iOS | 响应链及手势识别

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iOS | 响应链及手势识别

在上一篇「事件传递及响应链」中介绍了当屏幕上发生一次触摸之后,系统会如何寻找「第一响应者」,在寻找到「第一响应者」之后,如何确定「响应链」以及如何沿「响应链」传递事件。在上一篇文章的环境中,是不使用 UIGestureRecognizer 的。但是在我们平时的开发中想要给一个 UIView 加上处理事件的能力的话,使用 UIGestureRecognizer 及其子类比继承一个 UIView 的类、重写 touches 方法要方便的很多。这两种方法对事件的处理机制相互影响又有所不同。这也是本文的讨论内容:通过响应链及手势识别处理事件。

首先我们先回顾一下事件传递及响应链的大致流程:

  1. 通过「命中测试」来找到「第一响应者」
  2. 由「第一响应者」来确定「响应链」
  3. 将事件沿「响应链」传递
  4. 事件被某个响应者接收,或没有响应者接收从而被丢弃

在步骤 3 中,事件沿「响应链」传递这个过程,就是响应者通过调用其 next 的 touches 系列方法来实现的。在上篇文章中我们也提到,假如我们使用 UIControl 等类作为响应者,这些类本身就不会调用其 next 的 touches 系列方法,从而实现阻断响应链的效果,也可以认为是实现接受某个事件的效果。那在这篇文章中,我们将浅析在有 UIGestureRecognizer 参与的情况下,事件的处理和接收是如何运作的。

当手势识别参与响应链

上篇文章中,我们只讨论了下图中蓝色部分事件沿响应链传递的流程,但实际上,同时一起发生的还有图中下半部分手势识别的部分。

从图中我们可以看到,在通过命中测试找到第一响应者之后,会将 UITouch 分发给 UIResponder 的 touches 系列方法(具体方法见上篇文章),同时也会分发给手势识别系统,让这两个处理系统同时工作。

首先要注意的是,上图中蓝色部分的流程并不会只执行一次,举例来说:当我们用一根手指在一个视图上缓慢滑动时,会产生一个 UITouch 对象,这个 UITouch 对象会随着你手指的滑动,不断的更新自身,同时也不断地触发 touches 系列方法。一般来说,我们会得到如下类似的触发顺序:

touchesBegan     // 手指触摸屏幕
touchesMoved     // 手指在屏幕上移动
touchesMoved     // ...
...
touchesMoved     // ...
touchesMoved     // 手指在屏幕上移动
touchesEnded     // 手指离开屏幕
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UITouchgestureRecognizers 属性中的存储了在寻找第一响应者的过程中收集到的手势,而在不断触发 touches 系列方法的过程中,手势识别系统也在在不停的判断当前这个 UITouch 是否符合收集到的某个手势。

当手势识别成功: 被触摸的那个视图,也就是第一响应者会收到 touchesCancelled 的消息,并且该视图不会再收到来自该 UITouch 的 touches 事件。同时也让该 UITouch 关联的其他手势也收到 touchesCancelled,并且之后不再收到此 UITouch 的 touches 事件。这样做就实现了该识别到的手势能够独占该 UITouch。具体表现参考如下:

touchesBegan     // 手指触摸屏幕
touchesMoved     // 手指在屏幕上移动
touchesMoved     // ...
...
touchesMoved     // ...
touchesMoved     // 手指在屏幕上移动
touchesCancelled // 手势识别成功,touches 系列方法被阻断
// 现在手指💅并没有离开屏幕
// 但如果继续滑动🛹的话
// 并不会触发 touches 系列方法
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当手势识别未成功: 指暂时未识别出来,不代表以后不会识别成功,不会阻断响应链。注意这里指的是未成功,并不一定是失败。在手势的内部状态中,手势大部分情况下状态是 .possible,指的是 UITouch 暂时与其不匹配,但之后可能有机会识别成功。而 .fail 是真的识别失败,指的是以目前的触摸情况来看已经不可能是这个手势了,并且在下个 runloop 会从 gestureRecognizers 中移除该手势。

举个例子🌰

下面举个简单的例子模拟一下响应链和手势的相互影响。现在用一根手指,在一个视图上触摸并滑动一段距离。下图给出了视图不带手势的情况,和带一个 UIPanGestureRecognizer 手势的情况。

从图中我们可以看到,当不带手势的情况下,手指按下去的时候,响应者的 touchBegan 方法会触发,随着手指的移动,touchMoved 会不断触发,当手指结束移动并抬起来的时候,touchEnded 会触发。在这个过程中,我们接收到一直是一个不断更新的 UITouch

在该视图有添加一个 UIPanGestureRecognizer 手势的情况下,我们多了下方这一条来表示与响应链同时工作的手势识别系统,可以看到手势识别系统也是在手指按下去那一刻就开始工作的,前半段处于一直正在识别的状态。在我们拖动了很小一段距离之后(注意这时候我们的手指还没抬起), 手势识别系统确定了该 UITouch 所做的动作是符合 UIPanGestureRecognizer 的特点的,于是给该视图的响应链发送了 touchCancelled 的信息,从而阻止这个 UITouch 继续触发这个视图的 touches 系列方法(同时也取消了别的相关手势的 touches 系列方法,图中未体现)。在这之后,被调用的只有与手势关联的 target-action 方法(也就是图中的墨绿色节点 call PanFunction)。

