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iOS中触摸事件的传递和响应分析

当ios一次触摸事件发生时,它是如何传递给视图,视图又对此次触摸事件如何响应?

首先我们需要了解应用程序接收到触摸事件后传递过程,概述如下:

当用户触摸屏幕后产生的一次触摸事件会被系统加入到当前活动的UIApplication管理的事件队列中,UIApplication会从事件队列按续取出事件,将事件一层一层地传递给应用程序的主窗口及视图层级中的事件响应者。

事件的产生源于触摸:UITouch

用户用一根手指触摸屏幕,会产生一个UITouch对象,这个对象记录了触摸的相关信息,包括:触摸产生的时间、触摸状态、点击次数、触摸所在的窗口及视图等。我们可以通过UITouch的属性获得:

@interface UITouch : NSObject
@property(nonatomic,readonly) NSTimeInterval      timestamp;
@property(nonatomic,readonly) UITouchPhase        phase;
@property(nonatomic,readonly) NSUInteger          tapCount;
@property(nullable,nonatomic,readonly,strong) UIWindow *window;
@property(nullable,nonatomic,readonly,strong)  UIView *view;
@end

01事件本身:UIEvent

系统将用户的一次触摸产生的事件打包成UIEvent对象,它记录了事件的类型、事件产生的时间、以及所有的UITouch对象等。

@interface UIEvent : NSObject
@property(nonatomic,readonly) UIEventType     type API_AVAILABLE(ios(3.0));
@property(nonatomic,readonly) NSTimeInterval  timestamp;
@property(nonatomic, readonly, nullable) NSSet <UITouch *> *allTouches;

应用程序可以接收不同类型的事件,触摸事件是最常见的事件,它会传递给最初发生触摸的视图。触摸事件UIEvent对象可以包含一个或多个触摸,并且每个触摸都由一个UITouch对象表示。

在这里我们讲述的触摸事件,由UIEventType的api中UIEventTypeTouches可以体现。Api中还体现了iOS中的事件类型如移动事件、远程控制事件、滚动事件等。

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIEventType) {
    UIEventTypeTouches,
    UIEventTypeMotion,
    UIEventTypeRemoteControl,
    UIEventTypePresses,
    UIEventTypeScroll,
    UIEventTypeHover,
    UIEventTypeTransform,
};

02事件响应者:UIResponder

能够接收事件、处理事件的对象都是响应者对象,都是UIResponder的子类对象。其中UIView、UIViewController、UIApplication的实例对象都是响应者对象。以下是UIResponder用于处理触摸事件的方法:

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;//触摸开始
- (void)touchesMoved:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;//移动
- (void)touchesEnded:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;//结束
- (void)touchesCancelled:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;//取消

一次触摸事件产生,系统自动调用以上处理事件的方法,touches参数中存储着UITouch触摸对象集合,UITouch对象记录了触摸的相关信息;event参数存储的UIEvent事件对象即为一次触摸事件。

事件的传递

UIApplication将事件传递应用程序的主窗口,主窗口会继续按视图层级在子视图中向上寻找某个视图来处理触摸事件,而子视图众多,谁才是最终处理事件的视图,这个事件逐级传递的过程形成了事件的传递链。

事件传递的目的是为了找到事件的最佳响应者,过程如下,我们以UIView视图为例:

应用程序将事件传递给主窗口,主窗口判断自身能否响应事件、判断触摸点是否在自身范围内,如果能响应且在自身范围内,则在它的子控件数组中从后添加的子视图向先添加的子视图去询问,这些子视图能否响应事件及触摸点是否在其范围内,即如果某个子视图无法响应或不在其范围内,则去询问它的上一个被添加的同级子视图,如果当前视图能响应且在自身范围内,则继续向视图层级的下一级去做相同的判断,直到遍历到最后,视图没有没有符合上述条件的子视图时,那么它本身就是最佳响应事件的视图。

而寻找哪个视图来响应事件的核心方法是UIView对象的方法:

- (nullable UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(nullable UIEvent *)event

pointInside则是判断事件是否发生在自身范围内:

- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(nullable UIEvent *)event;

