iOS-UIGestureRecognizer详解-原理篇

向右看齐 2022-05-18 05:17 767阅读 0赞

## 前言 ##

本文主要内容如下：

1. UIGestureRecognizer 属性、方法、代理和七个子类详解。

2. 讲讲 UIGestureRecognizer 和 UITouch 事件的关系。

3. 讲讲如何自定义手势？

## 一、手势识别器-UIGestureRecognizer ##

### 1.1 简介 ###

UIGestureRecognizer是苹果在iOS 3.2之后，推出的手势识别功能。UIGestureRecognizer是一个抽象类，将触摸事件封装成了手势对象，大大简化了开发者的开发难度，同时也提升了用户的交互体验。UIGestureRecognizer有七个子类，它们具体实现了不同手势的功能。

![Image 1][]

手势结构关系图.png

### 1.2 属性、方法、代理 ###

UIGestureRecognizer 是一个抽象类，所以它会提供很多共有的属性和方法给子类用，这也是抽象父类的作用。

1.2.1 初始化、添加target、移除target

//初始化方法 且 添加 target的方法
    - (instancetype)initWithTarget:(nullable id)target action:(nullable SEL)action
    //单独添加target的方法
    - (void)addTarget:(id)target action:(SEL)action;
    //移除target的方法
    - (void)removeTarget:(nullable id)target action:(nullable SEL)action;

addTarget方法，允许**一个手势对象**可以**添加多个selector方法**，并且触发的时候，所有添加的selector都会被执行，我们以点击手势示例如下：

- (void)addTapGesture
    {
        UITapGestureRecognizer *tap = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(tapHandler:)];
        [tap addTarget:self action:@selector(tap1Handler:)];
        [self.view addGestureRecognizer:tap];
    }
    
    - (void)tapHandler:(UITapGestureRecognizer *)sender
    {
        NSLog(@"tapHandler 点击了。。。");
    }
    
    - (void)tap1Handler:(UITapGestureRecognizer *)sender
    {
        NSLog(@"tapHandler1 点击了。。。");
    }
    
    点击屏幕，打印内容如下：
    2018-07-26 00:46:10.161513+0800 UIGestureRecognizerDemo[4004:479521] tapHandler 点击了。。。
    2018-07-26 00:46:10.162740+0800 UIGestureRecognizerDemo[4004:479521] tapHandler1 点击了。。。

1.2.2 属性和方法

先把所有的属性和方法列举出来说说作用的，有的属性是很常用的，就不展开说了，有的属性不常用，但是比较重要，我就单独拿出来详细说一下。

//手势的状态
    @property(nonatomic,readonly) UIGestureRecognizerState state;  
    //手势代理
    @property(nullable,nonatomic,weak) id <UIGestureRecognizerDelegate> delegate;
    //手势是否有效  默认YES
    @property(nonatomic, getter=isEnabled) BOOL enabled; 
    //获取手势所在的view
    @property(nullable, nonatomic,readonly) UIView *view; 
    //取消view上面的touch事件响应  default  YES **下面会详解该属性**
    @property(nonatomic) BOOL cancelsTouchesInView;       
    //延迟touch事件开始 default  NO   **下面会详解该属性**
    @property(nonatomic) BOOL delaysTouchesBegan;
    //延迟touch事件结束 default  YES  **下面会详解该属性**
    @property(nonatomic) BOOL delaysTouchesEnded;
    //允许touch的类型数组，**下面会详解该属性**
    @property(nonatomic, copy) NSArray<NSNumber *> *allowedTouchTypes 
    //允许按压press的类型数组
    @property(nonatomic, copy) NSArray<NSNumber *> *allowedPressTypes 
    //是否只允许一种touchType 类型，**下面会详解该属性**
    @property (nonatomic) BOOL requiresExclusiveTouchType 
    //手势依赖（手势互斥）方法，**下面会详解该方法**
    - (void)requireGestureRecognizerToFail:(UIGestureRecognizer *)otherGestureRecognizer;
    //获取在传入view的点击位置的信息方法
    - (CGPoint)locationInView:(nullable UIView*)view;                         
    //获取触摸点数
    @property(nonatomic, readonly) NSUInteger numberOfTouches;    
     //（touchIndex 是第几个触摸点）用来获取多触摸点在view上位置信息的方法                                     
    - (CGPoint)locationOfTouch:(NSUInteger)touchIndex inView:(nullable UIView*)view; 
    // 给手势加一个名字，以方便调式（iOS11 or later可以用）
    @property (nullable, nonatomic, copy) NSString *name API_AVAILABLE(ios(11.0)

