Calculate the variable page spacing if necessary 

20.            // 如果mPageSpacing小于0的话，就重新计算mPageSpacing，并且给它赋值。 

21.            if (mPageSpacing < 0) { 

22.                setPageSpacing(((right - left) - getChildAt(0).getMeasuredWidth()) / 2); 

23.            } 

24.        } 

25.  

26.        for (int i = 0; i < childCount; i++) { 

27.            final View child = getPageAt(i); 

28.            if (child.getVisibility() != View.GONE) { 

29.                final int childWidth = getScaledMeasuredWidth(child); 

30.                final int childchildHeight = child.getMeasuredHeight(); 

31.                int childTop = mPaddingTop; 

32.                if (mCenterPagesVertically) { 

33.                    childTop += ((getMeasuredHeight() - verticalPadding) - childHeight) / 2; 

34.                } 

35.                 

36.                if (DEBUG) Log.d(TAG, "\tlayout-child" + i + ": " + childLeft + ", " + childTop); 

37.                //把5个CellLayout布局到相应的位置，layout的4个参数分别是 左、上、右、下。 

38.                child.layout(childLeft, childTop, 

39.                        childLeft + child.getMeasuredWidth(), childTop + childHeight); 

40.                childLeft += childWidth + mPageSpacing; 

41.            } 

42.        } 

43.        //第一次布局完毕之后，就根据当前页偏移量（当前页距离Workspace最左边的距离）滚动到默认的页面去，第一次布局时 

44.        //默认的当前页是3，则它的便宜量就是两个CellLayout的宽度。 

45.        if (mFirstLayout && mCurrentPage >= 0 && mCurrentPage < getChildCount()) { 

46.            setHorizontalScrollBarEnabled(false); 

47.            int newX = getChildOffset(mCurrentPage) - getRelativeChildOffset(mCurrentPage); 

48.            //滚动到指定的位置 

49.            scrollTo(newX, 0); 

50.            mScroller.setFinalX(newX); 

51.            if (DEBUG) Log.d(TAG, "newX is "+newX); 

52.            setHorizontalScrollBarEnabled(true); 

53.            mFirstLayout = false; 

54.        } 

55.  

56.        if (mFirstLayout && mCurrentPage >= 0 && mCurrentPage < getChildCount()) { 

57.            mFirstLayout = false; 

58.        } 

59.    } 

首先傻蛋先画了个图来再来阐述一下WorkSpace的结构。如下图：

点击查看大图

桌面的左右滑动功能主要是在PagedView类中实现的，而WorkSpace是PagedView类的子类，所以会继承PagedView中的方法。当我们的手指点击WorkSpace时，首先就会触发PageView中的onInterceptTouchEvent()方法，会根据相应的条件来判断是否对Touch事件进行拦截，如果onInterceptTouchEvent()方法返回为true，则会对Touch事件进行拦截，PageView类的onTouch方法会进行响应从而得到调用。如果返回false，就分两钟情况：(1)我们是点击在它的子控键上进行滑动时，比如我们是点击在桌面的图标上进行左右滑动的，workspace则会把Touch事件分发给它的子控件。(2)而如果仅仅是点击到桌面的空白出Touch事件就不会发生响应。

在我们手指第一次触摸到屏幕时，首先会对onInterceptTouchEvent中的事件进行判断，如果是按下事件(MotionEvent.ACTION_DOWN), 则会记录按下时的X坐标、Y坐标等等数据，同时改变现在Workspace的状态为滚动状态(OUCH_STATE_SCROLLING)，这时会返回ture，把事件交给onTouchEvent函数来处理，onTouchEvent中同样会对事件类型进行判断，当事件方法为(otionEvent.ACTION_DOWN)的时候，就可以开始显示滚动的指示条了(就是Hotseat上显示第几屏的屏点)。当我们按着屏幕不放进行滑动的时候，又会在onInterceptTouchEvent进行事件拦截，但是现在的事件类型变为了
MotionEvent.ACTION_MOVE，因为是移动的操作，所以会在拦截的时候取消桌面长按的事件的响应，同时转到onTouchEvent中对ACTION_MOVE事件的响应中，判断我们移动了多少距离，使用scrollBy方法来对桌面进行移动，并刷新屏幕。最后我们放开手后会触发onTouchEvent中的MotionEvent.ACTION_UP事件，这时会根据滑动的情况来判断是朝左滑动还是朝右滑动，如果手指只滑动了屏幕宽度的少一半距离，则会弹回原来的页面，滑动多于屏幕宽度的一半则会进行翻页。同时要注意无论在什么情况下触发了WorkSpace滑动的事件，则系统会不断调用computeScroll()方法，我们重写这个方法同时在这个方法中调用刷新界面等操作。

