深入淺出iOS事件機制

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深入淺出iOS事件機制

2015年 04月 12日

本文章將講解有關iOS事件的傳遞機制，如有錯誤或者不同的見解，歡迎留言指出。轉載自：http://zhoon.github.io/ios/2015/04/12/ios-event.html

iOS的事件有好幾種：Touch Events(觸摸事件)、Motion Events(運動事件，比如重力感應和搖一搖等)、Remote Events(遠程事件，比如用耳機上得按鍵來控制手機)，其中最常用的應該就是Touch Events了，基本存在於每個app的每個地方，今天我們主要就講講它，至於其他兩個事件有興趣的可以自行查閱資料。

在網頁上當我們講到事件，我們會講到事件響應鏈，我們會講到事件的響應者和事件的傳遞方式(冒泡)，那麼在app上，其實也離不開這幾個問題，今天我們也重這幾個方面來介紹iOS的事件機制： 1、響應鏈是什麼時候怎樣構建的？ 2、事件第一個響應者是怎麼確定的？ 3、事件第一個響應者確定後，系統是怎樣傳遞事件的？

響應鏈的構建

無論是哪種事件，其傳遞和響應都與響應鏈息息相關，那麼響應鏈到底是一個什麼樣的東西呢？ 在UIKit中有一個類：UIResponder，我們可以看看標頭檔的幾個屬性和方法：

UIResponder是所有可以響應事件的類的基類(從名字應該就可以看出來了)，其中包括最常見的UIView和UIViewController甚至是UIApplication，所以我們的UIView和UIViewController都是作為響應事件的載體。

那麼響應鏈跟這個UIResponder有什麼關係呢？事實事件響應鏈的形成和事件的響應和傳遞，UIResponder都幫我們做了很多事。我們的app中，所有的視圖都是按照一定的結構組織起來的，即樹狀階層，每個view都有自己的superView，包括controller的topmost view(controller的self.view)。當一個view被add到superView上的時候，他的nextResponder屬性就會被指向它的superView，當controller被初始化的時候，self.view(topmost view)的nextResponder會被指向所在的controller，而controller的nextResponder會被指向self.view的superView，這樣，整個app就通過nextResponder串成了一條鏈，也就是我們所說的響應鏈。所以響應鏈就是一條虛擬鏈，並沒有一個對象來專門儲存這樣的一條鏈，而是通過UIResponder的屬性串聯起來的。如：

Hit-Testing View

文章開頭說到有iOS三種event類型，事件傳遞中UIWindow會根據不同的event，用不同的方式尋找initial object，initial object決定於當前的事件類型。比如Touch Event，UIWindow會首先試著把事件傳遞給事件發生的那個view，就是下文要說的hit-testview。對於Motion和Remote Event，UIWindow會把例如震動或者遠端控制的事件傳遞給當前的firstResponder，有關firstResponder的相關資訊請看這裡。下面主要講Touch Event的hit-testview。

有了事件響應鏈，接下來的事情就是尋找響應事件的具體響應者了，我們稱著為：Hit-Testing View，尋找這個View的過程我們稱著為Hit-Test。

那麼什麼是Hit-Test呢，我們可以把它理解為一個探測器，通過這個探測器我們可以找到並判斷手指是否點擊在某個視圖上面，換句話說就是通過Hit-Test可以找到手指點擊到的處於螢幕最前面的那個UIView。

在解釋Hit-Test是怎麼工作之前，先來看看它是什麼時候被調用的。前面說Hit-Test是一個探測器，那麼在代碼裡面其實就是一個函數，UIView有如下兩個方法：

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

每當手指接觸螢幕，UIApplication接收到手指的事件之後，就會去調用UIWindow的hitTest:withEvent:，看看當前點擊的點是不是在window內，如果是則繼續依次調用subView的hitTest:withEvent:方法，直到找到最後需要的view。調用結束並且hit-test view確定之後，這個view和view上面依附的手勢，都會和一個UITouch的對象關聯起來，這個UITouch會作為事件傳遞的參數之一，我們可以看到UITouch標頭檔裡面有一個view和gestureRecognizers的屬性，就是hitTest view和它的手勢。

