事件傳遞和響應(yīng)鏈

事件的生命周期

當(dāng)指尖觸碰屏幕的那一刻，一個觸摸事件就在系統(tǒng)中生成了。經(jīng)過IPC進(jìn)程間通信，事件最終被傳遞到了合適的應(yīng)用。在應(yīng)用內(nèi)歷經(jīng)峰回路轉(zhuǎn)的奇幻之旅后，最終被釋放。大致經(jīng)過如下圖


image.png

系統(tǒng)響應(yīng)階段

  1. 手指觸碰屏幕，屏幕感應(yīng)到觸碰后，將事件交由IOKit處理。

  2. IOKit將觸摸事件封裝成一個IOHIDEvent對象，并通過mach port傳遞給SpringBoad進(jìn)程。

    mach port 進(jìn)程端口，各進(jìn)程之間通過它進(jìn)行通信。
    SpringBoad.app 是一個系統(tǒng)進(jìn)程，可以理解為桌面系統(tǒng)，可以統(tǒng)一管理和分發(fā)系統(tǒng)接收到的觸摸事件。

  3. SpringBoard進(jìn)程因接收到觸摸事件，觸發(fā)了主線程runloop的source1事件源的回調(diào)。

    此時SpringBoard會根據(jù)當(dāng)前桌面的狀態(tài)，判斷應(yīng)該由誰處理此次觸摸事件。因為事件發(fā)生時，你可能正在桌面上翻頁，也可能正在刷微博。若是前者（即前臺無APP運行），則觸發(fā)SpringBoard本身主線程runloop的source0事件源的回調(diào)，將事件交由桌面系統(tǒng)去消耗；若是后者（即有app正在前臺運行），則將觸摸事件通過IPC傳遞給前臺APP進(jìn)程，接下來的事情便是APP內(nèi)部對于觸摸事件的響應(yīng)了。

APP響應(yīng)階段

  1. APP進(jìn)程的mach port接受到SpringBoard進(jìn)程傳遞來的觸摸事件，主線程的runloop被喚醒，觸發(fā)了source1回調(diào)。
  2. source1回調(diào)又觸發(fā)了一個source0回調(diào)，將接收到的IOHIDEvent對象封裝成UIEvent對象，此時APP將正式開始對于觸摸事件的響應(yīng)。
  3. source0回調(diào)內(nèi)部將觸摸事件添加到UIApplication對象的事件隊列中。事件出隊后，UIApplication開始一個尋找最佳響應(yīng)者的過程，這個過程又稱hit-testing，細(xì)節(jié)將在[尋找事件的最佳響應(yīng)者]一節(jié)闡述。另外，此處開始便是與我們平時開發(fā)相關(guān)的工作了。
  4. 尋找到最佳響應(yīng)者后，接下來的事情便是事件在響應(yīng)鏈中的傳遞及響應(yīng)了，關(guān)于響應(yīng)鏈相關(guān)的內(nèi)容詳見[事件的響應(yīng)及在響應(yīng)鏈中的傳遞]一節(jié)。事實上，事件除了被響應(yīng)者消耗，還能被手勢識別器或是target-action模式捕捉并消耗掉。其中涉及對觸摸事件的響應(yīng)優(yōu)先級，詳見[事件的三徒弟UIResponder、UIGestureRecognizer、UIControl]一節(jié)。
  5. 觸摸事件歷經(jīng)坎坷后要么被某個響應(yīng)對象捕獲后釋放，要么致死也沒能找到能夠響應(yīng)的對象，最終釋放。至此，這個觸摸事件的使命就算終結(jié)了。runloop若沒有其他事件需要處理，也將重歸于眠，等待新的事件到來后喚醒

一. 觸摸、事件、響應(yīng)者

1. UITouch

源起觸摸

一個手指一次觸摸屏幕，就對應(yīng)生成一個UITouch對象。多個手指同時觸摸屏幕，生成多個UITouch對象。

多個手指先后觸摸，系統(tǒng)會根據(jù)觸摸的位置判斷是否更新同一個UITouch對象。若兩個手指一前一后觸摸同一個位置(即雙擊)，那么第一次觸摸時生成一個UITouch對象，第二次觸摸會更新這個UITouch對象，這是該UITouch對象的Tap Count屬性值從1變成2，若兩個手指一前一后觸摸的位置不同，將會生成兩個UITouch對象，兩者之間沒有聯(lián)系。

每個UITouch對象記錄了觸摸的一些信息，包括觸摸時間、位置、階段、所處的視圖、窗口等信息。

// 觸摸的各個階段狀態(tài) 
// 例如當(dāng)手指移動時，會更新phase屬性到UITouchPhaseMoved；
// 手指離屏后，更新到UITouchPhaseEnded
typedef NS_ENUM(NSInteger, UITouchPhase) {
    UITouchPhaseBegan,             // whenever a finger touches the surface.
    UITouchPhaseMoved,             // whenever a finger moves on the surface.
    UITouchPhaseStationary,        // whenever a finger is touching the surface but hasn't moved since the previous event.
    UITouchPhaseEnded,             // whenever a finger leaves the surface.
    UITouchPhaseCancelled,         // whenever a touch doesn't end but we need to stop tracking (e.g. putting device to face)
};

手指離開屏幕一段時間后，確定該UITouch對象不會再被更新，就釋放。

2. UIEvent

事件的真身

觸摸的目的是生成觸摸事件供響應(yīng)者響應(yīng)，一個觸摸事件對應(yīng)一個UIEvent對象，其中的type屬性標(biāo)識了事件的類型，事件有如下幾種類型：

