iOS事件处理系列1-事件的种类与处理流程
在现代生物学中，生命体除了需要具有自身繁殖、生长发育、新陈代谢、遗传变异等特性之外，还要具备一个必不可少的特性就是对外界刺激产生反应。同理，App就好似一个生命体，它也需要能够对外部事件进行响应处理，这也是本系列文章的主要讲解内容。
苹果的官方文档《Event Handling Guide for iOS》对事件处理做了非常详尽清晰的解释，建议大家仔细研读。本系列文章主要是对该文档的进一步解读和讨论，并加入了自己的理解。如果大家对事件处理有任何建议、意见或者疑问，请到我的CSDN博客留言：
http://blog.csdn.net/pucker
本篇文章主要介绍以下内容：
- 事件的种类
- 事件的处理流程
- 点击测试
- 高级事件处理
一、事件的种类
用户可以通过很多种方式和App进行交互，例如通过点击屏幕触发一个动作，通过旋转设备控制赛车方向，通过摇一摇设备来试试手气抓红包等。尽管交互方式多种多样，但iOS中的事件主要分为3大类：用户多点触屏事件、设备动作事件、外部设备控制事件。
- 用户多点触屏事件（简称触屏事件），也就是iOS设备屏幕感知到用户的手指在屏幕上按下、移动、离开的动作而生成的事件信息。例如点击按钮、通过手势缩放图片、拖动上下滚动网页等。
- 设备动作事件，也就是当我们移动、旋转iOS设备时，设备内部的加速仪、陀螺仪、磁强仪等硬件感知到的事件信息。例如摇一摇红包、通过旋转设备控制赛车方向、指南针等。
- 外部设备控制事件，主要来自其他外部设备，例如耳机的线控、外接手柄、遥控器等。
二、事件的处理流程
用户通过点击屏幕来触发动作，这个常识性的操作很容易令人误解为是App能够直接感知到在某个视图上发生了某个事件。其实这只是我们看到的最终结果而已，具体的过程我们还是有必要深究一下：
- 收集事件数据。不论是什么类型的事件，首先都是硬件先感知并生成对应的数据，然后交给iOS操作系统。以触屏事件为例，首先是屏幕硬件感受到了手指对其施加的压力，然后生成相关信息数据（位置坐标值、压力数据等）并交给iOS。
- 分发事件数据。从操作系统的层面来说，它压根就不知道，也不关心你这个App长什么样，它只负责将相关信息数据封装为事件对象，并放入当前正在运行的App的消息队列中。
- 按序取出事件。App在启动之后，应用程序对象会一直监听消息队列。一旦队列中有待处理的事件对象，它就会从消息队列中取出事件对象，并交给关键窗口对象（Key
Window）。 - 交给合适的对象来处理事件。关键窗口对象会根据事件的类型，交给不同的对象来处理事件。简单来说，触屏事件会先交给用户所点击的视图来处理；设备动作事件与外部设备控制事件会交给某个指定的对象来处理。
其中前三个步骤是固定的，不需要我们参与。而步骤4才涉及到开发者的具体工作，即如何处理不同的事件，这也是本系列文章的重点。其中我主要想讲讲触屏事件的处理过程，对于设备动作事件与外部设备控制事件，如需了解请参阅苹果的官方文档《Event Handling Guide for iOS》。
刚才讲到了，触屏事件会交给用户所点击的视图来处理。你可能会问，有时App的界面非常复杂，如何确定用户所点击的究竟是哪个视图？没错，UIKit提供了一套规则，用来确定用户所点击的视图，即“点击测试”（Hit-Testing）。
三、点击测试
在介绍点击测试之前，首先我们回顾一下iOS用户界面特征。构成App用户界面的视图具有父子关系，即：
- 视图可以有0个或者多个子视图。
- 除了根视图（窗口）没有父视图外，其余的视图只能有唯一一个父视图。
显然，这是多叉树结构，因此不难得知点击测试算法具有递归性质。
除此之外，视图树还具有层次关系，即：
- 子视图位于其父视图之上。
- 同级视图（兄弟视图）之间具有上下层次顺序。
从常理上也不难得知，点击测试一定是要找到包含用户点击位置的，且位于视图树最上层的子视图，该视图就称作“点击测试视图”。
UIView类定义了两个实例方法：
- (nullable UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(nullable UIEvent *)event; - (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(nullable UIEvent *)event;其中hitTest:withEvent:用于点击测试，如果找到则返回点击测试视图，否则返回nil。该方法内部会递归进行调用。pointInside:withEvent:用于判断某个点是否在视图中。具体算法细节我就不在此赘述了，我画了一个点击测试流程图。注：由于我们无法了解到hitTest:withEvent:方法内部的实现，因此此图是我个人的理解，仅供参考。
点击测试显然基于以下事实：
- 如果视图禁止接收用户交互、隐藏或者透明度非常接近0，则点击视图为空。
- 如果视图都没有包含触屏位置，则显然点击视图为空。
- 如果视图包含触屏位置，且没有子视图或者所有子视图的点击视图为空，则点击视图为其本身。
- 应逆序遍历subviews数组。
点击测试视图如何处理触屏事件呢？大体分为两种方式：
- 高级事件处理：利用UIKit提供的各种用户控件或者手势识别器来处理事件。
- 低级事件处理：在UIView的子类中重写触屏回调方法，直接处理触屏事件。
我们应优选高级事件处理方式，内置控件或者手势识别器使得事件的处理变得简单不易出错，并且它们提供给用户统一直观的交互方式。而低级事件处理方式需要直接处理触屏，就需要添加额外的变量对触屏的过程和状态做标记，很麻烦且容易出错。不过，在某些情况下，直接处理触屏事件倒是最简单直接的手段。
四、高级事件处理
所谓触屏，指的是一个手指从接触屏幕，在屏幕上移动，到离开屏幕的整个过程。
