iOS自定义控件开发梳理

在日常iOS开发中，系统提供的控件常常无法满足业务功能，这个时候需要我们实现一些自定义控件。自定义控件能让我们完全控制视图的展示内容以及交互操作。本篇将介绍一些自定义控件的相关概念，探讨自定义控件开发的基本过程及技巧。

UIView

在开始之前我们先介绍一个类UIVew，它在iOS APP中占有绝对重要的地位，因为几乎所有的控件都是继承自UIView类。
UIView表示屏幕上的一个矩形区域，负责渲染区域内的内容，并且响应区域内发生的触摸事件。
在UIView的内部有一个CALayer，提供内容的绘制和显示，包括UIView的尺寸样式。UIView的frame实际上返回的CALayer的frame。
UIView继承自UIResponder类，它能接收并处理从系统传来的事件，CALayer继承自NSObject，它无法响应事件。所以UIView与CALayer的最大区别在于：UIView能响应事件，而CALayer不能。
更详细的资料：
https://developer.apple.com/reference/uikit/uiview
http://www.cocoachina.com/ios/20150828/13244.html

两种实现方式

在创建自定义控件时，主要有两种实现方式，分别是纯代码以及xib。接下来我们用这两种方式分别演示一下创建自定义控件的步骤。
我们实现一个简单的demo ，效果如下，封装一个圆形的imageView。

使用代码创建自定义控件

使用代码创建自定义控件，首先创建一个继承自UIView的类

实现initWithFrame:方法。在该方法中，设置自定义控件的属性，并创建、添加子视图：

-(instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        _imageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, frame.size.width, frame.size.height)];
        _imageView.contentMode = UIViewContentModeScaleAspectFill;
        _imageView.layer.masksToBounds = YES;
        _imageView.layer.cornerRadius = frame.size.width/2;
        [self addSubview:_imageView];
        
    }
    return self;
}

如果需要对子视图重新布局，需要调用layoutSubViews方法：

-(void)layoutSubviews {
    [super layoutSubviews];
    _imageView.frame = self.frame;
    _imageView.layer.cornerRadius = self.frame.size.width/2;
    
}

layoutSubviews是调整子视图布局的方法，官方文档如下

You should override this method only if the autoresizing and constraint-based behaviors of the subviews do not offer the behavior you want.

意思是当你需要调整subview的大小的时候，重写layoutSubviews方法。
layoutSubviews在以下情况下会被调用：
1、init初始化不会触发layoutSubviews
2、addSubview会触发layoutSubviews
3、设置view的Frame会触发layoutSubviews，当然前提是frame的值设置前后发生了变化
4、滚动一个UIScrollView会触发layoutSubviews
5、旋转Screen会触发父UIView上的layoutSubviews事件
6、改变一个UIView大小的时候也会触发父UIView上的layoutSubviews事件
这个自定义控件提供对外接口方法，为自定义的控件赋值
- (void)configeWithImage:(UIImage *)image {
_imageView.image = image;
}

最后，添加自定义控件到页面上

    _circleImageView = [[CircleImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 80, 150, 150)];
    [_circleImageView configeWithImage:[UIImage imageNamed:@"tree"]];
    [self.view addSubview:_circleImageView];

运行效果

通过xib创建自定义控件

首先创建一个自定义控件XibCircleImageView，继承自UIView

创建xib文件，与XibCircleImageView类同名

配置xib中imageView的属性，并将XibCircleImageView 类与对应的xib文件进行绑定

代码如下

- (void)awakeFromNib {
    [super awakeFromNib];
    
    _imageView.layer.masksToBounds = YES;
    _imageView.layer.cornerRadius = self.frame.size.width/2;
   // [self addSubview:_imageView];
}

- (void)configeWithImage:(UIImage *)image {
    _imageView.image = image;
}

-(void)layoutSubviews {
    [super layoutSubviews];
    _imageView.layer.cornerRadius = self.frame.size.width/2;
    
