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响应链及手势识别

  • Nov 16, 2020

在上一篇「事件传递及响应链」中介绍了当屏幕上发生一次触摸之后，系统会如何寻找「第一响应者」，在寻找到「第一响应者」之后，如何确定「响应链」以及如何沿「响应链」传递事件。在上一篇文章的环境中，是不使用 UIGestureRecognizer 的。但是在我们平时的开发中想要给一个 UIView 加上处理事件的能力的话，使用 UIGestureRecognizer 及其子类比继承一个 UIView 的类、重写 touches 方法要方便的很多。这两种方法对事件的处理机制相互影响又有所不同。这也是本文的讨论内容：通过响应链及手势识别处理事件。

Responder Chain Z

首先我们先回顾一下事件传递及响应链的大致流程：

  1. 通过「命中测试」来找到「第一响应者」
  2. 由「第一响应者」来确定「响应链」
  3. 将事件沿「响应链」传递
  4. 事件被某个响应者接收，或没有响应者接收从而被丢弃

在步骤 3 中，事件沿「响应链」传递这个过程，就是响应者通过调用其 next 的 touches 系列方法来实现的。在上篇文章中我们也提到，假如我们使用 UIControl 等类作为响应者，这些类本身就不会调用其 next 的 touches 系列方法，从而实现阻断响应链的效果，也可以认为是实现接受某个事件的效果。那在这篇文章中，我们将浅析在有 UIGestureRecognizer 参与的情况下，事件的处理和接收是如何运作的。

当手势识别参与响应链

上篇文章中，我们只讨论了下图中蓝色部分事件沿响应链传递的流程，但实际上，同时一起发生的还有图中下半部分手势识别的部分。

Responder x Gesture

从图中我们可以看到，在通过命中测试找到第一响应者之后，会将 UITouch 分发给 UIResponder 的 touches 系列方法（具体方法见上篇文章），同时也会分发给手势识别系统，让这两个处理系统同时工作。

首先要注意的是，上图中蓝色部分的流程并不会只执行一次，举例来说：当我们用一根手指在一个视图上缓慢滑动时，会产生一个 UITouch 对象，这个 UITouch 对象会随着你手指的滑动，不断的更新自身，同时也不断地触发 touches 系列方法。一般来说，我们会得到如下类似的触发顺序：

touchesBegan     // 手指触摸屏幕
touchesMoved     // 手指在屏幕上移动
touchesMoved     // ...
...
touchesMoved     // ...
touchesMoved     // 手指在屏幕上移动
touchesEnded     // 手指离开屏幕

UITouch 的 gestureRecognizers 属性中的存储了在寻找第一响应者的过程中收集到的手势，而在不断触发 touches 系列方法的过程中，手势识别系统也在在不停的判断当前这个 UITouch 是否符合收集到的某个手势。

当手势识别成功： 被触摸的那个视图，也就是第一响应者会收到 touchesCancelled 的消息，并且该视图不会再收到来自该 UITouch 的 touches 事件。同时也让该 UITouch 关联的其他手势也收到 touchesCancelled，并且之后不再收到此 UITouch 的 touches 事件。这样做就实现了该识别到的手势能够独占该 UITouch。具体表现参考如下：

touchesBegan     // 手指触摸屏幕
touchesMoved     // 手指在屏幕上移动
touchesMoved     // ...
...
touchesMoved     // ...
touchesMoved     // 手指在屏幕上移动
touchesCancelled // 手势识别成功，touches 系列方法被阻断
// 现在手指💅并没有离开屏幕
// 但如果继续滑动🛹的话
// 并不会触发 touches 系列方法

当手势识别未成功： 指暂时未识别出来，不代表以后不会识别成功，不会阻断响应链。注意这里指的是未成功，并不一定是失败。在手势的内部状态中，手势大部分情况下状态是 .possible，指的是 UITouch 暂时与其不匹配，但之后可能有机会识别成功。而 .fail 是真的识别失败，指的是以目前的触摸情况来看已经不可能是这个手势了，并且在下个 runloop 会从 gestureRecognizers 中移除该手势。

举个例子🌰

下面举个简单的例子模拟一下响应链和手势的相互影响。现在用一根手指，在一个视图上触摸并滑动一段距离。下图给出了视图不带手势的情况，和带一个 UIPanGestureRecognizer 手势的情况。

Drag with one finger

从图中我们可以看到，当不带手势的情况下，手指按下去的时候，响应者的 touchBegan 方法会触发，随着手指的移动，touchMoved 会不断触发，当手指结束移动并抬起来的时候，touchEnded 会触发。在这个过程中，我们接收到一直是一个不断更新的 UITouch。

在该视图有添加一个 UIPanGestureRecognizer 手势的情况下，我们多了下方这一条来表示与响应链同时工作的手势识别系统，可以看到手势识别系统也是在手指按下去那一刻就开始工作的，前半段处于一直正在识别的状态。在我们拖动了很小一段距离之后（注意这时候我们的手指还没抬起）， 手势识别系统确定了该 UITouch 所做的动作是符合 UIPanGestureRecognizer 的特点的，于是给该视图的响应链发送了 touchCancelled 的信息，从而阻止这个 UITouch 继续触发这个视图的 touches 系列方法（同时也取消了别的相关手势的 touches 系列方法，图中未体现）。在这之后，被调用的只有与手势关联的 target-action 方法（也就是图中的墨绿色节点 call PanFunction）。