事件被传递给一个视图,则视图的hitTest方法被调用,它返回的是一个UIView对象,它会调用pointInside:withEvent:来判断触摸点是否在自身范围内, 如果pointInside:withEvent:返回YES,则从后往前遍历当前视图的子视图数组,目的是为了找到能够响应事件的视图,并且把事件传递下去,直到找到触摸点所在的子视图,则将子视图返回;如果在对当前视图的子视图数组的遍历中,没有找到触摸点所在的子视图,那么触摸点就在当前视图自身范围内,则返回当前视图。

但如果pointInside:withEvent:返回NO,即触摸点不在自身范围,或当前视图处于不可交互状态、隐藏状态或透明状态时,hitTest方法则返回nil,具体状态值如下:

  • 不允许交互:view.userInteractionEnabled = NO;
  • 隐藏:view.hidden = YES ;
  • 透明度:alpha 小于 0.01 时。

图例分析:

视图被添加到主窗口上的顺序即为由1到5,用户在第4个视图上红点位置进行了点击:

1.firstView对象的hitTest方法被调用,红点在firstView范围内,pointInside:withEvent:返回YES,会继续向firstView的子视图数组secondView和thirdView中查找。

2.因为thirdView是后添加到firstView上的,所以会首先在thirdView上调用hitTest方法,来寻找触摸点是否在其范围内,很显然pointInside:withEvent:返回YES,继续向它的子视图fifthView调用hitTest方法寻找触摸点没有在fifthView范围内。

3.继续遍历thirdView的其他子视图fourthView,pointInside:withEvent:返回YES。fourthView没有子视图,至此hitTest方法就会返回fourthView,作为事件传递链终端处理事件的视图即最佳响应者。

事件的响应

hitTest返回了处理事件的UIView对象,它是UIResponder的子类对象,是事件的响应者,能够接收和处理事件,他可以调用touchesBegan/touchesMove/touchesEnded/ touchesCancelled方法去处理事件,也可以把事件传递给其他响应者,touches方法默认把事件沿着响应者链条向父视图传递,自此事件在众多响应者之间的传递过程引申出一个概念“响应者链”,即由众多响应者构成的事件传递的链条。

事件在响应者链中的传递是为了使响应者对事件做出响应,UIResponder提供一个属性nextResponder来获取当前响应者对象的下一个响应者,过程如下:

1.首先看最佳响应者能否响应事件,如果他实现了touchesBegan/touchesMove/touchesEnded/touchesCancelled等方法,那么事件由他来处理,如果他不能处理事件,则会把事件传递给它的父视图,即它的nextResponder就会被指向它的父视图。

2.如果视图是控制器的根视图,nextResponder就是控制器对象,事件会被传递给控制器对象。

3.如果响应者都不能处理事件,那么事件在视图层次结构中一直传递到UIWindow对象,如果UIWindow对象也不处理,那么事件会被传递到UIApplication对象。

4.如果UIApplication也不能处理此事件,此事件被丢弃。

事件在响应者链的传递过程中,如果想要某个视图去处理事件,可以重写视图的touchesBegan方法,在重写方法中,如果事件处理完继续调用父类的super touchesBegan:withEvent: ,事件还会按照上述规则向下传递,如果不再调用父类的super touchesBegan:withEvent,事件则不再在响应者链中继续传递。

官网给出了图示及以下解释:应用程序中的响应者链:

如果UITextField不处理事件,则UIKit将该事件发送到UITextField的父视图对象,然后将其发送到窗口的根视图。从根视图开始,事件会被传递给视图控制器一致到UIWindow。如果UIWindow无法处理事件,则UIKit会将事件传递给该UIApplication对象,如果该对象是UIResponder响应者链的一个实例,并且还不是响应者链的一部分,则可能将该事件传递给应用程序委托。

总结

一次触摸事件产生后,事件被加入UIApplication管理的事件队列,UIApplication将事件从队列中取出并按照从下往上的顺序传递给视图层级结构中的视图,这形成了事件的传递链。事件的传递最终目的是为了找到事件的最佳响应者,而找到最佳响应者的关键方法是UIView对象的hitTest和pointInside方法。如果最佳响应者能够处理事件,那么传递终止于此,事件被处理完成,如果最佳响应者不处理事件,那么事件本身会沿着响应者链向上级视图传递,事件在响应者链中的传递是为了使响应者对事件做出响应,直到响应者链中所有响应者不能处理事件,事件最终被丢弃。


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