深入浅出iOS事件机制

原文地址: http://zhoon.github.io/ios/2015/04/12/ios-event.html

本文章将讲解有关iOS事件的传递机制，如有错误或者不同的见解，欢迎留言指出。

iOS的事件有好几种：Touch Events(触摸事件)、Motion Events(运动事件，比如重力感应和摇一摇等)、Remote Events(远程事件，比如用耳机上得按键来控制手机)，其中最常用的应该就是Touch Events了，基本存在于每个app的每个地方，今天我们主要就讲讲它，至于其他两个事件有兴趣的可以自行查阅资料。

在网页上当我们讲到事件，我们会讲到事件响应链，我们会讲到事件的响应者和事件的传递方式(冒泡)，那么在app上，其实也离不开这几个问题，今天我们也重这几个方面来介绍iOS的事件机制： 1、响应链是什么时候怎样构建的？ 2、事件第一个响应者是怎么确定的？ 3、事件第一个响应者确定后，系统是怎样传递事件的？

响应链的构建

无论是哪种事件，其传递和响应都与响应链息息相关，那么响应链到底是一个什么样的东西呢？在UIKit中有一个类：UIResponder，我们可以看看头文件的几个属性和方法：

UIResponder是所有可以响应事件的类的基类(从名字应该就可以看出来了)，其中包括最常见的UIView和UIViewController甚至是UIApplication，所以我们的UIView和UIViewController都是作为响应事件的载体。

那么响应链跟这个UIResponder有什么关系呢？事实事件响应链的形成和事件的响应和传递，UIResponder都帮我们做了很多事。我们的app中，所有的视图都是按照一定的结构组织起来的，即树状层次结构，每个view都有自己的superView，包括controller的topmost view(controller的self.view)。当一个view被add到superView上的时候，他的nextResponder属性就会被指向它的superView，当controller被初始化的时候，self.view(topmost view)的nextResponder会被指向所在的controller，而controller的nextResponder会被指向self.view的superView，这样，整个app就通过nextResponder串成了一条链，也就是我们所说的响应链。所以响应链就是一条虚拟的链，并没有一个对象来专门存储这样的一条链，而是通过UIResponder的属性串连起来的。如下图：

Hit-Testing View

文章开头说到有iOS三种event类型，事件传递中UIWindow会根据不同的event，用不同的方式寻找initial object，initial object决定于当前的事件类型。比如Touch Event，UIWindow会首先试着把事件传递给事件发生的那个view，就是下文要说的hit-testview。对于Motion和Remote Event，UIWindow会把例如震动或者远程控制的事件传递给当前的firstResponder，有关firstResponder的相关信息请看这里。下面主要讲Touch Event的hit-testview。

有了事件响应链，接下来的事情就是寻找响应事件的具体响应者了，我们称着为：Hit-Testing View，寻找这个View的过程我们称着为Hit-Test。

那么什么是Hit-Test呢，我们可以把它理解为一个探测器，通过这个探测器我们可以找到并判断手指是否点击在某个视图上面，换句话说就是通过Hit-Test可以找到手指点击到的处于屏幕最前面的那个UIView。

在解释Hit-Test是怎么工作之前，先来看看它是什么时候被调用的。前面说Hit-Test是一个探测器，那么在代码里面其实就是一个函数，UIView有如下两个方法：

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

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

每当手指接触屏幕，UIApplication接收到手指的事件之后，就会去调用UIWindow的hitTest:withEvent:，看看当前点击的点是不是在window内，如果是则继续依次调用subView的hitTest:withEvent:方法，直到找到最后需要的view。调用结束并且hit-test view确定之后，这个view和view上面依附的手势，都会和一个UITouch的对象关联起来，这个UITouch会作为事件传递的参数之一，我们可以看到UITouch头文件里面有一个view和gestureRecognizers的属性，就是hitTest view和它的手势。

现在知道Hit-Test是什么时候调用了，那么接下来看看它是怎么工作的。Hit-Test是采用递归的方法从view层级的根节点开始遍历，看看下面这张图：

UIWindow有一个MianVIew，MainView里面有三个subView：view A、view B、view C，他们各自有两个subView，他们层级关系是：view A在最下面，view B中间，view C最上(也就是addSubview的顺序，越晚add进去越在上面)，其中view A和view B有一部分重叠。如果手指在view B.1和view A.2重叠的上面点击，按照上面说的递归方式，顺序如下图所示：

递归是向界面的根节点UIWindow发送hitTest:withEvent:消息开始的，从这个消息返回的是一个UIView，也就是手指当前位置最前面的那个 hittest view。当向UIWindow发送hitTest:withEvent:消息时，hitTest:withEvent:里面所做的事，就是判断当前的点击位置是否在window里面，如果在则遍历window的subview然后依次对subview发送hitTest:withEvent:消息(注意这里给subview发送消息是根据当前subview的index顺序，index越大就越先被访问)。如果当前的point没有在view上面，那么这个view的subview也就不会被遍历了。当事件遍历到了view B.1，发现point在view B.1里面，并且view B.1没有subview，那么他就是我们要找的hittest view了，找到之后就会一路返回直到根节点，而view B之后的view A也不会被遍历了。

一图胜千言：

注意hitTest里面是有判断当前的view是否支持点击事件，比如userInteractionEnabled、hidden、alpha等属性，都会影响一个view是否可以相应事件，如果不响应则直接返回nil。我们留意到还有一个pointInside:withEvent:方法，这个方法跟hittest:withEvent:一样都是UIView的一个方法，通过他开判断point是否在view的frame范围内。如果这些条件都满足了，那么遍历就可以继续往下走了，代码表现大概如下：

