刨根问底iOS触摸事件——— 从“触摸屏幕”后引起的一系列连锁反应

有一次很好奇跟一个同事讨论，当我们触摸屏幕后，整个iOS系统是如何运转？实际开发中，我们都会应用UIGestureRecognizer或者UIRespose去处理事件，但是很少有人能准确回答出屏幕如何接收触摸，系统如何处理的触摸？
本文就来刨根问底，“触摸屏幕”究竟引起了那些连锁反应，那些框架参与其中。

触摸事件传递流程.jpg

上图是苹果官网总结从iOS开发者的角度给出的简图，注意我的用词，“iOS开发者的角度”和“简图”，这极度反应出苹果官方文档对整个事件的模糊处理，因为更多开发者只关心应用怎么处理各种事件。

整个iOS应用响应手指触摸后的一系列流程，整个生命周期我概括为3个阶段：系统响应 -> 桌面处理 -> App处理。

系统响应

桌面处理

App处理

概念

上面的“触摸事件全流程”中有很多重要的概念，再次做一个解释和扩展。

• Events

Events in iOS represent fingers touching views of an application or the user shaking the device。

这是官网对Events的定义，翻译过来就是iOS事件表示手指触摸应用程序视图或者用户摇动设备。从定义入手，我们可以将事件分为两类：“触摸事件”和“运动事件”，实际上，iOS中还有一种“远程事件”，比如耳机操作等，本文主要探讨的是“触摸事件”，因此本文很多“事件”是“触摸事件”的简称。

• UITouch

An object representing the location, size, movement, and force of a touch occurring on the screen.

表示屏幕上发生的触摸的位置，大小，移动和力度的对象。

• UITouch.png

• UIEvent

An object that describes a single user interaction with your app.

描述单个用户与您的应用交互的对象。

UIEvent.png

• UIResponder

  
  
  UIResponder.png

• Target-Action

• Darwin
  核心操作系统层就是我们经常提到的Darwin，Darwin（达尔文）是苹果公司于2000年发布的一个开源操作系统，Darwin是macOS 和 iOS的一部分。可以将Darwin理解为操作系统的代号。Darwin由XNU和一些其他的Darwin库组成。

• XNU
  XNU是由苹果公司发布的操作系统内核，即Darwin的内核是XNU，是Darwin操作系统的一部分。除macOS外，XNU还是iOS、tvOS、watchOS操作系统的内核。XNU是X is not Unix的缩写。XNU包含三部分：Mach内核、BSD、I/O Kit。

• Mach
  XNU内核以一个被深度定制的Mach3.0内核作为基础。Mach是一个由卡内基梅隆大学开发的计算机操作系统微内核，主要是为了用于操作系统研究，特别是在分布式与并行运算上。XNU中的Mach所负责的功能非常少（核心功能），只能完成操作系统最基本的职责，比如任务调度、消息传递、进程间通信等。

• BSD
  BSD，伯克利软件套件（Berkeley Software Distribution）,也被称为伯克利Unix(Berkeley Unix)，是一个操作系统的名称。XNU中的BSD部分提供了POSIX应用程序接口（BSD系统称之为API）:进程模型、网络协议栈、虚拟文件系统等。

• IOKit
  IOKit是一个设备驱动框架，为开发者提供了开发设备驱动程序的API。

Darwin内核.png

• SpringBoard.app
  SpringBoard.app是一个系统进程，可以理解为桌面系统，可以统一管理和分发系统接收到的触摸事件。

参考书籍

• EventHandlingiPhone文档
• UIKit文档
• IOKit源码