iOS事件機制(一),ios事件機制
本篇內容將圍繞iOS中事件及其傳遞機制進行學習和分析。在iOS中,事件分為三類:
- 觸控事件(單點、多點觸控以及各種手勢操作)
- 感應器事件(重力、加速度感應器等)
- 遠端控制事件(遠程遙控iOS裝置多媒體播放等)
這三類事件共同構成了iOS裝置豐富的操作方式和使用體驗,本次就首先來針對第一類事件:觸控事件,進行學習和分析。
Gesture Recognizers
Gesture Recognizers是一類手勢辨識器對象,它可以附屬在你指定的View上,並且為其設定指定的手勢操作,例如是點擊、滑動或者是拖拽。當觸控事件 發生時,設定了Gesture Recognizers的View會先通過辨識器去攔截觸控事件,如果該觸控事件是事先為View設定的觸控監聽事件,那麼Gesture Recognizers將會發送動作訊息給目標處理對象,目標處理對象則對這次觸控事件進行處理,先看看如下流程圖。
在iOS中,View就是我們在螢幕上看到的各種UI控制項,當一個觸控事件發生時,Gesture Recognizers會先擷取到指定的事件,然後發送動作訊息(action message)給目標對象(target),目標對象就是ViewController,在ViewController中通過事件方法完成對該事件的處理。Gesture Recognizers能設定諸如單擊、滑動、拖拽等事件,通過Action-Target這種設計模式,好處是能動態為View添加各種事件監聽,而不用去實現一個View的子類去完成這些功能。
以上過程就是我們在開發中在方法中常見的設定action和設定target,例如為UIButton設定監聽事件等。
常用手勢識別類
在UIKit架構中,系統為我們事先定義好了一些常用的手勢辨識器,包括點擊、雙指縮放、拖拽、滑動、旋轉以及長按。通過這些手勢辨識器我們可以構造豐富的操作方式。
在上表中可以看到,UIKit架構中已經提供了諸如UITapGestureRecognizer在內的六種手勢辨識器,如果你需要實現自訂的手勢辨識器,也可以通過繼承UIGestureRecognizer類並重寫其中的方法來完成,這裡我們就不詳細討論了。
每一個Gesture Recognizer關聯一個View,但是一個View可以關聯多個Gesture Recognizer,因為一個View可能還能響應多種觸控操作方式。當一個觸控事件發生時,Gesture Recognizer接收一個動作訊息要先於View本身,結果就是Gesture Recognizer作為View處理觸控事件的代表,或者叫代理。當Gesture Recognizer接收到指定的事件時,它就會發送一條動作訊息(action message)給ViewController並處理。
連續和不連續動作
觸控動作同時分為連續動作(continuous)和不連續動作(discrete),連續動作例如滑動和拖拽,它會持續一小段時間,而不連續動作例如單擊,它瞬間就會完成,在這兩類事件的處理上又稍有不同。對於不連續動作,Gesture Recognizer只會給ViewContoller發送一個單一的動作訊息(action message),而對於連續動作,Gesture Recognizer會發送多條動作訊息給ViewController,直到所有的事件都結束。
為一個View添加GestureRecognizer有兩種方式,一種是通過InterfaceBuilder實現,另一種就是通過代碼實現,我們看看通過代碼來如何?。
MyViewContoller.m
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- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 建立並初始化手勢對象 UITapGestureRecognizer *tapRecognizer = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(respondToTapGesture:)]; // 指定操作為單擊一次 tapRecognizer.numberOfTapsRequired = 1; // 為當前View添加GestureRecognizer [self.view addGestureRecognizer:tapRecognizer]; // ...}
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通過上述代碼,我們實現了為當前MyViewController的View添加一個單擊事件,首先構造了UITapGestureRecognizer對象,指定了target為當前ViewController本身,action就是後面自己實現的處理方法,這裡就呼應了前文提到的Action-Target模式。
在事件處理過程中,這兩種方式所處的狀態又各有不同,首先,所有的觸控事件最開始都是處於可用狀態(Possible),對應UIKit裡面的UIGestureRecognizerStatePossible類,如果是不連續動作事件,則狀態只會從Possible轉變為已識別狀態(Recognized,UIGestureRecognizerStateRecognized)或者是失敗狀態(Failed,UIGestureRecognizerStateFailed)。例如一次成功的單擊動作,就對應了Possible-Recognized這個過程。
如果是連續動作事件,如果事件沒有失敗並且連續動作的第一個動作被成功識別(Recognized),則從Possible狀態轉移到Began(UIGestureRecognizerStateBegan)狀態,這裡表示連續動作的開始,接著會轉變為Changed(UIGestureRecognizerStateChanged)狀態,在這個狀態下會不斷迴圈的處理連續動作,直到動作執行完成變轉變為Recognized已識別狀態,最終該動作會處於完成狀態(UIGestureRecognizerStateEnded),另外,連續動作事件的處理狀態會從Changed狀態轉變為Canceled(UIGestureRecognizerStateCancelled)狀態,原因是辨識器認為當前的動作已經不匹配當初對事件的設定了。每個動作狀態的變化,Gesture Recognizer都會發送訊息(action message)給Target,也就是ViewController,它可以根據這些動作訊息進行相應的處理。例如一次成功的滑動手勢動作就包括按下、移動、抬起的過程,分別對應了Possible-Began-Changed-Recognized這個過程。