現在知道Hit-Test是什麼時候調用了，那麼接下來看看它是怎麼工作的。Hit-Test是採用遞迴的方法從view層級的根節點開始遍曆，看看下面這張圖：

UIWindow有一個MianVIew，MainView裡面有三個subView：view A、view B、view C，他們各自有兩個subView，他們層級關係是：view A在最下面，view B中間，view C最上(也就是addSubview的順序，越晚add進去越在上面)，其中view A和view B有一部分重疊。如果手指在view B.1和view A.2重疊的上面點擊，按照上面說的遞迴方式，順序如所示：

遞迴是向介面的根節點UIWindow發送hitTest:withEvent:訊息開始的，從這個訊息返回的是一個UIView，也就是手指當前位置最前面的那個 hittest view。 當向UIWindow發送hitTest:withEvent:訊息時，hitTest:withEvent:裡面所做的事，就是判斷當前的點擊位置是否在window裡面，如果在則遍曆window的subview然後依次對subview發送hitTest:withEvent:訊息(注意這裡給subview發送訊息是根據當前subview的index順序，index越大就越先被訪問)。如果當前的point沒有在view上面，那麼這個view的subview也就不會被遍曆了。當事件遍曆到了view B.1，發現point在view B.1裡面，並且view B.1沒有subview，那麼他就是我們要找的hittest view了，找到之後就會一路返回直到根節點，而view B之後的view A也不會被遍曆了。

一圖勝千言：

注意hitTest裡面是有判斷當前的view是否支援點擊事件，比如userInteractionEnabled、hidden、alpha等屬性，都會影響一個view是否可以相應事件，如果不響應則直接返回nil。 我們留意到還有一個pointInside:withEvent:方法，這個方法跟hittest:withEvent:一樣都是UIView的一個方法，通過他開判斷point是否在view的frame範圍內。如果這些條件都滿足了，那麼遍曆就可以繼續往下走了，代碼錶現大概如下：

Hit-Test的應用一、擴大view的點擊地區

一個按鈕尺寸是10pt*10pt，如果要擴大按鈕的點擊地區(按鈕四周之外的10pt也可以響應按鈕的事件)，可以怎麼做呢？或許重寫hittest:withEvent:是個好辦法，hitest就是返回可以響應事件的view，如果我們在button的子類裡面重寫它，在方法裡面判斷如果point在button的frame之外的10pt內，就返回button自己。

二、將事件傳遞給兄弟view

如上面第一個圖，如果需要是需要view A響應事件而不是B(即使點在重疊的部分)，什麼都不做的話，當點擊在重疊的時候，A是不能響應事件的，除非B的userInteractionEnabled為NO並且者B沒有任何事件的響應函數。這個時候通過重寫B的hittest可以解決這個問題，在B的hittest裡面直接返回nil就行了。

三、將事件傳遞給subview

如，藍色的scrollView設定pagingEnabled使得image停止滾動後都會固定在置中的位置，如果在scrollView的左邊或者右邊活動，發現scrollView是無法滾動的，原因就是hittest裡面沒有滿足pointInSide這個條件，scrollView的bound只有藍色的地區。這個時候重寫UIView的hittest:withEvent:，然後返回scrollView即可解決問題。

事件的傳遞

有了響應鏈，並且找到了第一個響應事件的對象，接下來就是把事件發送個這個響應者了。 UIApplication中有個sendEvent:的方法，在UIWindow中同樣也可以發現一個同樣的方法。UIApplication是通過這個方法把事件發送給UIWindow，然後UIWindow通過同樣的介面，把事件發送給hit-testview。這個我們可以從Time Profiler裡面得到證實：

當我點擊了WRBuyBookButton之後，UIWindow會通過一個私人方法，在裡面會去調用按鈕的touchesBegan和touchesEnded方法，touchesBegan裡面有設定按鈕的高亮等之類的動作，這樣就實現了事件的傳遞。而事件的響應，也就是按鈕上綁定的action，是在touchEnded裡面通過調用UIApplication的sendAction:to:from:forEvent:方法來實現的，至於這個方法裡面是怎麼去響應action，就只能猜測了(可能是通過oc底層訊息機制的相關介面 objc_msgSend 來發送訊息實現的，可以參考message.h檔案)。如果第一響應者沒有響應這個事件，那麼就會根據響應鏈，把事件冒泡傳遞給nextResponder來響應。

