iOS的事件和響應者鏈

之前面試問到一個響應者鏈的問題,結果讓我很尷尬。于是,就想著寫篇關于響應鏈的總結。當然,響應者鏈也包含事件、響應者的知識點,所以就一起總結復習一下。

一. 事件(UIEvent)

一個UIEvent對象代表iOS中的事件(簡單理解,事件就是用戶對設備的操作)。事件分為三類:觸摸事件、晃動事件、遠程控制事件(比如耳機按鈕操控)。

要學習UIEvent之前,我們先來簡單了解一下UITouch(你可以理解為觸碰點)。
當用戶用一根手指觸摸屏幕時,會創(chuàng)建一個與手指相關聯(lián)的UITouch對象,一根手指對應一個UITouch對象。UITouch的作用是保存著跟手指相關的信息,比如觸摸的位置、時間、階段。當手指移動時,系統(tǒng)會更新同一個UITouch對象,使之能夠一直保存該手指在的觸摸位置,當手指離開屏幕時,系統(tǒng)會銷毀相應的UITouch對象。

UITouch常用屬性和方法有:

@property(nonatomic,readonly) NSTimeInterval      timestamp;//記錄了觸摸事件產(chǎn)生或變化時的時間
@property(nonatomic,readonly) UITouchPhase        phase;//當前觸摸事件所處的狀態(tài)
@property(nonatomic,readonly) NSUInteger          tapCount; // 短時間內點按屏幕的次數(shù),可以根據(jù)tapCount判斷單擊、雙擊或更多的點擊
@property(nullable,nonatomic,readonly,strong) UIWindow   *window;//觸摸產(chǎn)生時所處的窗口
@property(nullable,nonatomic,readonly,strong) UIView    *view;//觸摸產(chǎn)生時所處的視圖

//觸碰點在所處view的位置(以view的左上角為原點(0, 0))
//調用時傳入的view參數(shù)為nil的話,返回的是觸摸點在UIWindow的位置
- (CGPoint)locationInView:(nullable UIView *)view;
//取得移動的前一個位置
- (CGPoint)previousLocationInView:(nullable UIView *)view;

以常見的觸摸事件為例:
一個觸摸事件包含一個或者多個手指,每個手指是一個UITouch對象;每產(chǎn)生一個事件,就會產(chǎn)生一個UIEvent對象,用于記錄事件產(chǎn)生的時刻和類型。
一次完整的觸摸過程,會經(jīng)歷3個狀態(tài)(開始,移動,結束。也可能會有取消)

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event;
- (void)touchesMoved:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event;
- (void)touchesEnded:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event;
- (void)touchesCancelled:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event;

4個觸摸事件處理方法中,都有touches和event兩個參數(shù)。一次完整的觸摸過程中,只會產(chǎn)生一個事件對象,所以4個觸摸方法都是同一個event參數(shù)。如果兩根手指同時觸摸一個view,那么view只會調用一次touchesBegan:withEvent:方法,touches參數(shù)中裝著2個UITouch對象。簡單點說,一次觸摸事件就是一個event,touches的數(shù)量取決于你用了幾個手指。

同樣的,我們也看看UIEvent常用屬性和方法,最主要的還是關注里面的touches:

@property(nonatomic,readonly) UIEventType     type;
@property(nonatomic,readonly) UIEventSubtype  subtype;
@property(nonatomic,readonly) NSTimeInterval  timestamp;
@property(nonatomic, readonly, nullable) NSSet <UITouch *> *allTouches;

- (nullable NSSet <UITouch *> *)allTouches;
- (nullable NSSet <UITouch *> *)touchesForWindow:(UIWindow *)window;
- (nullable NSSet <UITouch *> *)touchesForView:(UIView *)view;

二. 響應鏈(UIResponder Chain)

在講響應鏈之前,我們先來講講事件的處理機制(事件的傳遞)。

有這么一個問題:當我們觸碰屏幕時,會產(chǎn)生一個事件(UIEvent),系統(tǒng)是怎么找到查找事件觸發(fā)者?(或者這么想:當我們觸碰屏幕時,程序是怎么知道我們在觸碰哪一個控件的?),這就涉及到事件的分發(fā)。
事件的傳遞涉及到了UIView中的兩個方法:

//詢問當前點擊事件最優(yōu)響應者是誰(nil為沒有最優(yōu)響應者)
- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event;

//判斷當前點擊是否在控件的Bounds之內(用來判斷某個view能不能成為最優(yōu)響應者)
- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event;

在iOS中發(fā)生觸摸后,事件會加入UIApplication事件隊列,UIApplication會從事件隊列取出最前面的事件并分發(fā)處理,通常,先發(fā)送事件給應用程序的主窗口(UIWindow),主窗口會調用hitTest:withEvent:方法在視圖(UIView)層次結構中找到一個最合適的UIView(事件觸發(fā)視圖)來處理觸摸事件。

具體步驟如下:
① 在頂級視圖(key window的視圖)上調用pointInside:withEvent:方法判斷觸摸點是否在當前視圖內。

② 如果返回NO,那么hitTest:withEvent:返回nil(說明這個點都不在我的視圖里,我這邊肯定沒有你的最優(yōu)響應者)。

③ 如果返回YES,那么它會向當前視圖的所有子視圖(key window的子視圖)發(fā)送hitTest:withEvent:消息(我這邊有最優(yōu)響應者,要嘛是我,要嘛是我的子視圖,我再幫你找找)。遍歷所有子視圖的順序是從subviews數(shù)組的末尾向前遍歷(從界面最上方開始向下遍歷)。

