iOS14开发-触摸与手势识别

触摸

概念

UITouch

用于描述触摸的窗口、位置、运动和力度。一个手指触摸屏幕，就会生成一个 UITouch 对象，如果多个手指同时触摸，就会生成多个 UITouch 对象。

• 属性
  （1）window：触摸时所处的 UIWindow。
  （2）view：触摸时所处的 UIView。
  （3）tapCount：短时间内点按屏幕的次数。可据此判断单击和双击操作。
  （4）timestamp：时间戳，单位秒。记录了触摸事件产生或变化时的时间。
  （5）phase：触摸事件的周期，即触摸开始、触摸点移动、触摸结束和中途取消。

• 方法

// 返回一个CGPoint类型的值，表示触摸在view上的位置。
// 返回的位置是针对view的坐标系。
// 调用时传入的view参数为空的话，返回的是触摸点在整个窗口的位置 。
open func location(in view: UIView?) -> CGPoint

// 该方法记录了前一个坐标值，返回值的含义与上面一样。
open func previousLocation(in view: UIView?) -> CGPoint

UIEvent

一个完整的触摸操作是一个 UIEvent，它包含一组相关的 UITouch 对象，可以通过 UIEvent 的allTouches属性获得 UITouch 的集合。

UIResponder

• 响应者对象。
• 只有继承了 UIResponder 的对象才能接收并处理触摸事件。
• AppDelegate、UIApplication、UIWindow、UIViewController、UIView 都继承自 UIResponder，因此它们都是响应者对象，都能够接收并处理触摸事件。
• 响应者通过下列几个方法来响应触摸事件。

// 手指触碰屏幕，触摸开始
open func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?)
// 手指在屏幕上移动
open func touchesMoved(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?)
// 手指离开屏幕，触摸结束
open func touchesEnded(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?)
// 触摸结束前，某个系统事件中断了触摸，如电话来电
open func touchesCancelled(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?)

触摸事件传递与响应

当触摸事件产生以后，App 里有很多的 UIView 或 UIViewController，到底应该谁去响应这个事件呢？在响应之前，必须要找到那个最合适的对象（最佳响应者），这个过程称之为事件传递或寻找最佳响应者(Hit-Testing)。

事件传递

1. 当 iOS 程序中发生触摸事件后，系统会将事件加入到 UIApplication 管理的一个任务队列中。
2. UIApplication 取出最前面的事件传递给 UIWindow。
3. UIWindow 接收到事件后，首先判断自己能否响应触摸事件。如果能，那么 UIWindow 会从后往前遍历自己的子 UIView，将事件向下传递。
4. 遍历每一个子 UIView 时，都会重复上面的操作（判断能否响应触摸事件，能则继续遍历子 UIView，直到找到一个 UIView）直到找到最合适的 UIView。如果没有找到合适的，那么事件不再往下传递，而当前 UIView 就是最合适的对象。

两个方法

寻找最佳响应者的原理是什么？需要借助以下两个方法。

// 寻找最佳响应者的核心方法，传递事件的桥梁
// 1. 判断点是否在当前view的内部（即调用第二个方法）
// 2. 如果在（即返回true）则遍历其子UIView继续
override func hitTest(_ point: CGPoint, with event: UIEvent?) -> UIView? {
}

// 判断点是否在这个View的内部
override func point(inside point: CGPoint, with event: UIEvent?) -> Bool {
}

• UIApplication 调用 UIWindow 的hitTest方法将触摸事件传递给 UIWindow，如果 UIWindow 能够响应触摸事件，则调用其子 UIView 的hitTest方法将事件传递给其子 UIView，这样循环寻找与传递下去，直到获取最佳响应者。
• 通过这两个方法可以做很多事情，其中一个经典的案例是自定义中间有凸起按钮的 UITabBar。此时需要重写 UITabBar 的point方法，判断当前触摸位置是否在中间凸起按钮的坐标范围内，如果在返回 true。这样可以让触摸事件传递到凸起按钮，并让其成为最佳响应者。