}

在页面中调用方式有点不同，通过loadNibNamed方法创建xib对象

    //使用xib创建自定义控件
    _xibCircleImageView = [[[NSBundle mainBundle] loadNibNamed:@"XibCircleImageView" owner:nil options:nil] lastObject];
    _xibCircleImageView.frame = CGRectMake(0, 500, 100, 100);
    [_xibCircleImageView configeWithImage:image];
    [self.view addSubview:_xibCircleImageView];

当使用xib创建自定义控件时，初始化不会调用initWithFrame:方法，只会调用initWithCoder:方法，初始化完毕后才调用awakeFromNib方法，注意要在awakeFromNib中初始化子控件。因为initWithCoder:方法表示对象是从文件解析来的，就会调用，而awakeFromNib方法是从xib或者storyboard加载完毕后才会调用。
本文demo地址：https://github.com/superzcj/ZCJCustomViewDemo

小结

这两种创建自定义控件的方式各有优劣，纯代码方式比较灵活，维护和扩展都比较方便，但写起来比较麻烦。xib方式开发效率高，但不易扩展和维护，适合功能样式比较稳定的自定义控件。

事件传递机制

在自定义控件中，可能需要动态响应事件，如按钮太小，不易点击，需要扩大按钮的点击范围，接下来我们谈谈iOS的事件传递机制。

事件响应链

UIResponder类能够响应触摸、手势以及远程控制等事件。它是所有可响应事件的基类，其中包括很常见的UIView、UIViewController以及UIApplication。
UIResponder的属性和方法如下图，其中nextResponder表示指向一个UIResponder对象。

那么事件响应链与UIResponder有什么关系呢？应用内的视图按一定的结构组织起来，即树状层次结构，一个视图可以有多个子视图，而子视图只能有一个父视图。当一个视图被添加到父视图上时。每一个视图的nextResponder属性就指向它的父视图，这样，整个应用就通过nextResponder串成了一条链，即响应链。响应链是一个虚拟链，并不是真实存在的，它借助UIResponder的nextResponder串连起来。如下图

Hit-Test View

有了事件响应链，接下来就是寻找具体响应对象了，我们称之为：Hit-Testing View，寻找这个View的过程称为Hit-Test。
什么是Hit-Test？我们可以把它理解为一个探测器，通过这个探测器，我们可以找到并判断手指是否触摸在某个视图上。
Hit-Test是如何工作的？Hit-Test采用递归方式从视图的根节点开始遍历，直到找到某个点击的视图。
首先从UIWindow发送hitTest:withEvent:消息开始，判断该视图是否能响应触摸事件，如果不能响应返回nil，表示该视图不能响应触摸事件。然后再调用pointInside:withEvent:方法，该方法用于判断触摸事件点击的位置是否处理该视图范围内，如果pointInside:withEvent:返回no，那么hitTest:withEvent:也直接返回nil。
如果pointInside:withEvent: 方法返回yes，那么该视图向所有子视图发送hitTest:withEvent:消息，所有子视图的调用顺序是从最顶层视图一直到最底层视图，即从subViews的数组的末尾向前遍历。直到有子视图返回非空对象或全部遍历完毕。若有子视图返回非空对象，则hitTest:withEvent:方法返回该对象，处理结束;若所有子视图都返回nil，则hitTest:withEvent:方法返回该视图自身。

事件传递机制的应用

举几个例子，说明一下事件传递机制在自定义控件中的应用。
一、扩大view的点击区域。假设一个button的大小为20px * *20px，太小难以点击。我们通过重写这个button子类的hitTest:withEvent:方法，判断点击处point是否在button周围20px以内，如果是则返回自身，实现扩大点击范围的功能，代码如下：

-(UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    if (!self.isUserInteractionEnabled || self.hidden || self.alpha<=0.01) {
        return nil;
    }
    CGRect touchRect = CGRectInset(self.bounds, -20, -20);
    if (CGRectContainsPoint(touchRect, point)) {
        for (UIView *subView in [self.subviews reverseObjectEnumerator]) {
            CGPoint convertedPoint = [subView convertPoint:point toView:self];
            UIView *hitTestView = [subView hitTest:convertedPoint withEvent:event];
            if (hitTestView) {
                return hitTestView;
            }
        }
        return self;
    }
    return nil;
}