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIEventType) {
    UIEventTypeTouches,
    UIEventTypeMotion,
    UIEventTypeRemoteControl,
    UIEventTypePresses NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(9_0),
};

這里我們所說的事件具體指的是觸摸事件。

UIEvent對象中包含了觸發(fā)該對象的觸摸對象集合，因為一個觸摸事件可能是由多個手指同時觸摸產(chǎn)生的。觸摸對象集合通過allTouches屬性獲取。

3.UIResponder

UIResponder是iOS中用于處理用戶事件的API，可以處理觸摸事件、按壓事件(3D touch)、遠(yuǎn)程控制事件、硬件運動事件?？梢酝ㄟ^touchesBegan、pressesBegan、motionBegan、remoteControlReceivedWithEvent等方法，獲取到對應(yīng)的回調(diào)消息。UIResponder不只用來接收事件，還可以處理和傳遞對應(yīng)的事件，如果當(dāng)前響應(yīng)者不能處理，則轉(zhuǎn)發(fā)給其他合適的響應(yīng)者處理。

應(yīng)用程序通過響應(yīng)者來接收和處理事件，響應(yīng)者可以是繼承自UIResponder的任何子類，例如UIView、UIViewController、UIApplication等。當(dāng)事件來到時，系統(tǒng)會將事件傳遞給合適的響應(yīng)者，并且將其成為第一響應(yīng)者。

第一響應(yīng)者未處理的事件，將會在響應(yīng)者鏈中進(jìn)行傳遞，傳遞規(guī)則由UIResponder的nextResponder決定，可以通過重寫該屬性來決定傳遞規(guī)則。當(dāng)一個事件到來時，第一響應(yīng)者沒有接收消息，則順著響應(yīng)者鏈向后傳遞。

在iOS中不是任何對象都能處理事件, 只有繼承了UIResponder的對象才能接收并處理事件,我們稱為響應(yīng)者對象.UIApplication,UIViewController,UIView都繼承自UIResponder,因此他們都是響應(yīng)者對象, 都能夠接收并處理事件.繼承自UIResponder的類能處理事件是由于UIResponder內(nèi)部提供了以下方法:

觸摸事件
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event;
- (void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event;
- (void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event;
- (void)touchesCancelled:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event;

傳感器事件
- (void)motionBegan:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event;
- (void)motionEnded:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event;
- (void)motionCancelled:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event;

遠(yuǎn)程控制事件
- (void)remoteControlReceivedWithEvent:(UIEvent *)event;

二. iOS中事件的產(chǎn)生和傳遞

應(yīng)用程序接收到觸摸事件后，將事件放入UIApplication的事件隊列，等到處理該事件時，將該事件出隊列，UIApplication將事件傳遞給窗口對象(UIWindow)，如果存在多個窗口，則優(yōu)先詢問后顯示的窗口

如果窗口UIWindow不能響應(yīng)事件，則將事件傳遞給其他窗口；若窗口能響應(yīng)事件，則從后往前詢問窗口的子視圖。

以此類推，如果視圖不能響應(yīng)事件，則將事件傳遞給同級的上一個子視圖；如果能響應(yīng)，就從后往前遍歷當(dāng)前視圖的子視圖。

如果當(dāng)前視圖的子視圖都不能響應(yīng)事件，則當(dāng)前視圖就是最合適的響應(yīng)者。

image.png

一般事件的傳遞是從父控件傳遞到子控件的.
例如：
點擊了綠色的View，傳遞過程如下：UIApplication->Window->白色View->綠色View
點擊藍(lán)色的View，傳遞過程如下：UIApplication->Window->白色View->橙色View->藍(lán)色View
如果父控件接受不到觸摸事件，那么子控件就不可能接收到觸摸事件.

如何尋找最合適的view?
應(yīng)用如何找到最合適的控件來處理事件？有以下準(zhǔn)則:
1.首先判斷主窗口（keyWindow）自己是否能接受觸摸事件;
2.觸摸點是否在自己身上;
3.從后往前遍歷子控件，重復(fù)前面的兩個步驟（首先查找數(shù)組中最后一個元素）;
4.如果沒有符合條件的子控件，那么就認(rèn)為自己最合適處理.

詳述：
1.主窗口接收到應(yīng)用程序傳遞過來的事件后，首先判斷自己能否接手觸摸事件。如果能，那么在判斷觸摸點在不在窗口自己身上;
2.如果觸摸點也在窗口身上，那么窗口會從后往前遍歷自己的子控件（遍歷自己的子控件只是為了尋找出來最合適的view）;
3.遍歷到每一個子控件后，又會重復(fù)上面的兩個步驟（傳遞事件給子控件，1.判斷子控件能否接受事件，2.點在不在子控件上）;
4.如此循環(huán)遍歷子控件，直到找到最合適的view，如果沒有更合適的子控件，那么自己就成為最合適的view。

注意：之所以會采取從后往前遍歷子控件的方式尋找最合適的view只是為了做一些循環(huán)優(yōu)化。因為相比較之下，后添加的view在上面，降低循環(huán)次數(shù)。