注意這裡是怎麼把事件傳遞給nextResponder的呢？拿touch事件來說，UIResponder裡面touch四個階段的方法裡面，實際上是什麼事都沒有做的，UIView繼承了它進行重寫，重寫的內容也是沒有什麼東西，就是把事件傳遞給nextResponder，比如：[self.nextResponder touchesBegan:touches withEvent:event]。所以當一個view或者controller裡面沒有重寫touch事件，那麼這個事件就會一直傳遞下去，直到UIApplication，這也就是事件往上冒泡的原理。如果view重寫了touch方法，我們一般會看到的效果是，這個view響應了事件之後，事件就被截斷了(就像JavaScript裡面調用e.stopPropagation())，它的nextResponder不會收到這個事件，即使重寫了nextResponder的touch方法。這個時候如果想事件繼續傳遞下去，可以調用[super touchesBegan:touches withEvent:event]，不建議直接調[self.nextResponder touchesBegan:touches withEvent:event]。

關於UIScrollView的事件

先說一個現象，我們平時加到UIScrollView(或者UITableView和UICollection)上面的UIButton，即使有設定highLighted的樣式，點擊的時候卻發現這個樣式老是不出來，但是按鈕的事件明明可以響應的，很詭異。

後來才知道，UIScrollView因為要滾動，所以對事件做了特殊的處理： 當UIScrollView接收到事件之後，會暫時劫持當前的事件300毫秒，如果300毫秒之後手指還沒有滾動，則認為你放棄滾動，放棄對事件的劫持並往下傳遞，但是從Time Profiler看到此時按鈕並不是調用自身的touch方法，而是調用自身綁定的手勢的touch事件，由於按鈕的highLighted樣式是寫在按鈕的touch方法上的，所以這個這個時候就看不到高亮了。但是長按按鈕缺可以讓按鈕有高亮的狀態，這個就不太清楚為什麼了，因為從Time Profiler裡面看按鈕的touchesBegan好像還是沒有被調。 如果300毫秒之內手指滾動了，則響應滾動的事件，事件就不會繼續傳給subView了，也就是不會繼續調用按鈕上手勢的touch方法了。

可以通過UIScrollView的一個屬性來解決這個問題：delaysContentTouches，意思是是否需要延遲處理事件的傳遞，預設是NO。把delaysContentTouches設定為YES之後，一切看起來挺好的，按鈕終於有高亮樣式了哈哈哈，但是發現另一個問題：如果手指點擊在按鈕上面並滾動UIScrollView，發現怎麼也滾動不了。原因是當手指點擊UIScrollView並在滾動之前，如果subView接收並且可以響應事件(delaysContentTouches設定為YES)，則事件響應鏈會在subView響應事件之後就截斷，即UIScrollView本身不會響應到此事件，不會發生滾動。可以設定canCancelContentTouches為YES來讓UIScrollView可以滾動，與之類似的還有一個touchesShouldCancelInContentView:介面，可以根據參數view來更方便的判斷是否需要cancel，如果有需要可以在UIScrollView的子類裡面重寫這個介面。

這一塊裡面的具體實現原理我們都不知道，水太深了，只能通過Time Profiler來看到一些大概的實現，我們也沒必要去深究，大方向理解就好了。真的有興趣的同學也可以去研究研究，期待你的分享。

參考資料：

1、http://smnh.me/hit-testing-in-ios/

2、http://southpeak.github.io/blog/2015/03/07/uiresponder/

3、https://developer.apple.com/library/ios/documentation/UIKit/Reference/UIScrollView_Class/index.html#//apple_ref/doc/uid/TP40006922

4、https://developer.apple.com/library/ios/documentation/EventHandling/Conceptual/EventHandlingiPhoneOS/event_delivery_responder_chain/event_delivery_responder_chain.html

5、https://developer.apple.com/library/ios/documentation/EventHandling/Conceptual/EventHandlingiPhoneOS/GestureRecognizer_basics/GestureRecognizer_basics.html#//apple_ref/doc/uid/TP40009541-CH2-SW2

6、https://developer.apple.com/library/ios/documentation/EventHandling/Conceptual/EventHandlingiPhoneOS/GestureRecognizer_basics/GestureRecognizer_basics.html#//apple_ref/doc/uid/TP40009541-CH2-SW2

 ZhoonChen

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