二、穿透传递事件。
假设有两个view，viewA和viewB，viewB完全覆盖viewA，我们希望点击viewB时能响应viewA的事件。我们重写这个viewA的hitTest:withEvent:方法，不继续遍历它的子视图，直接返回自身。代码如下：

-(UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    if (!self.isUserInteractionEnabled || self.hidden || self.alpha<=0.01) {
        return nil;
    }
    if ([self pointInside:point withEvent:event]) {
        NSLog(@"in view A");
        return self;
    }
    return nil;
}

更详细的资料：
http://zhoon.github.io/ios/2015/04/12/ios-event.html
http://www.jianshu.com/p/2f664e71c527

回调机制

在自定义控件开发中，需要向它的父类回传返回值。比如一个存放按钮的自定义控件，需要在上层接收按钮点击事件。我们可以使用多种方式回调消息，比如target action模式、代理、block、通知等。

Target-Action

Target-Action是一种设计模式，当事件触发时，它让一个对象向另一个对象发送消息。这个模式我们接触的比较多，如为按钮绑定点击事件，为view添加手势事件等。UIControl及其子类都支持这个机制。Target-Action 在消息的发送者和接收者之间建立了一个松散的关系。消息的接收者不知道发送者，甚至消息的发送者也不知道消息的接收者会是什么。
基于 target-action 传递机制的一个局限是，发送的消息不能携带自定义的信息。iOS 中，可以选择性的把发送者和触发 action 的事件作为参数。除此之外就没有别的控制 action 消息内容的方法了。
举个例子，我们使用Target-Action为控件添加一个单击手势。

        UITapGestureRecognizer *tapGR = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(refresh)];
        [_imageView addGestureRecognizer:tapGR];

- (void)refresh{
    NSLog(@"Touch imageView");
}

代理

代理是一种我们常用的回调方式，也是苹果推荐的方式，在系统框架UIKit中大量使用，如UITableView、UITextField。
优点：1，代理语法清晰，可读性高，易于维护 ;2，它减少了代码耦合性，使事件监听与事件处理分离;3，一个控制器可以实现多个代理，满足自定义开发需求，灵活性较高;
缺点：1，实现代理的过程较繁琐;2，跨层传值时加大代码的耦合性，并且程序的层次结构也变得混乱;3，当多个对象同时传值时不易区分，导致代理易用性大大降低;

Block

Block封装一段代码，并当做变量进行传递，它十分方便地将不同地方的代码组织在一起，可读性很高。
优点：1，语法简洁，代码可读性和可维护性较高。2，配合GCD优秀的解决多线程问题。
缺点：1，Block中得代码将自动进行一次retain操作，容易造成内存泄露。 2.Block内默认引用为强引用，容易造成循环引用。

通知

代理是一对一的关系，通知是一对多的关系，通知相比代理可以实现更大跨度的通信机制。但接收对象多了，就难以控制，有时不希望的对象也接收处理了消息。
优点：1，使用简单，代码精简。2，支持一对多，解决了同时向多个对象监听的问题。3，传值方便快捷，Context自身携带相应的内容。
缺点：1，通知使用完毕后需要注销，否则会造成意外崩溃。2，key不够安全，编译器不会检测到是否被通知中心正确处理。3，调试时难以跟踪。 4，当使用者向通知中心发送通知的时候，并不能获得任何反馈信息。 5.需要一个第三方的对象来做监听者与被监听者的中介。
更详细的资料：
https://objccn.io/issue-3-4/
http://maru-zhang.tk/2015/06/08/iOS-Development-Delegate,Notification,Block/

总结

至此，开发自定义控件的相关知识梳理了一遍，希望能帮助大家更好地理解自定义控件开发。