在事件傳遞尋找最合適的View時，底層到底干了哪些事？
尋找合適的View用到兩個重要方法：

hitTest:withEvent:
pointInside

1.hitTest：withEvent：方法
什么時候調(diào)用？

只要事件一傳遞給一個控件,這個控件就會調(diào)用他自己的hitTest：withEvent：方法尋找合適的View

  1. pointInside方法
作用
尋找并返回最合適的view(能夠響應(yīng)事件的那個最合適的view)
注 意：不管這個控件能不能處理事件，也不管觸摸點在不在這個控件上，
事件都會先傳遞給這個控件，隨后再調(diào)用hitTest:withEvent:方法

底層具體實現(xiàn)如下 :
- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event
{
    // 1.判斷當(dāng)前控件能否接收事件
    if (self.userInteractionEnabled == NO || self.hidden == YES || self.alpha <= 0.01) return nil;
    // 2. 判斷點在不在當(dāng)前控件
    if ([self pointInside:point withEvent:event] == NO) return nil;
    // 3.從后往前遍歷自己的子控件
    NSInteger count = self.subviews.count;
    for (NSInteger i = count - 1; i >= 0; i--) {
        UIView *childView = self.subviews[i];
        // 把當(dāng)前控件上的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成子控件上的坐標(biāo)系
        CGPoint childP = [self convertPoint:point toView:childView];
        UIView *fitView = [childView hitTest:childP withEvent:event];
        if (fitView) { // 尋找到最合適的view
            return fitView;
        }
    }
    // 循環(huán)結(jié)束,表示沒有比自己更合適的view
    return self;
}

三. iOS中事件的響應(yīng)

經(jīng)過Hit-Testing的過程后，UIApplication已經(jīng)知道了第一響應(yīng)者是誰，接下來要做的事情就是:

  • 將事件傳遞給第一響應(yīng)者
  • 將事件沿著響應(yīng)鏈傳遞
  1. 將事件傳遞給第一響應(yīng)者:

由于第一響應(yīng)者具有處理事件的最高優(yōu)先級，因此UIApplication會先將事件傳遞給它供其處理。首先，UIApplication將事件通過 sendEvent: 傳遞給事件所屬的window，window同樣通過 sendEvent: 再將事件傳遞給hit-tested view，即第一響應(yīng)者。過程如下：

UIApplication ——> UIWindow ——> hit-tested view

以點擊EView視圖為例，在EView的 touchesBegan:withEvent:上斷點查看調(diào)用棧就能看清這一過程：


image.png

從這調(diào)用堆棧我們可以看出，UIApplication對于將事件傳遞給那個UIWindow是很明確的，UIWindow對于將事件傳遞給哪個視圖也是很明確的。因為這些信息都放在了UIEvent的Touch事件里面。

但是這些信息又是什么時候放入到UIEvent內(nèi)部的呢？

可想而知因為Hit-Testing和SendEvent兩者中的UIEvent是同一個UIEvent,所以這應(yīng)該是在Hit-Testing尋找第一響應(yīng)者的過程中，填入UIEvent內(nèi)部的。

  1. 將事件沿著響應(yīng)鏈傳遞:
    因為每個響應(yīng)者必定都是UIResponder對象，通過4個響應(yīng)觸摸事件的方法來響應(yīng)事件。每個UIResponder對象默認(rèn)都已經(jīng)實現(xiàn)了這4個方法，但是默認(rèn)不對觸摸事件做任何處理，單純只是將事件沿著響應(yīng)鏈傳遞。若要截獲事件進(jìn)行自定義的響應(yīng)操作，就要重寫相關(guān)的方法。

第一響應(yīng)者接收到觸摸事件后，就具有對觸摸事件的處理權(quán)，它可以選擇自己處理這個事件，也可以將這個事件沿著響應(yīng)鏈傳遞給下一個響應(yīng)者，這個由響應(yīng)者之間構(gòu)成的視圖鏈就稱之為響應(yīng)鏈。

需要注意的是，上一節(jié)所說的事件傳遞的目的是為尋找事件的最佳響應(yīng)者，是自下而上的傳遞；這里的事件傳遞目的是響應(yīng)者做出對事件的響應(yīng)，這個過程是自上而下的。前者為“尋找”，后者為“響應(yīng)”。

響應(yīng)者對于事件的操作方式：

響應(yīng)者對于事件的攔截以及傳遞都是通過 touchesBegan:withEvent:方法控制的，該方法的默認(rèn)實現(xiàn)是將事件沿著默認(rèn)的響應(yīng)鏈往下傳遞。

響應(yīng)者對于接收到的事件有3種操作：

不攔截，默認(rèn)操作
事件會自動沿著默認(rèn)的響應(yīng)鏈往下傳遞

攔截，不再往下分發(fā)事件
重寫 touchesBegan:withEvent:進(jìn)行事件處理，不調(diào)用父類的 touchesBegan:withEvent:

攔截，繼續(xù)往下分發(fā)事件
重寫 touchesBegan:withEvent:進(jìn)行事件處理，同時調(diào)用父類的 touchesBegan:withEvent:將事件往下傳遞

響應(yīng)鏈中的事件傳遞規(guī)則：
每一個響應(yīng)者對象（UIResponder對象）都有一個nextResponder方法，用于獲取響應(yīng)鏈中當(dāng)前對象的下一個響應(yīng)者。因此，一旦事件的第一響應(yīng)者確定了，這個事件所處的響應(yīng)鏈就確定了。

對于響應(yīng)者對象，默認(rèn)的 nextResponder 實現(xiàn)如下：

UIView
若視圖是控制器的根視圖，則其nextResponder為控制器對象；否則，其nextResponder為父視圖。

UIViewController
若控制器的視圖是window的根視圖，則其nextResponder為窗口對象；若控制器是從別的控制器present出來的，則其nextResponder為presenting view controller。