UITouch & UIEvent
在螢幕上的每一次動作事件都是一次Touch,在iOS中用UITouch對象表示每一次的觸控,多個Touch組成一次Event,用UIEvent來表示一次事件對象。
在上述過程中,完成了一次雙指縮放的事件動作,每一次手指狀態的變化都對應事件動作處理過程中得一個階段。通過Began-Moved-Ended這幾個階段的動作(Touch)共同構成了一次事件(Event)。在事件響應對象UIResponder中有對應的方法來分別處理這幾個階段的事件。
- touchesBegan:withEvent:
- touchesMoved:withEvent:
- touchesEnded:withEvent:
- touchesCancelled:withEvent:
後面的參數分別對應UITouchPhaseBegan、UITouchPhaseMoved、UITouchPhaseEnded、UITouchPhaseCancelled這幾個類。用來表示不同階段的狀態。
事件傳遞
如,iOS中事件傳遞首先從App(UIApplication)開始,接著傳遞到Window(UIWindow),在接著往下傳遞到View之前,Window會將事件交給GestureRecognizer,如果在此期間,GestureRecognizer識別了傳遞過來的事件,則該事件將不會繼續傳遞到View去,而是像我們之前說的那樣交給Target(ViewController)進行處理。
響應者鏈(Responder Chain)
通常,一個iOS應用中,在一塊螢幕上通常有很多的UI控制項,也就是有很多的View,那麼當一個事件發生時,如何來確定是哪個View響應了這個事件呢,接下來我們就一起來看看。
尋找hit-test view
什麼是hit-test view呢?簡單來說就是你觸發事件所在的那個View,尋找hit-test view的過程就叫做Hit-Testing。那麼,系統是如何來執行Hit-Testing呢,首先假設現在有如下這麼一個UI布局,一種有ABCDE五個View。
假設一個單擊事件發生在了View D裡面,系統首先會從最頂層的View A開始尋找,發現事件是在View A或者其子類裡面,那麼接著從B和C找,發現事件是在C或者其子類裡面,那麼接著到C裡面找,這時發現事件是在D裡面,並且D已經沒有子類了,那麼hit-test view就是View D啦。
響應者對象(Responsder Object)
響應者對象是能夠響應並且處理事件的對象,UIResponder是所有響應者對象的父類,包括UIApplication、UIView和UIViewController都是UIResponder的子類。也就意味著所有的View和ViewController都是響應者對象。
第一響應者(First Responder)
第一響應者是第一個接收事件的View對象,我們在Xcode的Interface Builder畫視圖時,可以看到視圖結構中就有First Responder。
這裡的First Responder就是UIApplication了。另外,我們可以控制一個View讓其成為First Responder,通過實現 canBecomeFirstResponder方法並返回YES可以使當前View成為第一響應者,或者調用View的becomeFirstResponder方法也可以,例如當UITextField調用該方法時會彈出鍵盤進行輸入,此時輸入框控制項就是第一響應者。
事件傳遞機制
如上所說,,如果hit-test view不能處理當前事件,那麼事件將會沿著響應者鏈(Responder Chain)進行傳遞,知道遇到能處理該事件的響應者(Responsder Object)。通過,我們來看看兩種不同情況下得事件傳遞機制。
左邊的情況,接收事件的initial view如果不能處理該事件並且她不是頂層的View,則事件會往它的父View進行傳遞。initial view的父View擷取事件後如果仍不能處理,則繼續往上傳遞,迴圈這個過程。如果頂層的View還是不能處理這個事件的話,則會將事件傳遞給它們的ViewController,如果ViewController也不能處理,則傳遞給Window(UIWindow),此時Window不能處理的話就將事件傳遞給Application(UIApplication),最後如果連Application也不能處理,則廢棄該事件。
右邊圖的流程唯一不同就在於,如果當前的ViewController是由層級關係的,那麼當子ViewController不能處理事件時,它會將事件繼續往上傳遞,直到傳遞到其Root ViewController,後面的流程就跟之前分析的一樣了。
這就是事件響應者鏈的傳遞機制,通過這些內容,我們可以更深入的瞭解事件在iOS中得傳遞機制,對我們在實際開發中更好的理解事件操作的原理有很大的協助,也對我們實現複雜布局進行事件處理時增添了多一份的理解。
總結
通過前面的內容分析,我們已經學習並瞭解了如下內容:
- Gesture Recognizers,是用來控制手勢識別的過程和方法,並且其通過Action-Target模式與ViewController的通訊的方式。連續和不連續手勢動作情況下GestureRecognizer的狀態轉變。
- UITouch和UIEvent對象,他們都是UIKit中來進行事件處理的對象,多個UITouch對象構成一個UIEvent對象,重寫相應的方法可以控制和處理事件各個階段的操作。
- 系尋找hit-test view的方式、事件傳遞機、制響應者鏈
後記:本篇是iOS事件傳遞機制的上篇,下篇將繼續討論多點觸控事件和手勢操作的內容!