003UIKit-02-大话iOS Responder Chai

作者: 修_远 | 来源:发表于2021-07-27 12:07 被阅读0次

上一篇文章中详细的介绍了响应链中的一些概念。这里会重点介绍响应链的流程。

一、响应链流转

1.1 事件分发

在上一篇文章中介绍了MacOS中事件分发，而且指出事件分发的方向是“向上”。当我们手指触碰到屏幕时，最开始获取到这个事件的并不是APP中最上层的视图，而是系统的I/O Kit。我们将这个过程分为两个过程：

event进入APP之前

首先经过I/O Kit，将触摸屏上的物理触摸事件产生的电子信号传递到下一层；
Core Services对信号进行处理再转发到Window Services上；
在Window Services层，将这个触摸事件转成一个event对象；
Window Services再将event对象通过Mach Port将event分发到当前活动的application中，具体位置是main run loop中的event queue中。

到这里，event已经生成并分发到了指定的application中。从计算机软件设计框架来看，上面的过程属于底层框架，完成了数据从底层到上层的传递，仍然满足向上的分发方向。

event进入APP之后

随着响应链构造的过程，event会被分发到最上层的view，一般被当做第一响应者。当开始处理事件相应的时候，会按照响应链的方向逐个去询问是否能处理，直到事件被处理，或一直没处理并被响应链最后一个响应者对象捕获，在iOS中为ApplicationDelegate对象，会丢弃事件。

Event Dispatch

1.2 事件响应

如果当前响应者处理了event，则流程结束；
如果当前响应者没有处理，则将事件传递给next responders；
直到事件传递到响应链最底端对象ApplicationDelegate对象，并被丢弃；

Event Handle

二、响应链构造

在一个应用创建之后，系统帮我们完成了响应链最底端的链路构造：

Window -> WindowDelegate -> Application -> ApplicationDelegate

image.png

与cocoa中的一样，响应链上的对象可以通过重写nextResponder属性，来改变响应链。而我们在开发过程中，可以通过以下几种方式来改变响应链：

UIView
- 如果这个view是viewController的root view，则nextResponder是这个viewController
- 其他情况，nextResponder都是它的superView
UIViewController
- 如果viewController的view是window的root view，则nextResponder是这个window
- 如果viewControllerA是被另一个viewControllerB present出来的，则nextResponder是presenting view controller
UIWindow
- nextResponder是UIApplication对象
UIApplication
- nextResponder是app delegate对象
- 这个app delegate继承UIResponder，但不能是view/viewController/app对象

三、hitTest:withEvent: 与 pointInside:withEvent:

前面两章都是从理论上来讲解响应链的流程，现在就来看看这个过程在代码中是怎么表现的。

3.1 hitTest:withEvent: 方法

hitTest:withEvent:

Returns the farthest descendant of the receiver in the view hierarchy (including itself) that contains a specified point.

返回包含指定点的视图层次结构中接收器的最远的后代(包括它自己)。

最远的后代，从视图层级来说，指的是最上层视图；
指定点，必须是包含这个点的，文档中也指出是根据pointInside:withEvent:
方法来判断，当前视图是否包含该点。

当我们重写这个方法，从一个view的视角来读这个方法：

返回一个能处理该事件的视图；
这个视图不是view本身，就是view的子视图；
如果都不能处理该事件，view就将事件抛给next responders；

上面这个流程是严格按照响应链的方向来执行的，如果我们不按照响应链的顺序来读这个方法：

找到一个合适的处理该事件的视图；
业务告诉我，viewX是最合适的，所以我每次都返回viewX。只要event能走到这个界面，我每次都将event交给viewX来处理。

这个过程跟消息转发流程：forwardingTargetForSelector是非常类似的，给消息找到一个合适的响应者，所以可以通过hitTest:withEvent:方法将event转发给指定的view来处理。

3.2 pointInside:withEvent:

pointInside:withEvent:

Returns a Boolean value indicating whether the receiver contains the specified point.

判断receiver是否包含指定的点。这个方法比较简单，只做了这一件事，判断点击位置是否落在receiver中。这个receiver指的是view本身。所以这个方法的目的：判断自己是否包含指定的点

// recursively calls -pointInside:withEvent:. point is in the receiver's coordinate system
- (nullable UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(nullable UIEvent *)event;

在 hitTest:withEvent:方法的注释中表明会递归调用-pointInside:withEvent:方法来判断点是否落在receiver中。

3.3 仿源码实现

应用场景

在一个方形按钮中点击中间的圆形区域有效，而点击四角无效
核心思想是在pointInside: withEvent:方法中修改对应的区域

image.png

- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    // 如果控件不允许与用用户交互,那么返回nil
    if (!self.userInteractionEnabled || [self isHidden] || self.alpha <= 0.01) {
        return nil;
    }

