iOS 事件传递和处理

前言

iPhone拥有很好的用户交互体验，这源于iOS系统对交互事件的高效处理和高优响应；
App开发者处理用户交互很是便捷，这源于iOS系统和UIKit对用户操做作了封装和默认处理；
本文围绕iOS的事件传递和处理，探究其具体过程。

正文

什么是事件？

这里讲的事件是用户交互的抽象，像IOHIDEvent和UIEvent都是不一样处理阶段的封装。

IOHIDEvent是iOS系统对事件的封装，感兴趣能够看源码IOHIDEvent.h和IOHIDEvent.cpp（HID是Human Interface Device的缩写）。

UIEvent是UIKit封装的描述用户操做类型的对象，可能有touch事件、motion事件、remote-control事件、press事件等。不一样事件在响应链中处理方式不一样，这里咱们主要分析touch事件的传递和处理。

用户点击手机屏幕的过程

App外：用户点击->硬件响应->参数量化->数据转发->App接收。

在用户触摸屏幕以后，屏幕硬件会接受用户的操做，并采集关键的参数传递给IOKit，而IOKit将这些数据打包并传给SpringBoard.app，继而转发给前台App。

App内：子线程接收事件->主线程封装事件->UIWindow启动hitTest肯定目标视图->UIApplication开始发送事件->touch事件开始回调。

App启动时便会启动一个com.apple.uikit.eventfetch-thread子线程，负责接收SpringBoard.app转发过来的数据（经过runloop监听source1，查看堆栈中有__CFRunLoopDoSource1），数据会被封装成IOHIDEvent对象，而后转发给主线程；

主线程一样在启动时监听source0，接收eventfetch-thread线程发送的IOHIDEvent数据，再封装成UIEvent，根据UIEvent的类型判断是否须要启动hitTest。motion事件不须要hitTest，touch事件也有部分不须要hitTest，好比说touch结束触发的事件。

肯定目标视图以后，UIApplication便会发送事件，将UITouch和UIEvent发送给目标视图，触发其touches系列的方法。

UIKit寻找目标视图的过程

寻找的过程主要依赖两个UIView的方法：-hitTest:withEvent方法和-pointInsdie:withEvent方法。

- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event
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hitTest方法返回point和event对应的视图；

- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event
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pointInside方法返回point和event是否在本身当前视图上；

这两个方法UIView都提供了默认实现，hitTest方法默认会调用全部子视图的hitTest方法，若是有一个返回。

UIKit会从UIWindow开始寻找目标视图，先调用UIWindow的hitTest方法询问是否有响应的视图，hitTest方法首先会先调用UIWindow的pointInside方法询问是否在点击范围内。

a.若是pointInside方法返回NO，则证实UIWindow没法响应该事件，hitTest方法会立刻返回nil；
b.若是pointInside方法返回YES，则证实UIWindow能够响应该事件，hitTest方法会接着调用UIWindow子视图的hitTest方法。
=> b1.若是子视图hitTest方法若是有返回视图，则UIWindow的hitTest方法会返回该视图；
=> b2.若是全部子视图hitTest方法都没有返回视图，则UIWindow的hitTest方法会返回本身。

UIWindow是UIView的子类，UIView的hitTest方法实现和上述过程一致。

思考： UIView在调用子视图hitTest时，是先调用哪些子视图？

从subview数组的末尾开始调用hitTest，subview数组下标越小，视图层级越低。

UIKit肯定目标视图后的过程

当UIKit肯定目标视图以后，就会建立UITouch，UITouch的window属性和view属性就是上面过程当中的UIWindow和目标视图。

接着UIApplication就会调用sendEvent:方法，接着UIWindow在sendEvent:方法中会调用sendTouchesForEvent:方法，以下图：

UIWindow的sendTouchesForEvent:方法调用的是咱们熟悉的touches四大方法：
-touchesBegan:withEvent:
-touchesMoved:withEvent:
-touchesEnded:withEvent:
-touchesCancelled:withEvent:
从上一步寻找到的目标视图开始，目标视图会首先被调用touches方法，接着是目标视图的父视图，再是父视图的父视图，若是某个视图是ViewController的.view属性，还会调用ViewController的方法，直到UIWindow、UIApplication、UIApplicationDelegate（咱们建立的AppDelegate）。

