iOS ｜关于触摸事件的传递机制以及响应流程

苹果爸爸我爱你
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前言

平日我们在玩手机，当我们的手指点击的当人手在点击屏幕时，系统会根据我们的手指动作产生一个触屏事件，这个事件可以是点击、拖动、缩放等手势，我们统称为触屏事件。那么系统是如何根据触屏事件去响应我们想要的结果呢？

一、基本元素了解

想要知道系统是怎么响应用户的触屏事件，需要提前知道3个与用户界面事件相关的类，它们分别是UITouch、UIEvent和UIResponder

UITouch

一个手指触摸会生成一个UITouch对象，多个手指触摸会生成多个UITouch对象。查看官方文档，其定义如下： image.png

图中的属性和含义分别表示

  1. timestamp：触摸事件发生的时间戳，单位是秒(s)
  2. phase：触摸事件的阶段，即触摸事件的状态（例如began、end、cancel）
  3. tapCount：短时间内触摸的点击次数，用来判断单击，双击等
  4. type：触摸类型，例如手指触摸或笔触摸（ios9.0可用）
  5. majorRadius：触摸的主轴半径，一般用于识别触摸点的大小和形状（ios8.0可用）
  6. majorRadiusTolerance：触摸的主轴半径容差，通常用于确定触摸点的大小和形状的变化范围（ios8.0可用）
  7. window：触摸所在的窗口
  8. view：触摸所在的视图
  9. gestureRecognizers：是一个数组，包含了与当前触摸点关联的所有手势识别器对象，但是并不包含其他视图或窗口中的手势识别器对象（ios3.2可用）

UIEvent

UIEvent 是所有用户界面事件的基类，包括触屏事件、手势事件、按键事件等，每个UIEvent 提供事件类型、事件发生时间、事件涉及到的触摸对象等信息。UITouch 对象则是 UIEvent 对象中的一部分，表示了用户当前的触屏信息。它主要包含以下属性：

image.png

  1. type：表示事件的类型，例如触摸、按压、滚动
  2. subtype：表示事件的子类型，用于进一步描述事件的类型。例如上面的type的值是触摸事件，那么subtype可以表示触摸事件的具体类型，例如单击、双击、长按等
  3. timestamp：表示事件发生的时间戳，，单位是秒(s)
  4. modifierFlags：表示事件发生时键盘上的修饰键状态，如 Shift、Control、Option 等
  5. buttonMask：表示触摸事件中的按下的按钮掩码。在触摸事件中，用户可能会按下屏幕上的多个按钮，例如 Home 按钮、电源按钮等，buttonMask 属性可以表示这些按钮的状态
  6. allTouches：表示事件涉及到的所有触摸对象，里面是一个由UITouch组成的列表

UIResponder

UIResponder 是 iOS 中响应者对象的基类，它定义了一些方法和属性，用于响应输入事件和触摸事件，并将事件传递给后续的响应者对象。 它包含以下属性：

image.png

  1. nextResponder：下一个响应者对象，也是一个UIResponder对象。在响应事件的过程中，如果当前对象无法处理事件，系统会将该事件传递给 nextResponder 对象处理。如果 nextResponder 为 nil，则表示当前对象已经是响应链的末尾
  2. canBecomeFirstResponder：当前对象是否能成为第一响应者，只读
  3. canResignFirstResponder：当前对象是否可以放弃第一响应者的身份，只读
  4. isFirstResponder：，当前对象是否是第一响应者，只读

二、触屏事件的基本元素关联

介绍完触屏事件的基本元素的三个类，我们来说一下它们的关联
   首先，在iOS应用程序中，事件通常是由UIApplication对象分发给UIResponder对象去处理的。当用户触摸屏幕，产生触屏事件，UIApplication对象会创建一个UIEvent对象（UITouch 对象则是 UIEvent 对象中的一部分），然后将这个UIEvent对象发送给当前响应事件的UIResponder对象。
  然后，如果当前响应事件的UIResponder对象无法处理该事件，则会将事件传递给父视图或父控制器，直到有一个对象能成功处理该事件，否则，事件最后到达返回到UIApplication对象时，则会被丢弃。
  最后，我们可以通过重写UIResponder的touches方法来响应用户事件。例如-touchesBegan:withEvent: 方法，这个方法会在用户开始触摸屏幕时被调用，我们可以重写它，通过判断触摸事件的位置，执行相应操作，比如弹出定制显示框。