先来说说**requiresExclusiveTouchType**这个属性  
是不是有很多人和我之前一样，把它理解成了设置为NO，就可以同时响应几种手势点击了呢？  
这个属性的意思：**是否同时只接受一种触摸类型，而不是是否同时只接受一种手势**。默认是YES。设置成NO，它会同时响应 **allowedTouchTypes** 这个数组里的所有触摸类型。这个数组里面装的touchType类型如下：

//目前touchType有三种
    typedef NS_ENUM(NSInteger, UITouchType) {
        UITouchTypeDirect,                       // 手指直接接触屏幕
        UITouchTypeIndirect,                     // 不是手指直接接触屏幕（例如：苹果TV遥控设置屏幕上的按钮）
        UITouchTypeStylus NS_AVAILABLE_IOS(9_1), // 触控笔接触屏幕
    }

如果把**requiresExclusiveTouchType**设置为NO，假设view上添加了tapGesture手势，你同时用手点击和用触控笔点击该view，这个tapGesture手势的方法都会响应。

接下来说说**cancelsTouchesInView**、**delaysTouchesBegan**、**delaysTouchesEnd**这三个属性。

>  *  ***cancelsTouchesInView*** 属性默认设置为YES，如果识别到了手势，系统将会发送touchesCancelled:withEvent:消息，终止触摸事件的传递。也就是说默认当识别到手势时，touch事件传递的方法将被终止，如果设置为NO，touch事件传递的方法仍然会被执行。

--------------------

>  *  ***delaysTouchesBegan*** 用于控制事件的开始响应的时机，"是否延迟响应触摸事件"。设置为NO，不会延迟响应触摸事件，如果我们设置为YES，在手势没有被识别失败前，都不会给事件传递链发送消息。

--------------------

>  *  ***delaysTouchesEnd*** 用于控制事件结束响应的时机，"是否延迟结束触摸事件"，设置为NO，则会立马调用touchEnd:withEvent这个方法（如果需要调用的话）。设置为YES，会等待一个很短的时间，如果没有接收到新的手势识别任务，才会发送touchesEnded消息到事件传递链。

举栗子

**cancelsTouchesInView栗子**

- (void)addPanGesture
    {
        UIPanGestureRecognizer *pan = [[UIPanGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(panHandler:)];
        pan.cancelsTouchesInView = YES;
        [self.view addGestureRecognizer:pan];
    }
    - (void)panHandler:(UIPanGestureRecognizer *)sender
    {
        NSLog(@"panHandler 调用了");
    }
    
    //tap.cancelsTouchesInView = YES; 控制台输出如下：
    2018-07-26 15:31:13.034236+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesMoved调用了
    2018-07-26 15:31:13.042147+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesMoved调用了
    2018-07-26 15:31:13.042685+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesMoved调用了
    2018-07-26 15:31:13.051290+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesMoved调用了
    2018-07-26 15:31:13.051290+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesCancel调用了
    2018-07-26 15:31:13.082702+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调用了
    2018-07-26 15:31:13.083552+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调用了
    2018-07-26 15:31:13.083918+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调用了
    2018-07-26 15:31:13.090601+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调用了
    2018-07-26 15:31:13.098323+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调用了
    