④ 如果subview(沒有子視圖了)的hitTest:withEvent:返回非空對象則頂級視圖的hitTest:withEvent:也返回此對象,處理結束(注意所有視圖的hitTest:withEvent:都是根據(jù)pointInside:withEvent:的返回值來確定是返回空還是當前子視圖對象的。如果該視圖的hidden=YESuserInteractionEnabled=NO或者alpha<0.1都會直接返回nil)。

⑤ 如果所有subview遍歷結束仍然沒有返回非空對象,則頂級視圖的hitTest:withEvent:返回它自己(兒子都不是最優(yōu)響應視圖,只能我這當?shù)膩砹耍?/p>

具體的一個偽代碼就是如下:

- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    //先判斷alpha,userInteractionEnabled,hidden
    if (self.alpha < 0.01 || !self.userInteractionEnabled || self.hidden) {
        return nil;
    }
    //再判斷是不是在我的范圍內
    if (![self pointInside:point withEvent:event]) {
        return nil;
    }
    
    //在我的范圍內,我就問我的兒子,有一個兒子回答是它,我就返回它,如果都沒人回答,我就回答是我了。
    __block UIView *hitView = nil;
    [self.subviews enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationReverse usingBlock:^(__kindof UIView * _Nonnull subview, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
        hitView = [subview hitTest:point withEvent:event];
        if (hitView) {
            *stop = YES;
        }
    }];
    return hitView ? : self;
}
事件的傳遞.png

知道事件怎么傳遞的,那再讓我們來探探我們的重點:響應者鏈

我們知道在iOS程序中無論是最后面的UIWindow還是最前面的某個按鈕,它們的擺放是有前后關系的,一個控件可以放到另一個控件上面或下面,那么用戶點擊某個控件時是觸發(fā)上面的控件還是下面的控件呢,這種先后關系構成一個鏈條就叫“響應者鏈”。
當然,在iOS中不是所有的對象都能處理事件,只有繼承了UIResponder的對象才能接收并處理事件,稱之為響應者對象,比如UIApplication、UIViewController、UIView都繼承自UIResponder。


響應者鏈.png

之前提到的事件的傳遞,其實就是在找事件觸發(fā)者的過程。但是事件觸發(fā)者(觸摸對象)并非就是事件的響應者。
比如這么一個例子:在視圖控制器放一個UIImageView,通過touchesMoved:來控制imageView的位置。

-(void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    //取得一個觸摸對象(對于多點觸摸可能有多個對象)
    UITouch *touch=[touches anyObject];
    //NSLog(@"%@",touch);
    
    //取得當前位置
    CGPoint current=[touch locationInView:self.view];
    //取得前一個位置
    CGPoint previous=[touch previousLocationInView:self.view];
    
    //移動前的中點位置
    CGPoint center=_image.center;
    //移動偏移量
    CGPoint offset=CGPointMake(current.x-previous.x, current.y-previous.y);
    
    //重新設置新位置
    _image.center=CGPointMake(center.x+offset.x, center.y+offset.y);
}

你會發(fā)現(xiàn)我們即使在imageView上移動,也會執(zhí)行視圖控制器的touchesMoved:,這也意味著這時的響應者是視圖控制器,而不是觸摸對象imageView。這也說明了觸摸對象imageView不自己處理事件,把它轉移給視圖控制器。為什么會這樣呢?
其實,當某個視圖的屬性滿足這樣條件時,意味著它不處理事件,會把事件轉移給響應者鏈的下一個去處理。對于視圖控制器這種,你沒有實現(xiàn)開始觸摸方法,就意味著你不處理事件。

  • userInteractionEnabled = NO
  • hidden = YES
  • alpha = 0~0.01
  • 沒有實現(xiàn)開始觸摸方法(只針對視圖控制器這種類型的響應者)

例子中的imageView的userInteractionEnabled默認為NO,所以會把事件轉移給響應者鏈的下一個(self.view),self.view的userInteractionEnabled默認為NO,也不處理事件,就繼續(xù)轉移給下一個(ViewController),剛好ViewController實現(xiàn)了觸摸方法,可以處理事件。要是ViewController也沒用實現(xiàn)了觸摸方法的話,就會繼續(xù)傳遞下去。
要是例子中的imageView換成button就不一樣了,button的userInteractionEnabled默認為YES,自己就能處理事件,就沒有ViewController什么事了(也就是touchesMoved:不會執(zhí)行了)。

所以,一個完整的流程是這樣的:
① 當一個事件發(fā)生后首先看initial view(觸摸對象)能否處理這個事件,如果不能則會將事件傳遞給其上級視圖(inital view的superView)。

② 如果上級視圖仍然無法處理則會繼續(xù)往上傳遞;一直傳遞到視圖控制器view controller,首先判斷視圖控制器的根視圖view是否能處理此事件;如果不能則接著判斷該視圖控制器能否處理此事件,如果還是不能則繼續(xù)向上傳遞。(對于視圖控制器本身還在另一個視圖控制器中,則繼續(xù)交給父視圖控制器的根視圖,如果根視圖不能處理則交給父視圖控制器處理)。

③ 一直到window,如果window還是不能處理此事件則繼續(xù)交給application(UIApplication單例對象)處理,如果最后application還是不能處理此事件則將其丟棄。

三. 總結

以常見的觸摸操作來說,我們來串一下:

事件

我們主要知道事件(UIEvent)就是保存這次觸摸的信息(時間,手指,類型等),當然手指的信息(位置,所處視圖,點擊次數(shù)等)是UITouch來保存。一次觸摸從開始到結束就是一個事件,不管你用幾個手指。

響應者鏈

觸碰操作產(chǎn)生一個事件,事件是通過UIApplication分發(fā)找到對應的最優(yōu)響應者(觸摸對象)。找到歸找到,又不一定是這個觸摸對象來處理事件,要是你不能處理,你就交給你的上級(響應者鏈的上一級),直到有人處理,或者都沒人處理。

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