UIWindow
nextResponder為UIApplication對象。

UIApplication
若當(dāng)前應(yīng)用的app delegate是一個UIResponder對象，且不是UIView、UIViewController或app本身，則UIApplication的nextResponder為app delegate。

例如：


image.png

響應(yīng)者鏈如下：

如果點擊UITextField后其會成為第一響應(yīng)者。
如果textField未處理事件，則會將事件傳遞給下一級響應(yīng)者鏈，也就是其父視圖。
父視圖未處理事件則繼續(xù)向下傳遞，也就是UIViewController的View。
如果控制器的View未處理事件，則會交給控制器處理。
控制器未處理則會交給UIWindow。
然后會交給UIApplication。
最后交給UIApplicationDelegate，如果其未處理則丟棄事件

UITextField ——> UIView ——> UIView ——> UIViewController
 ——> UIWindow ——> UIApplication ——> UIApplicationDelegation

圖中虛線箭頭是指若該UIView是作為UIViewController根視圖存在的，
則其nextResponder為UIViewController對象；
若是直接add在UIWindow上的，則其nextResponder為UIWindow對象。

可以用以下方式打印一個響應(yīng)鏈中的每一個響應(yīng)對象，
在第一響應(yīng)者的 touchBegin:withEvent: 方法中調(diào)用即可（別忘了調(diào)用父類的方法）

例如某View的touch Begin:WithEvent:

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    NSLog(@"%s",__func__);
    [self printResponderChain];
    [super touchesBegan:touches withEvent:event];
}

- (void)printResponderChain {
    UIResponder *responder = self;
    printf("%s",[NSStringFromClass([responder class]) UTF8String]);
    while (responder.nextResponder) {
        responder = responder.nextResponder;
        printf(" --> %s",[NSStringFromClass([responder class]) UTF8String]);
    }
}

四.UIGestureRecognizer、UIControl

上面我們講述了UIResponder響應(yīng)觸摸事件的過程，但除了UIResponder之外，UIGestureRecognizer、UIControl同樣具備對事件的處理能力。

以下將通過結(jié)合具體的示例來講解UIGestureRecognizer和UIControl是如何處理觸摸事件的。


image.png
  #pragma mark -------------------------- Life Circle
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.title = @"分類";
    
    // view tap
    FJFTapView *tmpContainerView = [[FJFTapView alloc] initWithFrame:CGRectMake(50, 80, 260, 300)];
    tmpContainerView.backgroundColor = [UIColor redColor];
    FJFTapGestureRecognizer *tapGesture = [[FJFTapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(viewTap:)];
    [tmpContainerView addGestureRecognizer:tapGesture];
    [self.view addSubview:tmpContainerView];
    
    // view longPress
    FJFLongPressView *tmpLongPressView = [[FJFLongPressView alloc] initWithFrame:CGRectMake(50, 400, 260, 200)];
    tmpLongPressView.backgroundColor = [UIColor grayColor];
    FJFLongPressGestureRecognizer *longPressGesture = [[FJFLongPressGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(viewlongPress:)];
    [tmpLongPressView addGestureRecognizer:longPressGesture];
    [self.view addSubview:tmpLongPressView];
    
    // button
    FJFButton *tmpButton = [[FJFButton alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 50, 120, 80)];
    tmpButton.backgroundColor = [UIColor greenColor];
    [tmpButton setTitle:@"UIButton" forState:UIControlStateNormal];
    [tmpButton setTitleColor:[UIColor blackColor] forState:UIControlStateNormal];
    [tmpButton addTarget:self action:@selector(tmpButtonClicked:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
    [tmpContainerView addSubview:tmpButton];
    
    // imageControl
    FJFImageControl *imageControl = [[FJFImageControl alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 150, 120, 80) title:@"imageControl" iconImageName:@"ic_red_box.png"];
    imageControl.backgroundColor = [UIColor blueColor];
    [imageControl addTarget:self action:@selector(imageControlTouch:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
    [tmpContainerView addSubview:imageControl];
}

#pragma mark -------------------------- Response Event

// tap
- (void)viewTap:(UITapGestureRecognizer *)tap {
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

// longPress
- (void)viewlongPress:(UILongPressGestureRecognizer *)longPress {
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

// buttonClicked
- (void)tmpButtonClicked:(UIButton *)sender {
    NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}

// controlTouch
- (void)imageControlTouch:(FJFImageControl *)imageControl {
     NSLog(@"%s", __FUNCTION__);
}  

如代碼所示:
FJFTapView 添加了繼承自UITapGestureRecognizer的FJFTapGestureRecognizer 單擊手勢

FJFLongPressView 添加了繼承自UILongPressGestureRecognizer的FJFLongPressGestureRecognizer 長按手勢

UIButton 添加 點擊事件

FJFImageControl 繼承自UIControl，也添加了點擊事件，
且UIButton和FJFImageControl都是FJFTapView的子視圖。

觀察各種情況的日志:

1.點擊FJFTapView:

[FJFTapGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapView touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewTap:]
[FJFTapView touchesCancelled:withEvent:]

2.長按FJFLongPressView:

[FJFLongPressGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFLongPressView touchesBegan:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewlongPress:]
[FJFLongPressView touchesCancelled:withEvent:]
[FJFLongPressGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewlongPress:]

3.點擊UIButton:

[FJFTapGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFButton touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFButton touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController tmpButtonClicked:]