    //pan.cancelsTouchesView = NO;控制台输出如下：
    2018-07-26 15:38:00.895361+0800 GestureDemo[82069:1649256] touchesMoved调用了
    2018-07-26 15:38:00.903074+0800 GestureDemo[82069:1649256] panHandler 调用了
    2018-07-26 15:38:00.903316+0800 GestureDemo[82069:1649256] touchesMoved调用了
    2018-07-26 15:38:00.903696+0800 GestureDemo[82069:1649256] panHandler 调用了
    2018-07-26 15:38:00.903962+0800 GestureDemo[82069:1649256] touchesMoved调用了
    2018-07-26 15:38:00.911393+0800 GestureDemo[82069:1649256] panHandler 调用了

栗子中，pan.cancelsTouchesInView = YES时，为什么会打印"touchesMoved调用了"呢？这就涉及到第二个属性`delaysTouchesBegan`**,这是因为手势识别是有一个过程的，拖拽手势需要一个很小的手指移动的过程才能被识别为拖拽手势，而在一个手势触发之前，是会一并发消息给事件传递链的，所以才会有最开始的几个touchMoved方法被调用，当识别出拖拽手势以后，就会终止touch事件的传递。** 当pan.cancelsTouchsInView = NO，touchesMoved和panHandler依次被打印出来，touch事件继续响应。

**delaysTouchesBegan的栗子**

当**delaysTouchesBegan** 设置为YES时，手势识别成功之前都不会调用touches相关方法，因为手势识别成功了，所以控制台只打印了"panHandler 调用了"的信息。如果手势识别失败了，就会打印touchesMoved方法里的信息。

**delaysTouchesEnd的栗子**

- (void)addTapGesture
    {
        UITapGestureRecognizer *tap = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(tapHandler:)];
        tap.numberOfTapsRequired = 3;
        tap.delaysTouchesEnded = YES;
        [self.view addGestureRecognizer:tap];
    }
    - (void)tapHandler:(UITapGestureRecognizer *)sender
    {
        NSLog(@"tapHandler 点击了");
    }
    
    // tap.delaysTouchesEnded = YES 时，控制台输出如下：
    2018-07-26 16:58:05.101085+0800 GestureDemo[88344:1715678] touchesBegan调用了
    2018-07-26 16:58:05.614449+0800 GestureDemo[88344:1715678] tapHandler 点击了
    2018-07-26 16:58:05.614961+0800 GestureDemo[88344:1715678] touchesCancel调用了
    
    //tap.delaysTouchesEnded = NO 时，控制台输出如下：
    2018-07-26 16:48:15.722280+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesBegan调用了
    2018-07-26 16:48:15.815430+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesEnded调用了
    2018-07-26 16:48:15.896287+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesBegan调用了
    2018-07-26 16:48:15.984245+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesEnded调用了
    2018-07-26 16:48:16.057009+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesBegan调用了
    2018-07-26 16:48:16.154256+0800 GestureDemo[88254:1708453] tapHandler 点击了
    2018-07-26 16:48:16.154643+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesCancel调用了

就像上面对这个属性的分析一样 设置为NO，则会立马调用touchEnd:withEvent这个方法。设置为YES，会等待一个很短的时间，如果没有接收到新的手势识别任务，才会发送touchesEnded消息到事件传递链。

手势依赖方法-requireGestureRecognizerToFail

**用法：\[A requireGestureRecognizerToFail：B\] 当A、B两个手势同时满足响应手势方法的条件时，B优先响应，A不响应。如果B不满足条件，A满足响应手势方法的条件，则A响应。其实这就是一个设置响应手势优先级的方法。**  
如果一个view上添加了多个手势对象的，默认这些手势是互斥的，一个手势触发了就会默认屏蔽其他手势动作。比如，单击和双击手势并存时，如果不做处理，它就只能发送出单击的消息。为了能够优先识别双击手势，我们就可以用**requireGestureRecognizerToFail：**这个方法设置优先响应双击手势。

1.2.3 UIGestureRecognizerDelegate代理方法

//开始进行手势识别时调用的方法，返回NO，则手势识别失败
    - (BOOL)gestureRecognizerShouldBegin:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer;
    
