前言
试想一下假如你是一台手机,当有人触摸了屏幕之后,你需要找到他具体触摸了什么东西,他可能触摸是一个按钮,或一个列表,也有可能是一个一不小心的误触,你会设计一个怎么样的机制和系统来处理呢?假如有两个按钮重叠了,或者遇到在滚动列表上需要拖动某个按钮的情况,你设计的机制能正常的运作嘛?在 iOS 中系统通过 UIKit 已经为我们设计好了一套方案,也是本文浅谈的内容: iOS 中的事件传递及响应链机制。
事件产生
如下图所示,点击屏幕时,首先UIApplication
对象先收到该点击事件,再依次传递给它上面的所有子view
,直到传递到最上层,即UIApplication
——>UIWindow
——>RootViewController
——>View
——>Button
,即传递链。而反之Button
——>View
——>RootViewController
——>UIWindow
——>UIApplication
则为响应链。简单总结,事件链包含传递链和响应链,事件通过传递链传递下去,通过响应链找到相应的UIResponse
。
UIResponder的点击事件
在自定义UIView
为基类的控件时,我们可以重写这几个方法来进行点击回调。在回调中,我们可以看到方法接收两个参数,一个UITouch
对象的集合,还有一个UIEvent
对象。这两个参数分别代表的是点击对象和事件对象。
事件对象
iOS使用UIEvent
表示用户交互的事件对象,在UIEvent.h
文件中,我们可以看到有一个UIEventType
类型的属性,这个属性表示了当前的响应事件类型。分别有多点触控、摇一摇以及远程操作(在iOS之后新增了3DTouch事件类型)。在一个用户点击事件处理过程中,UIEvent
对象是唯一的
点击对象
UITouch
表示单个点击,其类文件中存在枚举类型UITouchPhase
的属性,用来表示当前点击的状态。这些状态包括点击开始、移动、停止不动、结束和取消五个状态。每次点击发生的时候,点击对象都放在一个集合中传入UIResponder
的回调方法中,我们通过集合中对象获取用户点击的位置。其中通过- (CGPoint)locationInView:(nullable UIView *)view
获取当前点击坐标点,- (CGPoint)previousLocationInView:(nullable UIView *)view
获取上个点击位置的坐标点。
- 为了确认
UIView
确实是通过UIResponder
的点击方法响应点击事件的,我创建了UIView
的类别,并重写+ (void)load
方法,使用method_swizzling
的方式交换点击事件的实现
传递链
传递链: Application -> window -> root view -> … -> first view
UIResponse:响应对象的基类,定义了事件处理的接口
常见的子类: UIView
,UIViewController
,UIApplication
以及所有继承自UIView
的UIKit
类都直接或间接的继承自UIResponder
- 蓝色箭头为事件的传递过程,红色箭头为事件响应的过程
- 当发生点击事件后,系统会将事件加入到
UIApplication
管理的一个任务队列中 UIApplication
将处于任务队列最前端的事件向下分发给UIWindow
UIWindow
将事件向下分发给View
UIView
首先看自己是否能够处理事件,触摸点击是否在自己身上,如果能,那么继续寻找子视图(递归天添加顺序)- 遍历子控件,重复以上两步
- 如果没有找到,那么
window
自己就是事件处理 - 如果自己不能处理,那么不做任何处理
hitTest
hitTest
的作用:当在一个view
上添加一个屏蔽罩,但又不影响对下面view
的操作,也就是可以透过屏蔽罩对下面的view
进行操作。
- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
}
调用过程
iOS系统检测到手指触摸(Touch)操作时会将其放入当前活动应用程序的事件队列,UIApplication
会从事件队列中取出触摸事件并传递给关键窗口(当前接收用户事件的窗口)处理,窗口对象首先会使用hitTest:withEvent:
方法寻找此次触摸操作初始点所在的视图(View
),即需要触摸事件传递给其处理的视图,称之为hit-test视图。
- 窗口对象会在首先在视图层次结构的顶级视图上调用hitTest:withEvent:,此方法会在视图层级结构中的每个视图上调用点内部:
withEvent:
,如果pointInside :withEvent:
返回YES
,则继续逐级调用,直到找到触摸操作发生的位置,这个视图也就是测试视图。
则hitTest:withEvent:
方法方法的处理流程如下:
- 首先调用当前视图的pointInside:withEvent:方法方法判断触摸点是否在当前视图内;
