iOS响应链

摘自《iOS开发快速进阶与实战》

自从iPhone问世以来，iPhone手机采用CocoaTouch框架，使其更注重于图形化和触摸操作，其中，基于Foundation的UIKit是实现Cocoa Touch最主要的框架，UIKit提供了iOS设备上图形化事件驱动程序的基本工具。

当一个应用程序展示在iOS设备上时，我们会考虑两个问题：界面如何展示？界面是如何交互的？本节将详细回答第二个问题。

当用户的手真正触摸到屏幕时，程序内部是如何响应的？实际上，当触摸到屏幕时会生成一个TouchEvent（触摸事件），添加到UIApplication管理的事件队列中，UIApplication会从事件队列中依次取出事件来分发到应响应的视图去处理（关于这个触摸事件的队列，我们在iOS开发中也有遇到过，例如在我们启动程序后的某一时间正执行到断点处，而我们并没有注意到此时处于断点，就在屏幕上进行各种操作，但此时是没有反应的，因为UIApplication虽然收到了我们的Touch Event，但由于系统处于暂停状态，无法继续处理交互事务，因此事件队列一直处于积累交互事件的过程中，当我们跳过断点，程序继续执行后，会发现程序会依次响应之前积累的触摸事件）。当触摸事件被UIApplication发出后，会从程序的keyWindow开始，然后依次向上传递，包括各种视图控制器以及视图，最后找到合适的处理该事件的视图来响应，这整个过程就称为事件传递。

如下图所示，展示了几个view的层级示意图，其层级关系如下。

响应链视图示例

A为B、C的父视图；C为D、E的父视图。

当触摸视图B时，事件传递的顺序为：UIApplication→A→B。

当触摸视图D时，事件传递的顺序为：UIApplication→A→C→D。

当触摸视图E时，事件传递的顺序为：UIApplication→A→C→E。

那么系统是根据什么来判定事件的传递顺序的呢？难道仅仅是根据子视图吗？事实上，这里涉及两个非常重要的方法：

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

这两个方法是事件传递机制的关键所在。这两个方法是UIView提供的，但并非表明只有UIView才能响应事件传递，因为除了UIView，UIViewController也是可以响应事件传递的，所以它们拥有事件传递的能力取决于它们共同的父类UIResponder（所以Window继承自UIView，也可以响应）。

当UIApplication发送事件到keyWindow时，keyWindow会调用-hitTest：withEvent：方法来寻找最适合处理事件的视图。假设事件已经传递到了某视图view，选择出能响应视图的逻辑如下。

（1）首先会判断该视图自身能否处理该触摸事件，如果不能响应，则不通过pointInside方法，则hitTest方法直接返回nil；

（2）如果该View可以响应，则调用-pointInside：withEvent：判断是否在显示区域上，如果不在其区域中，则返回NO，同时-hitTest：withEvent：也返回nil；

（3）如果步骤2中返回YES，表示在当前View的范围中，接着先倒序遍历该视图的子视图数组，按照当前的顺序，直到某一子视图可以响应，并且-hitTest：withEvent：返回该子视图；

（4）如果步骤3中没有子视图，或者没有任何一个子视图能够响应该触摸事件，则返回该视图自身，表示只有自身可以处理该事件。

以上步骤用代码来表示的话，或者说-hitTest：withEvent：方法的原理如下。

//point是该视图的坐标系上的点
- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event{
    //1.判断自己能否接收触摸事件
    if(self.userInteractionEnabled == NO || self.hidden == YES || self.alpha <= 0.01)
    return nil;
    //2.判断触摸点在不在自己范围内
    if(![self pointInside:point withEvent:event]) return nil;
    //3.从后往前遍历自己的子控件，看是否有子控件更适合响应此事件
    NSInteger count = self.subviews.count;
    for (NSInteger i = count - 1; i >= 0; i--) {
        UIView *childView = self.subview[i];
        CGPoint childPoint = [self convertPoint:point toView:childView];
        UIView *fitView = [childView hitTest:childPoint withEvent:event];
        if (fitView) {
            return fitView;
        }
    }
    //4.没有找到比自己更合适的view
    return self;
}

视图如果满足以下三个条件其一，则不能接收触摸事件。
（1）userInteractionEnabled=NO；
（2）hidden=YES；
（3）alpha＜0.01。

注：在实际代码中，-hitTest：withEvent：和-pointInside：withEvent：两个方法会分别调用两次，或者可能会有更多次，这可能是由于iOS响应链机制的原因，当然也可能是iOS触摸事件的判断逻辑，对此官方并没有给出详细的解释。所以读者在此需要注意一下，在以下的例子中只给出一次打印来表示其逻辑。

