UIKit中的事件传递 | 夏云的实验室

2019/07/21

1. 目录

介绍
响应者
响应者链
第一响应者
下一响应者（nextResponder）
寻找第一响应者
寻找触摸事件的第一响应者
实验与分析
- 基本测试
- 按钮（UIControl子类）点击实验
- hitTest方法对事件传递的影响
- 调用栈测试
总结

介绍

在UIKit中，事件传递简单来说仅为三个步骤：

确定第一响应者
给第一响应者发事件
让事件在响应者链上传递（可选）

响应者

首先，我们先要理解什么是「响应者」。简单来说，响应者就是一个能响应（处理）事件的「实例对象」。在iOS中，只要是UIResponder的子类的实例对象便是响应者。常见的UIResponder子类有以下几种：

UIView
UIViewController
UIApplication

响应者链

了解了响应者之后，也就不难理解响应者链了。正如其名，它实际上是由响应者组成的一个链表。在下图中：

UIButton->UIView->UIView->UIViewController->UIWindow->UIApplication->UIApplicationDelegate

就是其中一条响应者链。

第一响应者

第一响应者：最适合处理这个事件的响应者，你可以认为它就是事件苦苦追寻的「如意郎君」。

下一响应者（nextResponder）

UIResponder有一个nextResponder属性（swift中是next），指向其下一个响应者结点，也可以理解为数据结构链表中的next指针。nextResponder属性是只读的，所以在运行时不能动态的修改它，但是你可以自定义UIResponder的子类重写（override ）它的get方法。

UIKit中的一些类就已经重写了该属性的get方法:

类	描述
UIView	若该View是UIViewController根视图，则nextResponder指向UIViewController的实例对象；否则，nextResponder指向该View的父视图
UIViewController	若该视图控制器是Window的根视图控制器，则nextResponder指向Window；若由另外一个视图控制器呈现，则nextResponder指向这另外一个视图控制器。
UIWindow	nextResponder指向UIApplication的实例对象。
UIApplication	nextResponder指向AppDelegate（去项目里看看AppDelegate文件，是不是继承UIResponder）

寻找第一响应者

如何确定第一响应者？Apple官方文档给出了相应的列表：

类	描述
触摸事件(Touch events)	所触摸的那个视图
按压事件(Press events)	获得焦点的那个视图
摇晃运动事件(Shake-motion events)	由开发者或UIKit指定
远程控制事件(Remote-control events)	由开发者或UIKit指定
编辑菜单消息(Editing menu messages)	由开发者或UIKit指定

寻找触摸事件的第一响应者

如何找到事件的如意郎君？UIView中的两个函数是找人的好帮手～

函数名	说明
hitTest:withEvent:	在该视图树中寻找最适合作为第一响应者的View
pointInside:withEvent:	返回某个point是否在当前View所覆盖的范围中

这里给出一份网上流传比较广的hitTest大概逻辑代码，与真实代码肯定会有一定出入，仅供参考。

- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    if (!self.isUserInteractionEnabled || self.isHidden || self.alpha <= 0.01) {
        return nil;
    }
    if ([self pointInside:point withEvent:event]) {
        for (UIView *subview in [self.subviews reverseObjectEnumerator]) {
            CGPoint convertedPoint = [subview convertPoint:point fromView:self];
            UIView *hitTestView = [subview hitTest:convertedPoint withEvent:event];
            if (hitTestView) {
                return hitTestView;
            }
        }
        return self;
    }
    return nil;
}

总结一下上面代码的逻辑：

（isUserInteractionEnabled属性设置为NO）或（视图被隐藏）或（透明度<=0.01的视图）直接返回nil。这个不难理解，满足以上条件的视图不被当成事件的接收者，在这里我称它为「障碍响应者」。
当传入的Point不在该视图范围内时，返回nil。这个也很好理解，当Point不在该视图范围内，也就没有必要去递归hitTest其子视图了。
当Point在该视图内且该视图不是「障碍响应者」时，倒序递归调用子视图的hitTest。这里要注意几点：
- 第一，倒序遍历是因为视图树上后加入的视图的z轴坐标值更高，优先让最贴近屏幕的那个视图作为响应者。
- 第二，调用子视图的hitTest时，会将当前Point转换成子视图坐标系的Point。
- 第三，当遇到第一个合适的视图（z轴值高的那个）时直接返回。

实验与分析

基本测试

下面设计了一个例子，来理解hitTest是如何确定第一响应者，以及响应者间是如何传递事件的。

这个界面所对应的视图树如下图。在同一层内，从左到右的顺序加入结点。需要注意的是，黄色框加了一个UITapGestureRecognizer。

测试代码如下较长，点TestCode.txt查看。

当点击蓝色方块时，输出如下：


⭐️ orange - hitTest enter
⭐️ black - hitTest enter
💗 black - hitTest result: nil
⭐️ green - hitTest enter
💗 green - hitTest result: nil
⭐️ blue - hitTest enter
⭐️ red - hitTest enter
💗 red - hitTest result: nil
💗 blue - hitTest result: Optional(<iOS_Touch.TestView: 0x120d09270; frame = (20 20; 150 150); backgroundColor = UIExtendedSRGBColorSpace 0 0 1 1; layer = <CALayer: 0x60000115c8c0>>)
💗 orange - hitTest result: Optional(<iOS_Touch.TestView: 0x120d09270; frame = (20 20; 150 150); backgroundColor = UIExtendedSRGBColorSpace 0 0 1 1; layer = <CALayer: 0x60000115c8c0>>)
blue - touchesBegan
orange - touchesBegan
ViewController - touchesBegan
AppDelegate - touchesBegan
UITapGestureRecognizer - tap
blue - touchesCancelled
orange - touchesCancelled
ViewController - touchesCancelled
AppDelegate - touchesCancelled