4.點擊FJFImageControl:

[FJFTapGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFImageControl touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewTap:]
[FJFImageControl touchesCancelled:withEvent:]

接下來我們一一解釋這些現(xiàn)象:

  1. UIGestureRecognizer:
    手勢分為離散型手勢（discrete gestures）和持續(xù)型手勢（continuous gesture）。系統(tǒng)提供的離散型手勢包括點按手勢（UITapGestureRecognizer）和輕掃手勢（UISwipeGestureRecognizer），其余均為持續(xù)型手勢。
    兩者主要區(qū)別在于狀態(tài)變化過程：

離散型：

    識別成功：Possible —> Recognized
    識別失敗：Possible —> Failed

持續(xù)型：

    完整識別：Possible —> Began —> [Changed] —> Ended
    不完整識別：Possible —> Began —> [Changed] —> Cancel

A. 離散型手勢

從點擊FJFTapView的日志可以分析:

[FJFTapGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapView touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewTap:]
[FJFTapView touchesCancelled:withEvent:]

  • UIWindow在將事件傳遞給第一響應(yīng)者FJFTapView之前，先將事件傳遞給相關(guān)的手勢識別器FJFTapGestureRecognizer，

  • 若手勢成功識別事件，就會取消第一響應(yīng)者FJFTapView對事件的響
    應(yīng)；

  • 若手勢沒能識別事件，第一響應(yīng)者FJFTapView就會接手事件的處理。

這里我們可以得出:UIGestureRecognizer比UIResponder具有更高的事件響應(yīng)的優(yōu)先級

這個結(jié)論我們也可以從官方文檔中得出:

A window delivers touch events to a gesture recognizer before it delivers them to the hit-tested view attached to the gesture recognizer. Generally, if a gesture recognizer analyzes the stream of touches in a multi-touch sequence and doesn’t recognize its gesture, the view receives the full complement of touches. If a gesture recognizer recognizes its gesture, the remaining touches for the view are cancelled.The usual sequence of actions in gesture recognition follows a path determined by default values of the cancelsTouchesInView, delaysTouchesBegan, delaysTouchesEnded properties.

還有一點需要注意的是:
UIGestureRecognizer對事件的響應(yīng)也是通過touch相關(guān)的4個方法來實現(xiàn)的，而這4個方法聲明在UIGestureRecognizerSubclass.h中。


image.png

而這里UIWindow之所以知道要把事件傳遞給哪些手勢識別器，主要還是通過UIEvent里面的gestureRecognizers數(shù)組來獲取的，而數(shù)組里面的手勢識別器是在Hit-Test View尋找第一響應(yīng)者過程中填充的。

因此我們可以分析日志:

UIWindow 先將事件傳遞給gestureRecognizers數(shù)組里的手勢識別器，然后再傳遞給第一響應(yīng)者FJFTapView.

因為手勢識別器識別事件，需要一定時間，因此FJFTapView先調(diào)用了touchesBegan，這是因為FJFTapGestureRecognizer成功識別了事件，UIApplication就會取消FJFTapView對事件的響應(yīng)。

B. 持續(xù)型手勢

從點擊FJFLongPressView日志分析:

[FJFLongPressGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFLongPressView touchesBegan:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewlongPress:]
[FJFLongPressView touchesCancelled:withEvent:]
[FJFLongPressGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewlongPress:]

從日志我們可以看出長按手勢回調(diào)了兩次,我們通過分析兩次調(diào)用的堆棧:

image.png

image.png

我們可以看出第一次調(diào)用是在runloop中通知監(jiān)聽的手勢識別器的觀察者，來通知長按手勢識別器對長按事件進(jìn)行響應(yīng)，此時手勢識別器的state為UIGestureRecognizerStateBegan。

第二次調(diào)用是UIWindow 先將事件傳遞給UIEvent的gestureRecognizers數(shù)組里的手勢識別器，然后長按手勢識別器FJFLongPressGestureRecognizer識別成功進(jìn)行回調(diào),此時手勢識別器的state為UIGestureRecognizerStateEnded。

這里的調(diào)用邏輯其實跟單擊手勢識別器FJFTapGestureRecognizer相似，主要區(qū)別在于長按手勢識別器FJFLongPressGestureRecognizer調(diào)用了兩次。

C. 總結(jié)

當(dāng)觸摸發(fā)生或者觸摸的狀態(tài)發(fā)生變化時，UIWindow都會傳遞事件尋求響應(yīng)。

  • UIWindow先將觸摸事件傳遞給響應(yīng)鏈上綁定的手勢識別器，再發(fā)送給觸摸對象對應(yīng)的第一響應(yīng)者。

  • 手勢識別器識別手勢期間，若觸摸對象的觸摸狀態(tài)發(fā)生變化，事件都是先發(fā)送給手勢識別器，再發(fā)送給第一響應(yīng)者。

  • 手勢識別器如果成功識別手勢，則通知UIApplication取消第一響應(yīng)者對于事件的響應(yīng)，并停止向第一響應(yīng)者發(fā)送事件。

  • 如果手勢識別器未能識別手勢，而此時觸摸并未結(jié)束，則停止向手勢識別器發(fā)送事件，僅向第一響應(yīng)者發(fā)送事件。

  • 如果手勢識別器未能識別手勢，且此時觸摸已經(jīng)結(jié)束，則向第一響應(yīng)者發(fā)送end狀態(tài)的touch事件，以停止對事件的響應(yīng)。