    //判断当前视图是否在点击范围内
    if ([self pointInside:point withEvent:event]) {
        //遍历当前对象的子视图(倒序)
        __block UIView *hit = nil;
        [self.subviews enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationReverse usingBlock:^(__kindof UIView * _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
            //坐标转换，把当前坐标系上的点转换成子控件坐标系上的点
            CGPoint convertPoint = [self convertPoint:point toView:obj];
            //调用子视图的hitTest方法，判断自己的子控件是不是最适合的View
            hit = [obj hitTest:convertPoint withEvent:event];
            //如果找到了就停止遍历
            if (hit) *stop = YES;
        }];

        //返回当前的视图对象
        return hit?hit:self;
    }else {
        return nil;
    }
}

// 该方法判断触摸点是否在控件身上，是则返回YES，否则返回NO，point参数必须是方法调用者的坐标系
- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {   
    CGFloat x1 = point.x;
    CGFloat y1 = point.y;
    
    CGFloat x2 = self.frame.size.width / 2;
    CGFloat y2 = self.frame.size.height / 2;
    
    //判断是否在圆形区域内
    double dis = sqrt((x1 - x2) * (x1 - x2) + (y1 - y2) * (y1 - y2));
    if (dis <= self.frame.size.width / 2) {
        return YES;
    }
    else{
        return NO;
    }
}

上面的实现是非常高还原度的实现逻辑，考虑了非常多的细节。

响应条件：
- userInteractionEnabled=YES
- hidden=YES
- alpha>0.01
点位条件：[self pointInside:point withEvent:event]，如果点击范围超过了自己的bundle，则所有子视图将不会有机会成为响应者；
倒叙遍历：NSEnumerationReverse，后添加的响应者永远在响应链上端，所以代码实现中用的是倒叙遍历；
遍历子视图：[obj hitTest:convertPoint withEvent:event]；
如果hit成功，则返回子视图，如果hit失败，则继续遍历，若子视图都没有响应，则返回self；

四、响应链探索

4.1 应用场景

视图层级

视图层级树

CoreAnimation最终会将视图层级转成以下一个树结构。最上层的视图是112。最后被addSubview到视图中的在最右侧。

视图层级树

hitTest:withEvent: 与 pointInside:withEvent:

- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    UIView *aView = [super hitTest:point withEvent:event];
    if (aView) {
        NSLog(@"hitTest from : %ld --> %ld", aView.tag, self.tag);
    } else {
        NSLog(@"hitTest from : nil --> %ld", self.tag);
    }
    return aView;
}

- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    BOOL ret = [super pointInside:point withEvent:event];
    NSLog(@"pointInside : %ld (%d)", (long)self.tag, ret);
    return ret;
}

4.2 响应顺序探索

下面将rootView上的所有点击组合的调用做了测试，并输出测试结果。

点空白处

倒叙遍历rootView的子视图，

pointInside:withEvent:都返回NO
hitTest:withEvent:都返回nil

pointInside : 10086 (0)
hitTest from : nil --> 10086
pointInside : 110 (0)
hitTest from : nil --> 110
pointInside : 10010 (0)
hitTest from : nil --> 10010

点10010

倒叙遍历rootView的子视图，

视图10010：pointInside:withEvent:都返回YES
视图10010：hitTest:withEvent:都返回视图10010

pointInside : 10086 (0)
hitTest from : nil --> 10086
pointInside : 110 (0)
hitTest from : nil --> 110
pointInside : 10010 (1)
hitTest from : 10010 --> 10010

点110

倒叙遍历rootView的子视图，

110已经响应了事件，则停止遍历

倒叙遍历110的子视图，

pointInside:withEvent:都返回NO
hitTest:withEvent:都返回nil

pointInside : 10086 (0)
hitTest from : nil --> 10086
pointInside : 110 (1)
pointInside : 112 (0)
hitTest from : nil --> 112
pointInside : 111 (0)
hitTest from : nil --> 111
hitTest from : 110 --> 110

点10086

倒叙遍历rootView的子视图，

10086已经响应了事件，则停止遍历

pointInside : 10086 (1)
hitTest from : 10086 --> 10086

后面的过程仍然遵循上述规律，就不再一一细数结果了。

点111（superview范围内）

pointInside : 10086 (0)
hitTest from : nil --> 10086
pointInside : 110 (1)
pointInside : 112 (0)
hitTest from : nil --> 112
pointInside : 111 (1)
hitTest from : 111 --> 111
hitTest from : 111 --> 110