下面是官方文档给出的回调顺序：（Responder chains in an app）

手势处理发生在哪一步

手势（UIGestureRecognizer）是iPhone的重要交互方式，手势识别 介绍了手势是如何识别，甚至能够添加自定义手势。

UIGestureRecognizer一样有touches系列方法：

手势处理的发生时机咱们能够经过手势的touchesBegan:withEvent:方法来看，当咱们断点在手势的touchesBegan方法时，咱们看到堆栈：

注意到堆栈中的UIApplication的sendEvent:方法，sendEvent是发生在UIKit寻找目标视图过程以后。从另一种角度来思考，touchesBegan方法中会用到UITouch，而UITouch中的view属性是目标视图，因此手势的处理应该也放在UIKit寻找目标视图以后。

当手势的touchesBegan:withEvent:处理完成以后，便会触发目标视图的touchesBegan方法。

可是当手势识别成功以后，默认会cancel后续touch操做，从目标视图开始的响应链都会收到touchesCancelled方法，而不是正常的touchesEnded方法，堆栈以下：

这个行为也能够经过设置下面的cancelsTouchesInView=NO来避免触发touchesCancelled方法。

注意到无论是手势处理开始的touchesBegan方法，仍是手势识别成功后触发touchesCancelled方法，堆栈中都有一个UIGestureEnvironment类。这是一个UIKit的私有类，在网上搜到相关代码介绍：

@interface UIGestureEnvironment : NSObject {
    NSMutableArray * _delayedPresses;
    NSMutableArray * _delayedPressesToSend;
    NSMutableArray * _delayedTouches;
    NSMutableArray * _delayedTouchesToSend;
    UIGestureGraph * _dependencyGraph;
    NSMutableArray * _dirtyGestureRecognizers;
    bool  _dirtyGestureRecognizersUnsorted;
    struct __CFRunLoopObserver { } * _gestureEnvironmentUpdateObserver;
    NSMutableSet * _gestureRecognizersNeedingRemoval;
    NSMutableSet * _gestureRecognizersNeedingReset;
    NSMutableSet * _gestureRecognizersNeedingUpdate;
    NSMapTable * _nodesByGestureRecognizer;
    bool  _updateExclusivity;
}

- (void)addGestureRecognizer:(id)arg1;
- (void)addRequirementForGestureRecognizer:(id)arg1 requiringGestureRecognizerToFail:(id)arg2;
- (bool)gestureRecognizer:(id)arg1 requiresGestureRecognizerToFail:(id)arg2;
- (id)init;
- (void)removeGestureRecognizer:(id)arg1;
...

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从头文件的方法声明，咱们能够大概知道这是一个手势管理类，手势的添加、移除、响应都在内部完成。

思考:

一、UIButton的点击回调是怎么实现的？
二、若是给UIButton添加Tap手势，点击UIButton的时候是触发UIButton的Tap手势，仍是触发UIButton的点击回调？

总结

因此综上三步，咱们能够知道整个流程大概是：

1. 寻找目标视图：UIApplication->UIWindow->ViewController->View->targetView
2. 手势识别：UIGestureEnvironment-> UIGestureRecognizer
3. 响应链回调：targetView->Viewd->ViewController->UIWindow->UIApplication

iOS的用户交互相关很是复杂。因为时间有限，这里仅仅从事件的传递和处理出发，来创建一个基础的认知。

附录

参考文献

手势识别 developer.apple.com/documentati…

响应链介绍 developer.apple.com/documentati…

思考题

一、UIButton的点击回调是怎么实现的？

UIButton是UIControl的子类，经过追踪touch事件的变化获得一些UIControl定义的事件（UIControlEvents）；UIButton的点击操做是经过UIControlEvents的事件变化回调来触发，本质依赖的是响应链回调过程当中的touches系列方法。

二、若是给UIButton添加Tap手势，点击UIButton的时候是触发UIButton的Tap手势，仍是触发UIButton的点击回调？

上文分析了手势的识别是发生在响应链回调以前，也就是tap手势是发生在touches系列方法回调以前，那么Tap手势应该是在UIButton的touches方法以前。若是UIButton监听的是经常使用的UIControlEventTouchUpInside事件，则不会回调；若是监听的是UIControlEventTouchCancel事件，则在触发完Tap手势以后，还会收到回调。