D. 拓展
手勢識別器的3個屬性:

@property(nonatomic) BOOL cancelsTouchesInView;
@property(nonatomic) BOOL delaysTouchesBegan;
@property(nonatomic) BOOL delaysTouchesEnded;

a. cancelsTouchesInView:

默認(rèn)為YES。表示當(dāng)手勢識別器成功識別了手勢之后，會通知Application取消響應(yīng)鏈對事件的響應(yīng)，并不再傳遞事件給第一響應(yīng)者。若設(shè)置成NO，表示手勢識別成功后不取消響應(yīng)鏈對事件的響應(yīng)，事件依舊會傳遞給第一響應(yīng)者。

以點擊FJFTapView為例，將tapGesture.cancelsTouchesInView = NO;輸出日志如下:

[FJFTapGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapView touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewTap:]
[FJFTapView touchesEnded:withEvent:]

從日志我們可以看出，即便FJFTapGestureRecognizer識別了點擊手勢，UIApplication也依舊將事件發(fā)送給FJFTapView.

b. delaysTouchesBegan:

默認(rèn)為NO。默認(rèn)情況下手勢識別器在識別手勢期間，當(dāng)觸摸狀態(tài)發(fā)生改變時，Application都會將事件傳遞給手勢識別器和第一響應(yīng)者；若設(shè)置成YES，則表示手勢識別器在識別手勢期間，截斷事件，即不會將事件發(fā)送給第一響應(yīng)者。

以點擊FJFTapView為例，將tapGesture.delaysTouchesBegan = YES;輸出日志如下:

[FJFTapGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewTap:]
從日志可以看出，手勢識別器識別手勢期間，事件不會傳遞給FJFTapView，因此FJFTapView的touchesBegan:withEvent:不會被調(diào)用；而手勢識別器成功識別手勢后，獨吞了事件，不會再傳遞給FJFTapView,因此只打印手勢識別器識別成功后手勢的綁定函數(shù)。

c. delaysTouchesEnded:

默認(rèn)為YES。當(dāng)手勢識別失敗時，若此時觸摸已經(jīng)結(jié)束，會延遲一小段時間（0.15s）再調(diào)用響應(yīng)者的touchesEnded:withEvent:；若設(shè)置成NO，則在手勢識別失敗時會立即通知Application發(fā)送狀態(tài)為end的touch事件給第一響應(yīng)者以調(diào)用 touchesEnded:withEvent:結(jié)束事件響應(yīng)。

2.UIControl

UIControl是系統(tǒng)提供的能夠以target-action模式處理觸摸事件的控件，iOS中UIButton、UISegmentedControl、UISwitch等控件都是UIControl的子類。

值得注意的是，UIConotrol是UIView的子類，因此本身也具備UIResponder應(yīng)有的身份。

UIControl作為控件類的基類，它是一個抽象基類，我們不能直接使用UIControl類來實例化控件，它只是為控件子類定義一些通用的接口，并提供一些基礎(chǔ)實現(xiàn)，以在事件發(fā)生時，預(yù)處理這些消息并將它們發(fā)送到指定目標(biāo)對象上。

關(guān)于UIControl，此處介紹兩點：

  • target-action機制
  • 觸摸事件優(yōu)先級

Target-Action機制

Target-action是一種設(shè)計模式，直譯過來就是”目標(biāo)-行為”。當(dāng)我們通過代碼為一個按鈕添加一個點擊事件時，通常是如下處理：

[button addTarget:self action:@selector(tapButton:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
image.png

即當(dāng)事件發(fā)生時，事件會被發(fā)送到控件對象中，然后再由這個控件對象去觸發(fā)target對象上的action行為，來最終處理事件。因此，Target-Action機制由兩部分組成：即目標(biāo)對象Target和行為Selector。目標(biāo)對象指定最終處理事件的對象，而行為Selector則是處理事件的方法。

UIControl作為能夠響應(yīng)事件的控件，必然也需要待事件交互符合條件時才去響應(yīng)，因此也會跟蹤事件發(fā)生的過程。不同于UIResponder以及UIGestureRecognizer通過touches系列方法跟蹤，UIControl有其獨特的跟蹤方式：

- (BOOL)beginTrackingWithTouch:(UITouch *)touch withEvent:(nullable UIEvent *)event {
    NSLog(@"%s",__func__);
    return YES;
}


- (BOOL)continueTrackingWithTouch:(UITouch *)touch withEvent:(nullable UIEvent *)event {
    NSLog(@"%s",__func__);
    return YES;
}


- (void)endTrackingWithTouch:(nullable UITouch *)touch withEvent:(nullable UIEvent *)event {
    NSLog(@"%s",__func__);
}


- (void)cancelTrackingWithEvent:(nullable UIEvent *)event {
    NSLog(@"%s",__func__);
}

這4個方法和UIResponder的那4個方法幾乎吻合，只不過UIControl只能接收單點觸控，因此接收的參數(shù)是單個UITouch對象。這幾個方法的職能也和UIResponder一致，用來跟蹤觸摸的開始、滑動、結(jié)束、取消。不過，UIControl本身也是UIResponder，因此同樣有touches系列的4個方法。事實上，UIControl的 Tracking 系列方法是在touch 系列方法內(nèi)部調(diào)用的。比如 beginTrackingWithTouch 是在 touchesBegan 方法內(nèi)部調(diào)用的， 因此它雖然也是UIResponder，但touches 系列方法的默認(rèn)實現(xiàn)和UIResponder本類還是有區(qū)別的。