以下通过一个实际的案例来深入了解一下响应链机制。

首先构建一个demo，如下图所示。

图中字母A~E分别表示不同的视图View，数字1~6表示之后要单击的位置。并且A为B、C、D的父视图，D为E的父视图。接下来，分成几组操作并通过控制台的打印来分析响应链的传递过程。

同时，也先介绍一下代码逻辑。在工程中，首先创建一个BaseView，这是父类，A~E都继承BaseView。在BaseView中，重写三个系统方法，并做出响应的打印。

#import "BaseView.h"

@implementation BaseView

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    NSLog(@"touchBegan --- %@",[self class]);
    [super touchesBegan:touches withEvent:event];
}

-(UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event{
    UIView *v = [super hitTest:point withEvent:event];
    NSLog(@"hitTest ---- %@ return: %@",[self class], v.class);
    return v;
}

-(BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event{
    BOOL b = [super pointInside:point withEvent:event];
    NSLog(@"pointInside ---- %@ return: %@",[self class],b?@"YES":@"NO");
    return b;
}

@end

我们重写了touchesBegan、hitTest、pointInside三个方法，在父类中对其重写显得更为方便一些。同时基于BaseView创建AView、BView、CView、DView、EView并加到控制器的view上。

#import "ViewController.h"
#import "AView.h"
#import "BView.h"
#import "CView.h"
#import "DView.h"
#import "EView.h"

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) AView *a;
@property (nonatomic, strong) BView *b;
@property (nonatomic, strong) CView *c;
@property (nonatomic, strong) DView *d;
@property (nonatomic, strong) EView *e;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view.
    
    self.a = [[AView alloc]initWithFrame:[UIScreen mainScreen].bounds];
    [self.view addSubview:self.a];
    
    self.b = [[BView alloc]initWithFrame:CGRectMake(70, 70, 260, 260)];
    [self.a addSubview:self.b];
    
    self.c = [[CView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 200, 200)];
    [self.a addSubview:self.c];
    
    self.d = [[DView alloc]initWithFrame:CGRectMake(130, 130, 140, 140)];
    [self.a addSubview:self.d];
    
    self.e = [[EView alloc]initWithFrame:CGRectMake(-30, 30, 200, 80)];
    self.e.backgroundColor = [UIColor colorWithWhite:0 alpha:0.3];
    [self.d addSubview:self.e];
    
    [self setViewBorder:self.a];
    [self setViewBorder:self.b];
    [self setViewBorder:self.c];
    [self setViewBorder:self.d];
    [self setViewBorder:self.e];
}

- (void)setViewBorder:(UIView *)v{
    v.layer.borderWidth = 1;
    v.layer.borderColor = [UIColor blackColor].CGColor;
}

如之前所说的那样，A为B、C、D的superView，D为E的superView。为了方便区分每个View的显示，特地添加setViewBorder方法为相应的View的layer添加边宽。并且，我们没有为任何View设置不可交互，所以每个view都是可以响应触摸事件的。至此，一切准备就绪了，接下来开始实验。

单击位置1，打印结果如下。

可以看到，首先调用了AView的pointInside，因为单击的是AView的区域，所以返回的是YES，下一步是遍历AView的subViews数组，注意遍历是倒序的，在AView中的subViews数组顺序分别是：B、C、D，先判断DView的pointInside方法，然而由于不在D的区域中，返回了NO，所以D的hitTest方法直接放回nil，DView的判断结束，转到AView的subViews数组中D的上一个子视图C（因为是倒序的）。由于单击位置也不在CView的区域中，CView的pointInside也返回NO，同时CView的hitTest返回nil，即C也不能响应，同理BView也不能，至此AView的subViews倒序遍历结束，回到AView的本身，此时1位置是在A的区域中，即AView的pointInside方法返回YES，并且hitTest也返回了AView本身，表示AView可以自己处理该触摸事件。注意，最后还有一个打印touchBegan---AView，这个后面再做分析。

单击位置2，打印结果如下。

位置2在BView上，属于AView的子View。首先AView先接收到触摸事件，通过pointInside方法返回YES，表示在AView的区域中，接着判断AView的子View，从DView到CView和BView，然而位置2属于BView所在位置，不在CView和DView上，因此先调用了DView的pointInside返回NO，然后DView的hitTest也返回nil，同理CView也是。一直到BView，pointInside返回YES，并且BView没有subViews，因此返回了自身，即hitTest返回了可以响应的BView。至此AView的subViews遍历结束，到AView本身，即调用AView的hitTest方法，也返回了BView。同时touchBegan方法打印了BView和AView。