    //手指触摸屏幕后回调的方法，返回NO则手势识别失败
    - (BOOL)gestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer 
    shouldReceiveTouch:(UITouch *)touch;
    
    //是否支持同时多个手势触发
    //返回YES，则可以多个手势一起触发方法，返回NO则为互斥
    - (BOOL)gestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer 
    shouldRecognizeSimultaneouslyWithGestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)
    otherGestureRecognizer;
    
    //下面这个两个方法也是用来控制手势的互斥执行的
    //这个方法返回YES，第二个手势的优先级高于第一个手势
    - (BOOL)gestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer 
    shouldRequireFailureOfGestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)
    otherGestureRecognizer 
    
    //这个方法返回YES，第一个手势的优先级高于第二个手势
    - (BOOL)gestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer 
    shouldBeRequiredToFailByGestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)
    otherGestureRecognizer

### 1.3 UIGestureRecognizer 子类 ###

手势可以分为：**"离散手势"**和**"连续手势"**  
**"离散手势"**：比如tapGesture、swipeGesture等  
**"连续手势"**: 比如：panGesture,rotationGesture等。  
对于连续手势，手势识别器可能使状态转换更多，如下图所示：  
可能---->开始----> \[已更改\] ---->已取消  
可能---->开始----> \[已更改\] ---->结束

//手势状态枚举值
    typedef NS_ENUM(NSInteger, UIGestureRecognizerState) {
        UIGestureRecognizerStatePossible,   // 默认的状态，这个时候的手势并没有具体的情形状态
        UIGestureRecognizerStateBegan,      // 手势开始被识别的状态
        UIGestureRecognizerStateChanged,    // 手势识别发生改变的状态
        UIGestureRecognizerStateEnded,      // 手势识别结束，将会执行触发的方法
        UIGestureRecognizerStateCancelled,  // 手势识别取消
        UIGestureRecognizerStateFailed,     // 识别失败，方法将不会被调用
        UIGestureRecognizerStateRecognized = UIGestureRecognizerStateEnded 
    };

1.3.1 点击手势——UITapGestureRecognizer

在视图上点击视图的手势------常用度五颗星

//设置点击次数，默认为单击
    @property (nonatomic) NSUInteger  numberOfTapsRequired; 
    //设置同时点击的手指数
    @property (nonatomic) NSUInteger  numberOfTouchesRequired;

1.3.2 捏合手势——UIPinchGestureRecognizer

在视图上手指进行缩放的手势------常用度三颗星

//设置缩放比例
    @property (nonatomic)          CGFloat scale; 
    //设置捏合速度,只读
    @property (nonatomic,readonly) CGFloat velocity;

1.3.3 旋转手势——UIRotationGestureRecognizer

在视图上手指旋转的手势------常用度三颗星

//设置旋转角度
    @property (nonatomic)          CGFloat rotation;
    //设置旋转速度 
    @property (nonatomic,readonly) CGFloat velocity;

1.3.4 滑动手势——UISwipeGestureRecognizer

在视图上用手指进行有方向滑动的手势------常用度三颗星

/设置触发滑动手势的触摸点数
    @property(nonatomic) NSUInteger                        numberOfTouchesRequired; 
    //设置滑动方向
    @property(nonatomic) UISwipeGestureRecognizerDirection direction;  
    //枚举如下
    typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, UISwipeGestureRecognizerDirection) {
        UISwipeGestureRecognizerDirectionRight = 1 << 0,
        UISwipeGestureRecognizerDirectionLeft  = 1 << 1,
        UISwipeGestureRecognizerDirectionUp    = 1 << 2,
        UISwipeGestureRecognizerDirectionDown  = 1 << 3
    };