再进一步理解

为了图片的美观和易读，在图片中我隐去了不少细节，在此列出：

  1. 手势识别器的状态在图中未标出：
    • 手势在图中 recognizing 的橙色节点处和 recognized 棕色节点处都处于 .possible 状态
    • 手势在图中绿色节点处的状态变化是 .began -> [.changed] -> ended
  2. 手势识别器不是响应者，但也有 touches 系列方法，比它所添加的视图的 touches 方法更早那么一点触发
    • 从图中也可以看出，手势那条线上的每个节点都稍靠左一些
    • 手势那条线上的橙、棕、墨绿色节点处也可以看做手势识别器的 touches 方法触发
  3. 更详细的触发顺序应当如下图所示

Drag with one finger with more

手势和响应者的 touches 方法名字是一样的，都是「began」，「moved」，「ended」，「cancelled」。很容易和手势识别器的 state 属性搞混，state 属性是根据每个手势的类型（离散型/连续型）的不同，可能有 .possible、.began、.changed、.ended、.cancelled、.failed 这些状态，名字很像方法名很像但不是一回事。

更多选择🦾

我们可以通过配置手势的属性来改变它的表现，下面介绍三个常用的属性：

  1. cancelsTouchesInView：该属性默认是 true。顾名思义，如果设置成 false，当手势识别成功时，将不会发送 touchesCancelled 给目标视图，从而也不会打断视图本身方法的触发，最后的结果是手势和本身方法同时触发。有的时候我们不希望手势覆盖掉视图本身的方法，就可以更改这个属性来达到效果。
  2. delaysTouchesBegan：该属性默认是 false。在上个例子中我们得知，在手指触摸屏幕之后，手势处于 .possible 状态时，视图的 touches 方法已经开始触发了，当手势识别成功之后，才会取消视图的 touches 方法。当该属性时 true 时，视图的 touches 方法会被延迟到手势识别成功或者失败之后才开始。也就是说，假如设置该属性为 true ，在整个过程中识别手势又是成功的话，视图的 touches 系列方法将不会被触发。
  3. delaysTouchesEnded：该属性默认是 true。与上个属性类似，该属性为 true 时，视图的 touchesEnded 将会延迟大约 0.15s 触发。该属性常用于连击，比如我们需要触发一个双击手势，当我们手指离开屏幕时应当触发 touchesEnded，如果这时该属性为 false，那就不会延迟视图的 touchesEnded 方法，将会立马触发 ，那我们的双击就会被识别为两次单击。当该属性是 true 时，会延迟 touchesEnded 的触发，将两次单击连在一起，来正常识别这种双击手势。

UIControl 与手势识别

由于 UIControl 接收 target-action 方法的方式是在其 touches 方法中识别、接收、处理，而手势的 touches 方法一定比其所在视图的 touches 方法早触发。再根据上文的描述的触发规则，可以得到的结论是：对于自定义的 UIControl 来说，手势识别的优先级比 UIControl 自身处理事件的优先级高。

举个例子来说：当我们给一个 UIControl 添加了一个 .touchupInside 的方法，又添加了一个 UITapGestureRecognizer 之后。点击这个 UIControl，会看到与手势关联的方法触发了，并且给 UIControl 发送了 touchCancelled，导致其自身的处理时间机制被中断，从而也没能触发那个 .touchupInside 的方法。

同时这样的机制可能会导致一个问题：当我们给一个已经拥有点击手势的视图，添加一个 UIControl 作为子视图，那么我们无论怎么给该 UIControl 添加点击类型的 target-action 方法，最后的结果都是触发其父视图的手势（因为在命中测试的过程中收集到了这个手势），并且中断 UIControl 的事件处理，导致添加的 target-action 方法永远无法触发。

那其实🍎已经给我们做了一个解决方案，UIKit 对部分控件（同时也是 UIControl 的子类）做了特殊处理，当这些控件的父视图上有与该控件冲突功能的手势时，会优先触发控件自身的方法，不会触发其父视图上的那个手势。具体的控件和冲突触发方式如下图：

Confict Controls

也举个例子来说：当我们给一个已经拥有点击手势的视图，添加一个 UIButton 作为子视图，并且给按钮添加点击类型的 target-action 方法，那么当点击按钮时，按钮的 target-action 方法会触发，手势的方法会被忽略。

并且文档中也提到了，如果不想要这种情况发生，那就应当把手势添加到目标控件上（因为手势比控件更早识别到事件，也就是上文提到的给 UIControl 添加了 .touchupInside 方法的例子），这样的话生效的就是手势了。

总结

总的来说，手势识别器在大多数情况下，识别屏幕触摸事件的优先级，比控件本身的方法的优先级高。

所以在开发的过程中，注意不要让手势覆盖控件本身的方法实现。同时也要理解默认情况下，手势识别在一开始实际上并不会阻止控件自身的 touches 系列方法，而是在之后的某个时机去取消。另外在 UIKit 中，也对部分情况做了特殊处理，让 UIKit 控件有机会跳过父视图的手势识别，去获得事件的控制权。

这篇文章算是边思考边写，所以有些啰嗦🤪，见谅。

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