单击位置3，打印结果如下。

位置3属于AView的CView上，所以AView接收到触摸事件后，由于是在其响应区域，所以AView的pointInside返回YES，然后遍历AView的subViews，DView不在区域内不能响应，到CView，在其区域，可以响应，hitTest返回CView自身，同时到AView的hitTest方法，也返回了CView，所以CView为最终响应的View。touchBegan打印了CView和AView。读者看到这里可能就会产生疑问，B同样是A的子View，为什么B不会调用pointInside和hitTest打印的方法呢？原因如下。

前面说过，对于subView的响应顺序是倒序的，也就是先从③开始，所以关于D，执行了pointInside和hitTest方法。到了②，已经找到了响应当前单击事件的视图CView，并返回，至此响应链结束，也就没有BView什么事了，因此B上没有执行pointInside和hitTest方法，也就是没有打印输出。

单击位置4，打印如下。

位置4在AView的DView上，但不在DView的EView上。同样先是AView区域内，倒序遍历subViews，在DView的区域中，所以DView的pointInside返回YES，然后倒序遍历DView的subViews，首先判断EView的pointInside，返回NO，表示不在EView的区域内，EView的hitTest也直接返回nil，所以只有DView本身去响应该触摸事件，即DView和AView的hitTest方法都返回了DView。touchBegan打印了DView和AView。

单击位置5，打印如下。

与之前的都一样，在AView的区域中，AView的pointInside返回YES，倒序遍历AView的subViews，首先DView的pointInside也返回YES，表示在DView的区域内，再遍历DView的subViews，EView的pointInside也返回了YES，表示在EView的区域内，EView没有subViews，所以调用EView的hitTest方法，返回了EView，同理DView和AView也返回了EView，表示EView响应该次触摸事件。touchBegan返回EView、DView、AView。

单击位置6，打印如下。

位置6属于AView的DView的EView超出DView的区域上，与位置5相比，虽然都属于EView，但打印结果不同，也可以看出逻辑是不同的。同样，AView的pointInside返回YES，表示在AView上，然后判断DView的hitTest，返回NO，表示不在DView的区域中，接着判断DView同级的CView，CView的pointInside返回YES，即在其区域中，CView的hitTest返回了CView自身，AView也返回了CView，表示由CView来响应该次触摸事件。touchBegan打印了CView和AView。

至此，图示的6种打印都已结束。接下来解释一下，什么是响应者链。通过以上的单击打印测试，响应者链可以简单理解为pointInside返回YES，并且hitTest方法返回非空的View都属于响应者链的一部分，这与上面所提到的touchBegan是相对应的。这只是我们通过实验得到的结果。那什么是响应者呢？

响应者：继承自UIResponder的类都称为响应者。

问一个问题，你知道UIView和UIViewController的父类是谁吗？没错，实际开发中经常打交道的这两个类都是继承自UIResponder类，这个类对于开发者来说似乎很少见到和用到，但UIResponder类提供了一些常用的方法，例如becomeFirstResponder、touchesBegan、motionBegan等一系列方法。

如下图所示，在Apple的官方文档中提供了iOS中响应链层级。

响应链层级

可以看到，当寻找出一个响应者接收响应事件的时候，也确定了该次响应的响应链，包括view、控制器的view、控制器、Window、Application。这里结合图3-4提及一个场景，就是实际开发中经常采用UITabBarViewController结构来搭建APP。我们知道，在UITabBarView-Controller中，每个item都包含另外一个控制器，甚至可能是导航栏控制器。举个简单例子，例如在UITabBarViewController结构中，包含若干个item，这里先只看第一个，第一个item是一个导航栏控制器，导航栏控制器有一个根控制器，假设称之为FirstViewController，在FirstViewController的view上有一个button，当我们单击button的时候，形成的响应链是如何的呢？结合图3-4可以分析出，响应链为：button→FirstViewController.view→FirstViewController→FirstViewController.navigationCtroller.view→FirstViewController.navigationCtroller→UITabBarViewController.view→UITabBarController→Window→Application。

本节小结

当我们单击屏幕时，系统会记录该次的触摸事件，添加到Application的事件队列中，然后从keyWindow开始依次向上寻找，结合响应者的pointInside方法和hitTest方法找出处理该触摸事件的View，从而也形成一条事件响应链。

结合本节响应链的知识点，在实际开发中有很多使用的场景，例如处理多个UIScrollView的手势冲突，扩大UIButton的响应范围，这些都是通过重写pointInside方法或者hitTest方法来实现的。但与此同时，开发者应当注意，使用前应当思考充分，避免屏蔽了其他单击事件的响应链。