我們來分析下FJFButton的日志輸出以及調(diào)用堆棧:

日志輸出:

[FJFTapGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFButton touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFButton touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController tmpButtonClicked:]
image.png

從以上信息，我們可以分析:

UIWindow 首先將事件傳遞給響應(yīng)鏈上綁定的手勢識別器FJFTapGestureRecognizer，再傳遞給第一響應(yīng)者FJFButton

手勢識別器FJFTapGestureRecognizer和第一響應(yīng)者FJFButton分別調(diào)用touch相關(guān)方法對事件進(jìn)行識別，

最終第一響應(yīng)者FJFButton對事件進(jìn)行響應(yīng)調(diào)用 sendAction:to:forEvent:將target、action以及event對象發(fā)送給UIApplication，UIApplication對象再通過 sendAction:to:from:forEvent:向target發(fā)送action。
通過這個結(jié)果，我們會疑問:UIControl比其父視圖上的手勢識別器具有更高的事件響應(yīng)優(yōu)先級?

接下來我們看下繼承自UIControl的FJFImageControl的日志和調(diào)用堆棧:

日志輸出:

[FJFTapGestureRecognizer touchesBegan:withEvent:]
[FJFImageControl touchesBegan:withEvent:]
[FJFTapGestureRecognizer touchesEnded:withEvent:]
[FJFThreeViewController viewTap:]
[FJFImageControl touchesCancelled:withEvent:]
image.png

從以上信息，我們又可以得出::UIControl比其父視圖上的手勢識別器的優(yōu)先級來的低？

經(jīng)驗證系統(tǒng)提供的有默認(rèn)action操作的UIControl，例如UIbutton、UISwitch等的單擊，UIControl的響應(yīng)優(yōu)先級比手勢識別器高,而對于自定義的UIControl，響應(yīng)的優(yōu)先級比手勢低。

我們在一個含有 tap gesture 的 view 上添加一個 UIButton ，點擊按鈕時響應(yīng)的是 UIButton 。為什么呢？事實上，這個 tap gesture 并沒有獲得響應(yīng)權(quán)。問題出在 UIGestureRecognizerDelegate 的 [gestureRecognizerShouldBegin:] 階段。在 [gestureRecognizerShouldBegin:] 階段首先被調(diào)用的是被觸摸視圖的 [gestureRecognizerShouldBegin:] 方法，其參數(shù)是我們的 tap gesture 。而 UIButton 的 [gestureRecognizerShouldBegin:] 實現(xiàn)中，指定對非添加在自己身上的 tap gesture ，返回 false ，即不可響應(yīng)。所以點擊最終響應(yīng)的是 UIButton ，其下面視圖的 tap gesture 得不到響應(yīng)。如果讀者重寫 UIButton 的 [gestureRecognizerShouldBegin:] 方法，讓其返回 true ，會發(fā)現(xiàn)點擊 UIButton 時， UIButton 沒有響應(yīng)，響應(yīng)的卻是其父視圖的 tap gesture 。這也說明了 UIGesture 比 UIControl 的優(yōu)先級更高。另外， UIButton 的 [gestureRecognizerShouldBegin:] 實現(xiàn)中沒有對其他手勢做限制，即返回的 true ，所以你在 UIButton 上雙擊、滑動時，這些手勢都能得到其父視圖的識別。

Target-Action的管理:
UIControl通過addTarget方法和removeTarget方法來添加和刪除Target-Action的操作。

// 添加
- (void)addTarget:(id)target action:(SEL)action forControlEvents:(UIControlEvents)controlEvents
 // 刪除
- (void)removeTarget:(id)target action:(SEL)action forControlEvents:(UIControlEvents)controlEvents

如果想獲取控件對象所有相關(guān)的target對象，則可以調(diào)用allTargets方法，該方法返回一個集合。集合中可能包含NSNull對象，表示至少有一個nil目標(biāo)對象。

而如果想獲取某個target對象及事件相關(guān)的所有action，則可以調(diào)用actionsForTarget:forControlEvent:方法。

不過，這些都是UIControl開放出來的接口。我們還是想要探究一下，UIControl是如何去管理Target-Action的呢？

實際上，我們在程序某個合適的位置打個斷點來觀察UIControl的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以看到這樣的結(jié)果

image.png

從圖中我們可以看出，UIControl內(nèi)部實際上是有一個可變數(shù)組(_targetActions)來保存Target-Action，數(shù)組中的每個元素是一個UIControlTargetAction對象。UIControlTargetAction類是一個私有類，內(nèi)部維護(hù)

@interface UIControlTargetAction : NSObject {
    SEL _action;
    BOOL _cancelled;
    unsigned int _eventMask;// 事件類型,比如:UIControlEventTouchUpInside
    id _target;
}

這四個變量，UIControl正是依據(jù)UIControlTargetAction來對事件進(jìn)行處理。

五.事件完整響應(yīng)鏈

  1. 系統(tǒng)通過 IOKit.framework來處理硬件操作，其中屏幕處理也通過IOKit完成(IOKit可能是注冊監(jiān)聽了屏幕輸出的端口)
    當(dāng)用戶操作屏幕，IOKit收到屏幕操作，會將這次操作封裝為IOHIDEvent對象。通過mach port(IPC進(jìn)程間通信)將事件轉(zhuǎn)發(fā)給SpringBoard來處理。