UIKit内置了多种控件来处理触屏，最常见的就是我们在Interface Builder界面设计器中Control拖拽一个按钮到代码中，创建一个IBAction方法来处理按钮的Touch Up Inside点击操作。我们也可以在代码中调用addTarget:action:forControlEvents:以及removeTarget:action:forControlEvents:方法来维护控件的目标行为表。
除了UIKit控件之外，手势识别器也是处理触屏事件的好帮手。手势识别器是UIGestureRecognizer类的实例，用于检测多点触屏序列（Multitouch Sequence）是否匹配对应的手势，例如单击（Tap）、滑动（Swipe）、旋转（Rotation）、缩放（Pinch）等标准手势。这里所说的多点触屏序列，指的是从第一个手指接触屏幕开始，到最后一个手指离开屏幕结束，之间所有的触屏动作的状态集合。
UIKit内置了6种手势识别器：
- UITapGestureRecognizer：点击（单击、双击、三连击等）手势。
- UIPinchGestureRecognizer：缩放手势。
- UIPanGestureRecognizer：拖拽手势。
- UISwipeGestureRecognizer：滑动手势。
- UIRotationGestureRecognizer：旋转手势。
- UILongPressGestureRecognizer：长按手势。
和UIKit控件类似，手势识别器内部也使用目标行为表：
@interface UIGestureRecognizer : NSObject
...
- (instancetype)initWithTarget:(nullable id)target action:(nullable SEL)action NS_DESIGNATED_INITIALIZER;
- (void)addTarget:(id)target action:(SEL)action;
- (void)removeTarget:(nullable id)target action:(nullable SEL)action;
...手势分为离散手势（Discrete Gesture）和连续手势（Continuous Gesture），例如点击操作是一个瞬间动作，因此点击手势是一个离散手势；缩放手势包含多个手指的一系列动作，因此缩放手势是一个连续手势。离散手势在识别后只发送一次消息，而连续手势在识别过程中会随触屏的变化发送多条消息，直至多点触屏序列结束。
手势识别器是一个有限状态机（Finite State Machine），它会接收并分析视图上的多点触屏序列，针对不同情况按照确定的方式进行内部的状态转换：
@interface UIGestureRecognizer : NSObject
...
@property(nonatomic,readonly) UIGestureRecognizerState state;
...
typedef NS_ENUM(NSInteger, UIGestureRecognizerState)
{
UIGestureRecognizerStatePossible,
UIGestureRecognizerStateBegan,
UIGestureRecognizerStateChanged,
UIGestureRecognizerStateEnded,
UIGestureRecognizerStateCancelled,
UIGestureRecognizerStateFailed,
UIGestureRecognizerStateRecognized = UIGestureRecognizerStateEnded
};UIGestureRecognizer类的state属性保存了手势识别器当前所处状态。手势识别器会严格按照下图所示来进行状态转换：
手势识别器的起始状态均为Possible。上图左侧为离散手势，右侧为连续手势。除了转换到
Failed或者Cancelled之外，手势识别器在每次状态转换时都会发送消息。当识别结束后（Recognized、Failed或者Cancelled），状态又会恢复到起始状态Possible。
手势识别器需要附加到视图上才能识别手势：
@interface UIView (UIViewGestureRecognizers)
@property(nullable, nonatomic,copy) NSArray<__kindof UIGestureRecognizer *> *gestureRecognizers NS_AVAILABLE_IOS(3_2);
- (void)addGestureRecognizer:(UIGestureRecognizer*)gestureRecognizer NS_AVAILABLE_IOS(3_2);
- (void)removeGestureRecognizer:(UIGestureRecognizer*)gestureRecognizer NS_AVAILABLE_IOS(3_2);
...
@end在IB中可以将手势识别器拖拽到某个视图上。在代码中可以调用initWithTarget:action:创建手势识别器实例，然后调用
UIView的addGestureRecognizer:和removeGestureRecognizer:实例方法添加或移除手势识别器。注意到上面的gestureRecognizers属性是一个手势识别器数组，说明视图允许同时附加多个手势识别器，例如我们希望同时处理单击和滑动手势。
下一篇文章会继续介绍手势识别器的使用方法。除此之外，后续文章还会讲解响应者、手势识别器以及iOS 9新添加的3D Touch等内容，敬请关注。