若返回NO,则则hitTest:withEvent:方法返回零; - 若返回YES,则向当前视图的所有子视图(子视图)发送则hitTest:withEvent:方法消息,所有子视图的遍历顺序是从顶部到底部,即从子视图数组的末尾向前遍历,直到有子视图返回非空对象或者全部子视图遍历完毕;
- 若第一次有子视图返回非空对象,则
hitTest:withEvent:
方法方法返回此对象,处理结束; - 如所有子视图都返回非,则则
hitTest:withEvent:
方法方法返回自身。
hitTest:withEvent:
方法忽略隐藏(hidden = YES
)的视图,禁止用户操作(userInteractionEnabled = YES
)的视图,以及alpha
级别小于0.01(alpha <0.01)的视图。如果一个子视图的区域超过父视图的约束区域(父视图的clipsToBounds
属性为NO
,这样超过父视图绑定区域的子视图内容也会显示),那么正常情况下对子视图在父视图之外区域的触摸操作不会被识别,因为父视图的pointInside:withEvent:
方法。方法会返回NO
,这样就不会继续向下遍历子视图了当然,也可以重写pointInside:withEvent:
方法方法来处理这种情况。
对于每个触摸操作都会有一个UITouch
对象,UITouch
对象用来表示一个触摸操作,即一个手指在屏幕上按下,移动,离开的整个过程。UITouch
对象在触摸操作的过程中在不断变化,所以在使用UITouch
对象时,不能直接保留,而需要使用其他手段存储UITouch
的内部信息。UITouch
对象有一个视图属性,表示此触摸操作初始发生所在的视图,即上面检测到的命中测试视图,此属性在UITouch
的生命周期不再改变,即使触摸操作后续移动到其他视图之上。
pointInside
- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
}
它被hitTest:withEvent:
调用,通过对每个子视图调用pointInside:withEvent:
决定最终哪个视图来响应此事件。如果 pointInside:withEvent:
返回YES
,然后子视图的继承树就会被遍历(遍历顺序中最先响应的为:与用户最接近的那个视图。 it starts from the top–level subview),即子视图的子视图继续调用递归这个函数,直到找到可以响应的子视图(这个子视图的hitTest:withEvent:
会返回self
,而不是nil
);否则,视图的继承树就会被忽略。
响应链
谁来响应事件
在 UIKit
中我们使用响应者对象(Responder)接收和处理事件。一个响应者对象一般是 UIResponder
类的实例,它常见的子类包括 UIView
,UIViewController
和 UIApplication
,这意味着几乎所有我们日常使用的控件都是响应者,如 UIButton
,UILabel
等等。
在 UITouch
内,存储了大量触摸相关的数据,当手指在屏幕上移动时,所对应的 UITouch
数据也会更新,例如:这个触摸是在哪个 window
或者哪个 view
内发生的?当前触摸点的坐标是?前一个触摸点的坐标是?当前触摸事件的状态是?这些都存储在 UITouch
里面。另外需要注意的是,在这四个方法的参数中,传递的是 UITouch
类型的一个集合(而不是一个 UITouch
),这对应了两根及以上手指触摸同一个视图的情况。
第一响应者
当有人用触摸了屏幕之后,我们需要找到使用者到底触摸了一个什么东西,或者可以理解为我们要找到,在这次使用者触摸之后,使用者最想要哪个控件发起响应。这个过程就是确定这次触摸事件的第一响应者是谁。
这里我们使用 UIView
来作为视图层级的主要组成元素,便于理解。但不止 UIView
可以响应事件,实际只要是 UIResponder
的子类,都可以响应和传递事件。
回到开头的问题,我现在变成了一台手机,并且我知道有人触摸了屏幕。我所拥有的信息是触摸点的坐标,我知道应该就是视图层级中其中的某一个,但我无法直接知道用户是想点哪个视图。我需要一个策略来找到这个第一响应者,UIKit
为我们提供了命中测试(hit-test)来确定触摸事件的响应者,这个策略具体是这样运作的:
注意:
view.isUserInteractionEnabled = false
view.alpha <= 0.01
view.isHidden = true
- 检查坐标是否在自身内部 这个过程使用了 pointInside-> Bool 方法来判断坐标是否在自身内部,该方法是可以被重写的。
- 从后往前遍历子视图重复执行 指的是按照 FILO 的原则,将其所有子视图按照 「后添加的先遍历」 的规则进行命中测试。该规则保证了系统会优先测试视图层级树中最后添加的视图,如果视图之间有重叠,该视图也是同级视图中展示最完整的视图,即用户最可能想要点的那个视图。
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