再进一步理解

为了图片的美观和易读,在图片中我隐去了不少细节,在此列出:

  1. 手势识别器的状态在图中未标出:
    • 手势在图中 recognizing 的橙色节点处和 recognized 棕色节点处都处于 .possible 状态
    • 手势在图中绿色节点处的状态变化是 .began -> [.changed] -> ended
  2. 手势识别器不是响应者,但也有 touches 系列方法,比它所添加的视图的 touches 方法更早那么一点触发
    • 从图中也可以看出,手势那条线上的每个节点都稍靠左一些
    • 手势那条线上的橙、棕、墨绿色节点处也可以看做手势识别器的 touches 方法触发
  3. 更详细的触发顺序应当如下图所示(在一个 UIView 上添加了 UIPanGestureRecognizer ,并单指在上面滑动一段距离的情况)

手势和响应者的 touches 方法名字是一样的,都是「began」,「moved」,「ended」,「cancelled」。很容易和手势识别器的 state 属性搞混,state 属性是根据每个手势的类型(离散型/连续型)的不同,可能有 .possible.began.changed.ended.cancelled.failed 这些状态,名字很像方法名很像但不是一回事。

更多选择🦾

我们可以通过配置手势的属性来改变它的表现,下面介绍三个常用的属性:

  1. cancelsTouchesInView:该属性默认是 true。顾名思义,如果设置成 false,当手势识别成功时,将不会发送 touchesCancelled 给目标视图,从而也不会打断视图本身方法的触发,最后的结果是手势和本身方法同时触发。有的时候我们不希望手势覆盖掉视图本身的方法,就可以更改这个属性来达到效果。
  2. delaysTouchesBegan:该属性默认是 false。在上个例子中我们得知,在手指触摸屏幕之后,手势处于 .possible 状态时,视图的 touches 方法已经开始触发了,当手势识别成功之后,才会取消视图的 touches 方法。当该属性时 true 时,视图的 touches 方法会被延迟到手势识别成功或者失败之后才开始。也就是说,假如设置该属性为 true ,在整个过程中识别手势又是成功的话,视图的 touches 系列方法将不会被触发。
  3. delaysTouchesEnded:该属性默认是 true。与上个属性类似,该属性为 true 时,视图的 touchesEnded 将会延迟大约 0.15s 触发。该属性常用于连击,比如我们需要触发一个双击手势,当我们手指离开屏幕时应当触发 touchesEnded,如果这时该属性为 false,那就不会延迟视图的 touchesEnded 方法,将会立马触发 ,那我们的双击就会被识别为两次单击。当该属性是 true 时,会延迟 touchesEnded 的触发,将两次单击连在一起,来正常识别这种双击手势。

UIControl 与手势识别

由于 UIControl 接收 target-action 方法的方式是在其 touches 方法中识别、接收、处理,而手势的 touches 方法一定比其所在视图的 touches 方法早触发。再根据上文的描述的触发规则,可以得到的结论是:对于自定义的 UIControl 来说,手势识别的优先级比 UIControl 自身处理事件的优先级高。

举个例子来说:当我们给一个 UIControl 添加了一个 .touchupInside 的方法,又添加了一个 UITapGestureRecognizer 之后。点击这个 UIControl,会看到与手势关联的方法触发了,并且给 UIControl 发送了 touchCancelled,导致其自身的处理时间机制被中断,从而也没能触发那个 .touchupInside 的方法。

同时这样的机制可能会导致一个问题:当我们给一个已经拥有点击手势的视图,添加一个 UIControl 作为子视图,那么我们无论怎么给该 UIControl 添加点击类型的 target-action 方法,最后的结果都是触发其父视图的手势(因为在命中测试的过程中收集到了这个手势),并且中断 UIControl 的事件处理,导致添加的 target-action 方法永远无法触发。

那其实🍎已经给我们做了一个解决方案UIKit 对部分控件(同时也是 UIControl 的子类)做了特殊处理,当这些控件的父视图上有与该控件冲突功能的手势时,会优先触发控件自身的方法,不会触发其父视图上的那个手势。具体的控件和冲突触发方式如下图:

也举个例子来说:当我们给一个已经拥有点击手势的视图,添加一个 UIButton 作为子视图,并且给按钮添加点击类型的 target-action 方法,那么当点击按钮时,按钮的 target-action 方法会触发,手势的方法会被忽略。

并且文档中也提到了,如果不想要这种情况发生,那就应当把手势添加到目标控件上(因为手势比控件更早识别到事件,也就是上文提到的给 UIControl 添加了 .touchupInside 方法的例子),这样的话生效的就是手势了。

总结

总的来说,手势识别器在大多数情况下,识别屏幕触摸事件的优先级,比控件本身的方法的优先级高。

所以在开发的过程中,注意不要让手势覆盖控件本身的方法实现。同时也要理解默认情况下,手势识别在一开始实际上并不会阻止控件自身的 touches 系列方法,而是在之后的某个时机去取消。另外在 UIKit 中,也对部分情况做了特殊处理,让 UIKit 控件有机会跳过父视图的手势识别,去获得事件的控制权。

这篇文章算是边思考边写,所以有些啰嗦🤪,见谅。

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iOS
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