iOS 问答01-当手指触摸屏幕后发生了什么？

前言

最近有两句话让我颇有感触：

人往往会高估短期效果，低估了长期主义的力量

知识是相互连接，与旧有知识连接越多，形成一棵属于你自己的知识树，你就记得越牢

在日常开发中，对碰到的知识点总是希望能一下子吃透吃精，而欠缺总结、连接、长期坚持的韧劲，你学习到的知识点永远是孤立的。一两个月过去，你可能发现肚子里空空如也，当时看的东西全都已经不记得了。

写这个问答系列的目的有两个：

1. 系统梳理：输出倒逼输入，系统梳理每个比较重要的 iOS 问题，而不只是简简单单看过一遍就好了
2. 建立每个问答知识点的连接：长成属于自己的知识树

正文开始

第一阶段：IOKit

当一个硬件事件发生后，首先由 IOKit.framework 生成 IOHIDEvent，并会通过 mach port（进程间通信）传递给 SpringBoard。

第二阶段：SpringBoard

SpringBoard 是一个系统进程，可理解为 iOS 的桌面系统，统一管理和分发系统接收到的触摸事件。

如果是在桌面操作，将交由系统进程去消耗。如果是在 APP 内部操作， SpringBoard 将触摸事件 IOHIDEvent 通过 mach port （进程间通信），传递给 APP 进程。

第三阶段：APP 主线程 RunLoop Source1 回调

App 主线程 RunLoop 的 Source1 触发回调，接下来 Source1 会触发 Source0 回调

Source1：是基于 mach port 的，用于监听系统内核或者其他进程或线程的事件。

第四阶段：APP 主线程 RunLoop Source0 回调

触发 Source0 （非基于 port）回调，将 IOHIDEvent 封装成 UIEvent 对象，并调用 UIApplication 的 sendEvent 方法。

比如在 UIView 中 hitTest 方法中打断点，在控制台中输入 po [NSThread callStackSymbols]，查看完整堆栈信息，我们可以看到 Source0 的身影。

第五阶段：自上往下寻找最佳响应者

由 UIApplication 为起点，开始寻找最佳响应者

1. 首先，系统通过 UIApplication -> UIWindow -> UIViewController -> UIView 顺序查找
2. 到达 UIView 后，系统通过 hitTest 方法，按照视图层级数自底向上（从根视图到子视图），从前向后（同一层级视图，优先最上层）依次进行遍历，最终找到一个最佳响应者

注：当 UIView 处于以下任一状态时，不能接收触摸事件

userInteractionEnabled = NO
hidden = YES
alpha < 0.01

第六阶段：自底向上事件响应

从最佳响应者开始，调用下列方法，并沿着响应链向上传递事件。

touchBegan、touchMoved、touchEnded、touchCancelled

响应的一些原则：

1. 响应链中的 UIResponder 默认会向上传递响应事件
2. 当 UIResponder 重写了 touchBegan 等方法，并且没有调用下一个 UIResponder 对应方法时，响应事件将停止向上传递
3. UIResponder 有一个特殊的子类 UIControl，默认会阻断事件向上传递
4. 响应事件最高将传到顶层 UIApplication，UIApplication 不做任何处理，并抛弃该事件

事件响应完毕，主线程的 RunLoop 开始睡眠，等待下一个事件到来。

其它：存在 UIGestureRecognizer 的情况

上面说完了触摸事件的主流程，现在我们再来说说存在 UIGestureRecognizer 时，自底向上事件响应的变化。

1. 当 View 上存在 UIGestureRecognizer 时，从最佳响应者开始，UIGestureRecognizer 优先收到触摸事件（touchBegan 调用），View 延迟收到（touchBegan 调用）。
2. 当 UIGestureRecognizer 识别成功后，会独占所有相关的 UITouch，UIGestureEnvironment 会发起响应链的 cancel，调用 UIResponder touchesCancelled 方法，并且此后 View 或者其它 gesture，都将不再收到此类事件。UIGestureRecognizer touch 类的方法仍旧向上传递

注1：UIGestureRecognizer 对应于 UIResponder，同样拥有配套的 touchBegan、touchMoved、touchEnded、touchCancelled。
注2：将 UIGestureRecognizer 的 cancelsTouchesInView 设置为 false，即使手势被识别，仍旧不会调用 touchCancelled 方法

3. UIGestureRecognizer 对应的 target action 方法被调用，完成事件响应。

iOS 中手势包括

1. 点击，可以是单击、双击 UITapGestureRecognizer
2. 捏（对角线缩小放大） UIPinchGestureRecognizer
3. 拖拽 UIPanGestureRecognizer
4. 滑动（左滑，上滑，下滑等） UISwipeGestureRecognizer
5. 旋转 UIRotationGestureRecognizer
6. 长按 UILongPressGestureRecognizer

整体流程图

关联的知识点

1. iOS 系统底层介绍
2. iOS 进程间通信
3. RunLoop 流程