点112

pointInside : 10086 (0)
hitTest from : nil --> 10086
pointInside : 110 (1)
pointInside : 112 (1)
hitTest from : 112 --> 112
hitTest from : 112 --> 110

点111（superview范围外）

pointInside : 10086 (0)
itTest from : nil --> 10086
ointInside : 110 (0)
itTest from : nil --> 110
ointInside : 10010 (0)
itTest from : nil --> 10010

点112，111混合处

pointInside : 10086 (0)
hitTest from : nil --> 10086
pointInside : 110 (1)
pointInside : 112 (1)
hitTest from : 112 --> 112
hitTest from : 112 --> 110

4.3 响应链分析

视图层级树

发生在rootView上的所有点击事件，每次都会先询问10086是否能处理。在视图层级树种，10086是第二层最右边的节点；
如果点没有落在110视图中，它的所有子视图都没有机会去响应事件；
发生在110上的所有点击事件，每次都会先询问112是否能处理。在视图层级树种，112是第3层的最右边的节点；

事件响应的过程可以理解为N叉数的后续遍历，不一样的是当找到响应者之后便终止遍历。

4.4 响应链函数分析

以上面分析过程中的6. 点111（superview范围内）为例。

入栈：进入110视图的hitTest方法，开始递归子视图；
调用：判断点是否落在110视图中，输出pointInside : 110 (1)；
入栈：进入112视图的hitTest方法，开始递归子视图；
调用：判断点是否落在112视图中，输出pointInside : 112(0)；
出栈：退出112视图的hitTest方法，返回nil；
入栈：进入111视图的hitTest方法，开始递归子视图；
调用：判断点是否落在111视图中，输出pointInside : 111(1)；
出栈：退出111视图的hitTest方法，返回111视图；
出栈：退出110视图的hitTest方法，返回111视图；

pointInside : 110 (1)
pointInside : 112 (0)
hitTest from : nil --> 112
pointInside : 111 (1)
hitTest from : 111 --> 111
hitTest from : 111 --> 110

函数调用栈

4.5 响应链函数应用

扩大点击范围，重写pointInside，指定点位的新范围；
透传点击事件，重写pointInside，返回NO；
透传点击事件，重写hitTest，返回nil；
拦截点击事件，重写hitTest，根据条件转发给指定视图；

下面这两个实现都是非常规的调用方式，若非万不得已，尽量不要去修改。他们都依赖响应链的递归顺序，而且在中途修改的递归顺序，会让问题难以排查。

显式转发：重写的方法中，显示的告诉调用者将事件转给了哪个视图；

- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    UIView *aView = [super hitTest:point withEvent:event];
    if (aView) {
        NSLog(@"hitTest from : %ld --> %ld", aView.tag, self.tag);
    } else {
        NSLog(@"hitTest from : nil --> %ld", self.tag);
    }
    // 显式转发
    aView = [self viewWithTag:10010];
    return aView;
}

隐式转发：根据响应链的遍历过程，中途拦截某个过程。

- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    BOOL ret = [super pointInside:point withEvent:event];
    NSLog(@"pointInside : %ld (%d)", (long)self.tag, ret);
    // 隐式转发（拦截）
    if (self.tag == 10086) {
        return YES;
    }
    return ret;
}

hitTest被调用两次的issue

对于一次tap，hitTest会被调用两次。这个问题在Apple Mailing List Re: -hitTest:withEvent: called twice?里面有描述：

Yes, it’s normal. The system may tweak the point being hit tested between the calls. Since hitTest should be a pure function with no side-effects, this should be fine.

苹果告诉我们-hitTest:withEvent:是一个纯函数，没有副作用。

怎么理解这段话呢？

这个函数功能单一，并没有调用其他逻辑的函数，不会对视图造成影响；
这个函数两次调用完成之后才会进入：touchesBegan和touchesEnded，所以不会影响到我们的业务；
在上一章的最后也有指出不要在这个方法中处理业务逻辑，正好与苹果解释的pure funciton相对应；

参考资料：
Cocoa Event Handling Guide
Using Responders and the Responder Chain to Handle Events
hitTest:withEvent:
pointInside:withEvent:
iOS中事件的响应链和传递链

003UIKit-02-大话iOS Responder Chai

一、响应链流转

1.1 事件分发

1.2 事件响应

二、响应链构造

三、hitTest:withEvent: 与 pointInside:withEvent:

3.1 hitTest:withEvent: 方法

3.2 pointInside:withEvent:

3.3 仿源码实现

四、响应链探索

4.1 应用场景

视图层级

视图层级树

hitTest:withEvent: 与 pointInside:withEvent:

4.2 响应顺序探索

4.3 响应链分析

4.4 响应链函数分析

4.5 响应链函数应用

hitTest被调用两次的issue

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