Hit-Test的应用

一、扩大view的点击区域

一个按钮尺寸是10pt*10pt，如果要扩大按钮的点击区域(按钮四周之外的10pt也可以响应按钮的事件)，可以怎么做呢？或许重写hittest:withEvent:是个好办法，hitest就是返回可以响应事件的view，如果我们在button的子类里面重写它，在方法里面判断如果point在button的frame之外的10pt内，就返回button自己。

二、将事件传递给兄弟view

如上面第一个图，如果需要是需要view A响应事件而不是B(即使点在重叠的部分)，什么都不做的话，当点击在重叠的时候，A是不能响应事件的，除非B的userInteractionEnabled为NO并且者B没有任何事件的响应函数。这个时候通过重写B的hittest可以解决这个问题，在B的hittest里面直接返回nil就行了。

三、将事件传递给subview

如下图，蓝色的scrollView设置pagingEnabled使得image停止滚动后都会固定在居中的位置，如果在scrollView的左边或者右边活动，发现scrollView是无法滚动的，原因就是hittest里面没有满足pointInSide这个条件，scrollView的bound只有蓝色的区域。这个时候重写UIView的hittest:withEvent:，然后返回scrollView即可解决问题。

事件的传递

有了响应链，并且找到了第一个响应事件的对象，接下来就是把事件发送个这个响应者了。 UIApplication中有个sendEvent:的方法，在UIWindow中同样也可以发现一个同样的方法。UIApplication是通过这个方法把事件发送给UIWindow，然后UIWindow通过同样的接口，把事件发送给hit-testview。这个我们可以从Time Profiler里面得到证实：

当我点击了WRBuyBookButton之后，UIWindow会通过一个私有方法，在里面会去调用按钮的touchesBegan和touchesEnded方法，touchesBegan里面有设置按钮的高亮等之类的动作，这样就实现了事件的传递。而事件的响应，也就是按钮上绑定的action，是在touchEnded里面通过调用UIApplication的sendAction:to:from:forEvent:方法来实现的，至于这个方法里面是怎么去响应action，就只能猜测了(可能是通过oc底层消息机制的相关接口 objc_msgSend 来发送消息实现的，可以参考message.h文件)。如果第一响应者没有响应这个事件，那么就会根据响应链，把事件冒泡传递给nextResponder来响应。

注意这里是怎么把事件传递给nextResponder的呢？拿touch事件来说，UIResponder里面touch四个阶段的方法里面，实际上是什么事都没有做的，UIView继承了它进行重写，重写的内容也是没有什么东西，就是把事件传递给nextResponder，比如：[self.nextResponder touchesBegan:touches withEvent:event]。所以当一个view或者controller里面没有重写touch事件，那么这个事件就会一直传递下去，直到UIApplication，这也就是事件往上冒泡的原理。如果view重写了touch方法，我们一般会看到的效果是，这个view响应了事件之后，事件就被截断了(就像JavaScript里面调用e.stopPropagation())，它的nextResponder不会收到这个事件，即使重写了nextResponder的touch方法。这个时候如果想事件继续传递下去，可以调用[super touchesBegan:touches withEvent:event]，不建议直接调[self.nextResponder touchesBegan:touches withEvent:event]。

关于UIScrollView的事件

先说一个现象，我们平时加到UIScrollView(或者UITableView和UICollection)上面的UIButton，即使有设置highLighted的样式，点击的时候却发现这个样式老是不出来，但是按钮的事件明明可以响应的，很诡异。

后来才知道，UIScrollView因为要滚动，所以对事件做了特殊的处理：当UIScrollView接收到事件之后，会暂时劫持当前的事件300毫秒，如果300毫秒之后手指还没有滚动，则认为你放弃滚动，放弃对事件的劫持并往下传递，但是从Time Profiler看到此时按钮并不是调用自身的touch方法，而是调用自身绑定的手势的touch事件，由于按钮的highLighted样式是写在按钮的touch方法上的，所以这个这个时候就看不到高亮了。但是长按按钮缺可以让按钮有高亮的状态，这个就不太清楚为什么了，因为从Time Profiler里面看按钮的touchesBegan好像还是没有被调。如果300毫秒之内手指滚动了，则响应滚动的事件，事件就不会继续传给subView了，也就是不会继续调用按钮上手势的touch方法了。

可以通过UIScrollView的一个属性来解决这个问题：delaysContentTouches，意思是是否需要延迟处理事件的传递，默认是NO。把delaysContentTouches设置为YES之后，一切看起来挺好的，按钮终于有高亮样式了哈哈哈，但是发现另一个问题：如果手指点击在按钮上面并滚动UIScrollView，发现怎么也滚动不了。原因是当手指点击UIScrollView并在滚动之前，如果subView接收并且可以响应事件(delaysContentTouches设置为YES)，则事件响应链会在subView响应事件之后就截断，即UIScrollView本身不会响应到此事件，不会发生滚动。可以设置canCancelContentTouches为YES来让UIScrollView可以滚动，与之类似的还有一个touchesShouldCancelInContentView:接口，可以根据参数view来更方便的判断是否需要cancel，如果有需要可以在UIScrollView的子类里面重写这个接口。

这一块里面的具体实现原理我们都不知道，水太深了，只能通过Time Profiler来看到一些大概的实现，我们也没必要去深究，大方向理解就好了。真的有兴趣的同学也可以去研究研究，期待你的分享。

参考资料：

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