事件响应

响应者对于触摸事件的响应和传递都是在touchesBegan方法中完成的。该方法默认是将事件顺着响应者链向上传递，即将事件交给上一个响应者进行处理。每一个响应者对象都有一个next属性，用来获取下一个响应者。默认的next对象为：
（1）UIView：若当前响应者是 UIViewController 的view，则next是 UIViewController，否则上一个响应者是其父 UIView。
（2）UIViewController：若当前响应者是 UIWindow 的rootViewController，则next是 UIWindow；若是被 present 显示的则next是presentingViewController。
（3）UIWindow：next为 UIApplication。
（4）UIApplication：next为 AppDelegate。
（5）AppDelegate：next为 nil。

事件不响应的原因

1. 触摸点不在当前范围内。
2. alpha < 0.01，透明度小于 0.01。
3. hidden ＝ true，隐藏不可见。
4. userInteractionEnabled = false，不允许交互。

手势识别

类型

• UITapGestureRecognizer：轻点手势识别。
• UILongPressGestureRecognizer：长按手势识别。
• UIPinchGestureRecognizer：捏合手势识别。
• UIRotationGestureRecognizer：旋转手势识别。
• UISwipeGestureRecognizer：轻扫手势识别。
• UIPanGestureRecognizer：拖动手势识别。
• UIScreenEdgePanGestureRecognizer：屏幕边缘拖动手势识别。

使用步骤

1. 创建手势实例，指定回调方法，当手势开始，改变、或结束时，回调方法被调用。
2. 将手势添加到需要的 UIView 上。每个手势只对应一个 UIView，当屏幕触摸在当前 UIView 里时，如果手势和预定的一样，回调方法就会调用。
3. 手势可以通过 storyboard 或者纯代码使用。

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var blueView: UIView!

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        // 创建手势
        let tap = UITapGestureRecognizer(target: self, action: #selector(gesture))
        // UITapGestureRecognizer可以设置tap次数
        tap.numberOfTapsRequired = 2

        let longPress = UILongPressGestureRecognizer(target: self, action: #selector(gesture))

        let pinch = UIPinchGestureRecognizer(target: self, action: #selector(gesture))

        let rotate = UIRotationGestureRecognizer(target: self, action: #selector(gesture))

        let swipe = UISwipeGestureRecognizer(target: self, action: #selector(gesture))
        // UISwipeGestureRecognizer需要设置direction
        swipe.direction = .right

        let pan = UIPanGestureRecognizer(target: self, action: #selector(gesture))

        let edgePan = UIScreenEdgePanGestureRecognizer(target: self, action: #selector(gesture))
        // UIScreenEdgePanGestureRecognizer需要设置edges
        edgePan.edges = UIRectEdge.all

        // 添加手势
        blueView.addGestureRecognizer(edgePan)
    }

    @objc func gesture(gestureRecognizer: UIGestureRecognizer) {
        print(#function)
    }
}

代理

class ViewController: UIViewController {    
    @IBOutlet weak var blueView: UIView!
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        let gestureRecognizer = UILongPressGestureRecognizer(target: self, action: #selector(gesture))
        // 设置代理
        gestureRecognizer.delegate = self
        // 添加手势
        blueView.addGestureRecognizer(gestureRecognizer)
    }
    
    @objc func gesture(gestureRecognizer:UIGestureRecognizer){
        print(#function)
    } 
}

extension ViewController: UIGestureRecognizerDelegate {
    // 手势识别器是否解释此次手势
    func gestureRecognizerShouldBegin(_ gestureRecognizer: UIGestureRecognizer) -> Bool {
        if gestureRecognizer.state == .possible {
            print("手势开始")          
            return true
        }
        else if gestureRecognizer.state == .cancelled {
            print("手势结束")
            return true
        }      
        return true
    }
}

注意

1. 一个手势只能对应一个 UIView，但是一个 UIView 可以有多个手势。
2. 继承自 UIControl 的 UIView 都可以通过 Target-Action 方式添加事件，如果同时给它们添加手势识别， 则 Target-Action 的行为会失效，因为手势识别的优先级更高。