滑动过程中所要注意的主要方法如下，具体见代码注释。

1. //对Touch事件进行拦截   主要用于在拦截各种Touch事件时，设置mTouchState的各种状态 

2. @Override 

3. public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) { 

4.     /* 

5.      * This method JUST determines whether we want to intercept the motion. 

6.      * If we return true, onTouchEvent will be called and we do the actual 

7.      * scrolling there. 

8.      * 这个方法仅仅决定了我们是否愿意去对滑动事件进行拦截，如果返回为true,则会调用onTouchEvent我们将会在那里进行事件处理 

9.      */ 

10.     //对滑动的速率进行跟踪。 

11.  

12.     acquireVelocityTrackerAndAddMovement(ev); 

13.  

14.     // Skip touch handling if there are no pages to swipe 

15.     // 如果没有页面，则跳过操作。 

16.     if (getChildCount() <= 0) return super.onInterceptTouchEvent(ev); 

17.  

18.     /* 

19.      * Shortcut the most recurring case: the user is in the dragging 

20.      * state and he is moving his finger.  We want to intercept this 

21.      * motion. 

22.      * shortcut最常见的情况是：用户处于拖动的状态下，同时在移动它的手指，这时候我们需要拦截这个动作。 

23.      *  

24.      */ 

25.     final int action = ev.getAction(); 

26.     //如果是在MOVE的情况下，则进行Touch事件拦截 

27.     if ((action == MotionEvent.ACTION_MOVE) &&               

28.             (mTouchState == TOUCH_STATE_SCROLLING)) { 

29.         return true; 

30.     } 

31.  

32.     switch (action & MotionEvent.ACTION_MASK) { 

33.         case MotionEvent.ACTION_MOVE: { 

34.             /* 

35.              * mIsBeingDragged == false, otherwise the shortcut would have caught it. Check 

36.              * whether the user has moved far enough from his original down touch. 

37.              * 如果mIsBeingDragged==false ,否则快捷方式应该捕获到该事件，检查一下用户从它点击的地方位移是否足够 

38.              */ 

39.             if (mActivePointerId != INVALID_POINTER) { 

40.                 //根据移动的距离判断是翻页还是移动一段位移，同时设置lastMotionX或者mTouchState这些值。同时取消桌面长按事件。 

41.                 determineScrollingStart(ev); 

42.                 break; 

43.             } 

44.             // if mActivePointerId is INVALID_POINTER, then we must have missed an ACTION_DOWN 

45.             // event. in that case, treat the first occurence of a move event as a ACTION_DOWN 

46.             // i.e. fall through to the next case (don't break) 

47.             // (We sometimes miss ACTION_DOWN events in Workspace because it ignores all events 

48.             // while it's small- this was causing a crash before we checked for INVALID_POINTER) 

49.             // 如果mActivePointerId 是 INVALID_POINTER，这时候我们应该已经错过了ACTION_DOWN事件。在这种情况下，把 

50.             // 第一次发生移动的事件当作ACTION——DOWN事件，直接进入下一个情况下。 

51.             // 我们有时候会错过workspace中的ACTION_DOWN事件，因为在workspace变小的时候会忽略掉所有的事件。                 

52.         } 

53.  

54.         case MotionEvent.ACTION_DOWN: { 

55.             final float x = ev.getX(); 

56.             final float y = ev.getY();