  2. SpringBoard是iOS系統(tǒng)的桌面程序。SpringBoard收到mach port發(fā)過來的事件，喚醒main runloop來處理。

  3. SpringBoard的main runloop將事件交給當(dāng)前應(yīng)用程序的source1處理，這時候會喚醒當(dāng)前應(yīng)用程序的runloop，當(dāng)前應(yīng)用程序的source1會調(diào)用__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()函數(shù),該函數(shù)內(nèi)部會判斷，是否有程序在前臺顯示，如果有則通過mach port將IOHIDEvent事件轉(zhuǎn)發(fā)給這個程序。
    如果前臺沒有程序在顯示，則表明SpringBoard的桌面程序在前臺顯示，也就是用戶在桌面進(jìn)行了操作。
    __IOHIDEventSystemClientQueueCallback()函數(shù)會將事件交給source0處理，source0會調(diào)用__UIApplicationHandleEventQueue()函數(shù)，函數(shù)內(nèi)部會做具體的處理操作。

  4. 例如用戶點擊了某個應(yīng)用程序的icon，會將這個程序啟動。
    應(yīng)用程序接收到SpringBoard傳來的消息，會喚醒main runloop并將這個消息交給source1處理，source1調(diào)用__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()函數(shù)，在函數(shù)內(nèi)部會將事件交給source0處理，并調(diào)用source0的__UIApplicationHandleEventQueue()函數(shù)。
    在__UIApplicationHandleEventQueue()函數(shù)中，會將傳遞過來的IOHIDEvent轉(zhuǎn)換為UIEvent對象。

  5. 在函數(shù)內(nèi)部，將事件放入UIApplication的事件隊列，等到處理該事件時，將該事件出隊列，UIApplication將事件傳遞給窗口對象(UIWindow)，如果存在多個窗口，則從后往前詢問最上層顯示的窗口

  6. 窗口UIWindow通過hitTest和pointInside操作，判斷是否可以響應(yīng)事件，如果窗口UIWindow不能響應(yīng)事件，則將事件傳遞給其他窗口；若窗口能響應(yīng)事件，則從后往前詢問窗口的子視圖。

  7. 以此類推，如果當(dāng)前視圖不能響應(yīng)事件，則將事件傳遞給同級的上一個子視圖；如果能響應(yīng)，就從后往前遍歷當(dāng)前視圖的子視圖。

  8. 如果當(dāng)前視圖的子視圖都不能響應(yīng)事件，則當(dāng)前視圖就是第一響應(yīng)者。找到第一響應(yīng)者，事件的傳遞的響應(yīng)鏈也就確定的。

  9. 如果第一響應(yīng)者非UIControl子類且響應(yīng)鏈上也沒有綁定手勢UIGestureRecognizer;

  10. 那么由于第一響應(yīng)者具有處理事件的最高優(yōu)先級，因此UIApplication會先將事件傳遞給它供其處理。首先，UIApplication將事件通過 sendEvent: 傳遞給事件所屬的window，window同樣通過 sendEvent: 再將事件傳遞給hit-tested view，即第一響應(yīng)者,第一響應(yīng)者具有對事件的完全處理權(quán)，默認(rèn)對事件不進(jìn)行處理，傳遞給下一個響應(yīng)者(nextResponder)；如果響應(yīng)鏈上的對象一直沒有處理該事件，則最后會交給UIApplication，如果UIApplication實現(xiàn)代理，會交給UIApplicationDelegate，如果UIApplicationDelegate沒處理，則該事件會被丟棄。

  11. 如果第一響應(yīng)者非UIControl子類但響應(yīng)鏈上也綁定了手勢識別器UIGestureRecognizer;

  12. UIWindow會將事件先發(fā)送給響應(yīng)鏈上綁定的手勢識別器UIGestureRecognizer，再發(fā)送給第一響應(yīng)者，如果手勢識別器能成功識別事件，UIApplication默認(rèn)會向第一響應(yīng)者發(fā)送cancel響應(yīng)事件的命令;如果手勢識別器未能識別手勢，而此時觸摸并未結(jié)束，則停止向手勢識別器發(fā)送事件，僅向第一響應(yīng)者發(fā)送事件。如果手勢識別器未能識別手勢，且此時觸摸已經(jīng)結(jié)束，則向第一響應(yīng)者發(fā)送end狀態(tài)的touch事件，以停止對事件的響應(yīng)。

  13. 如果第一響應(yīng)者是自定義的UIControl的子類同時響應(yīng)鏈上也綁定了手勢識別器UIGestureRecognizer;這種情況跟第一響應(yīng)者非UIControl子類但響應(yīng)鏈上也綁定了手勢識別器UIGestureRecognizer`處理邏輯一樣;

  14. 如果第一響應(yīng)者是UIControl的子類且是系統(tǒng)類(UIButton、UISwitch)同時響應(yīng)鏈上也綁定了手勢識別器UIGestureRecognizer;

  15. UIWindow會將事件先發(fā)送給響應(yīng)鏈上綁定的手勢識別器UIGestureRecognizer，再發(fā)送給第一響應(yīng)者，如果第一響應(yīng)者能響應(yīng)事件，UIControl調(diào)用調(diào)用sendAction:to:forEvent:將target、action以及event對象發(fā)送給UIApplication，UIApplication對象再通過 sendAction:to:from:forEvent:向target發(fā)送action。

參考鏈接：

http://www.itdecent.cn/p/df86508e2811
http://www.itdecent.cn/p/c294d1bd963d
http://www.itdecent.cn/p/c294d1bd963d

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