三、触屏事件深入到到应用

  在 iOS 应用程序中，当我们触摸屏幕时，系统会将触摸事件加入UIApplication对象的管理队列事件中，然后UIApplication对象会取出队列里最先进去的事件（FIFO），发出去处理，一般是传递给最上层的窗口对象（UIWindow 类），UIWindow 类通过 hitTest:withEvent: 方法来确定哪个视图对象（同时也是响应者UIResponder），来负责处理该事件。因此，hitTest:withEvent: 方法是触屏事件和视图对象的关键联系点。
  hitTest:withEvent: 是 UIView 类的方法，该方法会递归地遍历视图层次结构，找到最合适的视图对象（UIResponder）来处理触摸事件，其寻找规律如下图：

image.png
上图是一幅按照数字从小到大添加进去的视图对象
举个例子:
1. 点击红色view，寻找顺序是：
 白色view（找到，去子视图）-> 黄色view（找不到，去同级视图）-> 红色view（找到，没有子视图，返回自己）
2. 点击蓝色view，寻找顺序是：
 白色view（找到，去子视图）-> 黄色view（找到，去子视图）-> 紫红色view（找不到，去同级视图）-> 绿色view（找不到，去同级视图）-> 蓝色view（找到，没有子视图，返回自己）
3. 蓝色view隐藏，点击蓝色view的位置，寻找顺序是：
 白色view（找到，去子视图）-> 黄色view（找到，去子视图）-> 紫红色view（找不到，去同级视图）-> 绿色view（找不到，去同级视图）-> 蓝色view（蓝色view隐藏了，返回nil，找不到，返回）->顺着响应者链回到黄色view，然后返回黄色view


从现象可以分析出：

  • 调用顺序是先从父视图逐级向其子视图遍历调用，如果视图在同级，就按照同级视图添加到这个父视图上的顺序，从后向前遍历，即后添加的先遍历（FILO）
  • 每一个被遍历到的视图，会调用 -pointInside:withEvent: 方法判断点击事件是不是在本视图，如果不是，则返回 NO，就不会遍历其子视图。如果是，则返回 YES，就会遍历其子视图，先调用其子视图的 -hitTest:withEvent: 方法，然后该子视图又会调用-pointInside:withEvent: 方法判断点击事件是不是在本视图，如此递归下去。
  • 如果某个视图的 -hitTest:withEvent: 方法返回了响应视图（响应者），则会停止遍历还没遍历的视图。
  • 如果视图不接受交互 ：userInteractionEnabled = NO;，或者设置了隐藏： hidden = YES；，或者透明度： alpha<=0.01 , 则不会响应触摸事件，会直接在-hitTest:withEvent: 方法返回nil，并不会调用-pointInside:withEvent: 方法

四、关于响应流程

前面介绍了触摸事件的传递过程，那么找到响应者之后，响应者是如何响应事件的呢？
在 iOS 应用程序中,当-hitTest:withEvent: 方法返回了响应视图，系统会将触摸事件传递给该视图对象的touches方法来处理事件，它们分别是：

//触摸事件的开始
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;
//触摸事件的移动
- (void)touchesMoved:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;
//触摸事件的结束
- (void)touchesEnded:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;
//触摸事件的取消
- (void)touchesCancelled:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;

在上面四个方法中，touchesBegan和touchesEnded表示触摸事件的开始和结束，是一定会调用到的，至于移动和取消需要根据手势和其他情况才会触发。touches方法来处理完事件后，系统会把触摸事件UIEvent打包发送给响应者的响应方法，其流程如下图：

image.png 注意：如果响应者无法响应事件，那么系统会顺着响应者链从下往上找，直至找到最终的响应者

五、总结

熟悉iOS触摸事件传递的机制和流程，可以创造很多匪夷所思的功能，例如点击A控件，让B控件响应事件，或者点击A控件，A控件以及A控件的父控件一起响应事件。还需要注意的是，手势的识别优先级是高于点击事件的，这方面的分析等我找天有时间再做个分享。

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