关于hitTest，可以得出如下几个结论：

由hitTest enter可看出，从橙色方块开始，深度优先遍历其子视图，同一层下优先遍历后加入的视图（黑->绿->蓝）
由hitTest result:可看出，其它颜色块返回nil，到了被点击的蓝色块时命中，并返回蓝色块对象作为第一响应者。

关于事件传递，可以得到如下结论：

从蓝色块开始，沿着其响应链向上传递事件，一直到AppDelegate。
UITapGestureRecognizer是依附在橙色方块上的，但是点击其子视图（蓝色块），也得到了识别。说明UITapGestureRecognizer会识别其子视图的触摸。
UITapGestureRecognizer识别成功后，从第一响应者（蓝色块）开始往上传递touchesCancelled事件，一直到AppDelege。

按钮（UIControl子类）点击实验

点击btn按钮后，输出如下：

⭐️ orange - hitTest enter
⭐️ black - hitTest enter
💗 black - hitTest result: nil
⭐️ green - hitTest enter
💗 green - hitTest result: nil
⭐️ blue - hitTest enter
⭐️ red - hitTest enter
💗 red - hitTest result: Optional(<UIButton: 0x155509db0; frame = (0 0; 50 50); opaque = NO; layer = <CALayer: 0x600000d5ada0>>)
💗 blue - hitTest result: Optional(<UIButton: 0x155509db0; frame = (0 0; 50 50); opaque = NO; layer = <CALayer: 0x600000d5ada0>>)
💗 orange - hitTest result: Optional(<UIButton: 0x155509db0; frame = (0 0; 50 50); opaque = NO; layer = <CALayer: 0x600000d5ada0>>)
button - tap

可以得出如下结论：

按钮为第一响应者时，响应链上的touchesBegan方法未输出，阻断了响应链的事件传递。

hitTest方法对事件传递的影响

接下来，我们将hitTest方法返回值固定为nil，再查看输出结果，代码如下。


override func hitTest(_ point: CGPoint,
                      with event: UIEvent?) -> UIView? {
  print("⭐️ \(name) - hitTest enter")
  return nil
}

分别点击蓝色块，橙色块，btn按钮，输出结果皆为：

⭐️ orange - hitTest enter
ViewController - touchesBegan
AppDelegate - touchesBegan
ViewController - touchesEnded
AppDelegate - touchesEnded

通过上面的输出，可以得到如下结论：

预期的touchesBegan、手势识别、按钮事件都未输出。说明hitTest用于确定第一响应者，若该方法失效，事件传递、UITapGestureRecognizer、基于UIControl的按钮都会失效。
由于TestView的hitTest固定为nil，实际上的第一响应者变成了ViewController的View（这里没写打印的代码），事件一直传递到AppDelegate

调用栈测试

分别对UITapGestureRecognizer、按钮、普通视图进行断点，结果如下图：

可以得到如下的结论：

调用栈开始部分都相同，到了-[UIWindow sendEvent:]后，按钮和普通视图都走 -[UIWindow _sendTouchesForEvent:]，而手势识别开始走-[UIGestureEnvironment _updateForEvent:window:]。所以，手势识别不受响应者链的影响。
按钮的点击事件在-[UIControl touchesEnded:withEvent:]之后，因此受响应者链影响。

我们将所有super.touchesBegan/Ended等代码注释后。发现手势识别不受影响，但按钮的点击事件无效了，与我们结论可以对应上。

总结

在确定第一响应者后，系统就可以从RunLoop开始给该响应者发送touch事件了。比较典型的是touchesMoved方法。当你触摸某个View的时候，会先通过hitTest确定第一响应者，然后持续不断的调用该响应者的touchesMoved方法传递touch数据。

默认情况下事件会从第一响应者开始传递到响应者链的尾巴（一般是AppleDelegate）。所以如果某个响应者是该响应者链上的一个结点的话，可以通过重写touchesBegan/touchesEnded/touchesMoved... 方法来截取事件。

下面有几种特殊情况，开发中需要特别注意：

在重写touchesBegan/...的代码中没调用super.touchesBegan/...的话，就不会继续将事件传递下一个响应者了。
UIControl的实例对象默认不会将事件传递给下一个响应者。但是如果你把它的target设置为nil，它会在响应者链上寻找匹配的action。
UIGestureRecognizer、UIControl、事件传递都受hitTest影响，因此重写此函数需格外谨慎。
UIGestureRecognizer 会识别对应的视图及其子视图的事件。
UIGestureRecognizer 不受响应者链的影响。
重写按钮等UIControl的touchesBegan/...时需要谨慎，可能会使按钮失效。