1.3.5 长按手势——UILongPressGestureRecognizer

在视图上用手指进行长按的手势------常用度三颗星

//设置触发前的点击次数
    @property (nonatomic) NSUInteger numberOfTapsRequired;    
    //设置触发的触摸点数
    @property (nonatomic) NSUInteger numberOfTouchesRequired; 
    //设置最短的长按时间
    @property (nonatomic) CFTimeInterval minimumPressDuration; 
    //设置在按触时时允许移动的最大距离 默认为10像素
    @property (nonatomic) CGFloat allowableMovement;

1.3.6 平移手势——UIPanGestureRecognzer

在视图上用手指进行平移的手势------常用度四颗星

//设置触发拖拽的最少触摸点，默认为1
    @property (nonatomic)          NSUInteger minimumNumberOfTouches; 
    //设置触发拖拽的最多触摸点
    @property (nonatomic)          NSUInteger maximumNumberOfTouches;  
    //获取当前位置
    - (CGPoint)translationInView:(nullable UIView *)view;            
    //设置当前位置
    - (void)setTranslation:(CGPoint)translation inView:(nullable UIView *)view;
    //设置获取平移速度
    - (CGPoint)velocityInView:(nullable UIView *)view;

1.3.7 屏幕边缘平移手势——UIScreenEdgePanGestureRecognzer

手指在屏幕四个边缘平移的手势------常用度三颗星

//设置在屏幕哪个边缘触发手势
    @property (readwrite, nonatomic, assign) UIRectEdge edges; 
    typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, UIRectEdge) {
        UIRectEdgeNone   = 0,
        UIRectEdgeTop    = 1 << 0,
        UIRectEdgeLeft   = 1 << 1,
        UIRectEdgeBottom = 1 << 2,
        UIRectEdgeRight  = 1 << 3,
        UIRectEdgeAll    = UIRectEdgeTop | UIRectEdgeLeft | UIRectEdgeBottom | UIRectEdgeRight
    } NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(7_0);

## 二、UIGestureRecognizer 和 UITouch 事件的关系 ##

**从runLoop底层看事件响应和手势的关系：**

> 事件响应
> 
> 苹果使用RunLoop注册了一个 Source1 (基于 mach port 的) 用来接收系统事件，其回调函数为 \_\_IOHIDEventSystemClientQueueCallback()。
> 
> 当一个硬件事件(触摸/锁屏/摇晃等)发生后，首先由 IOKit.framework 生成一个  
> IOHIDEvent 事件并由 SpringBoard 接收。这个过程的详细情况可以参考[这里][Link 1]。SpringBoard 只接收按键(锁屏/静音等)，触摸，加速，接近传感器等几种 Event，随后用 mach port 转发给需要的App进程。随后苹果注册的那个 Source1 就会触发回调，并调用 \_UIApplicationHandleEventQueue() 进> 行应用内部的分发。
> 
> \_UIApplicationHandleEventQueue() 会把 IOHIDEvent 处理并包装成 UIEvent 进行处理或> 分发，其中包括识别 UIGesture/处理屏幕旋转/发送给 UIWindow 等。通常事件比如 >UIButton 点击、touchesBegin/Move/End/Cancel 事件都是在这个回调中完成的。
> 
> 手势识别
> 
> 当上面的 \_UIApplicationHandleEventQueue() 识别了一个手势时，其首先会调用 Cancel > 将当前的 touchesBegin/Move/End 系列回调打断。随后系统将对应的 UIGestureRecognizer 标记为待处理。
> 
> 苹果注册了一个 Observer 监测 BeforeWaiting (Loop即将进入休眠) 事件，这个Observer的回调函数是 \_UIGestureRecognizerUpdateObserver()，其内部会获取所有刚被标记为待> 处理的 GestureRecognizer，并执行GestureRecognizer的回调。
> 
> 当有 UIGestureRecognizer 的变化(创建/销毁/状态改变)时，这个回调都会进行相应处理。

## 三、自定义手势 ##

如果系统提供的手势不能满足你，你也可以自定义手势。自定义手势需要继承：UIGestrureRecognizer,并且需要导入头文件\#import <UIKit/UIGestureRecognizerSubclass.h>，实现以下四个方法：

– touchesBegan:withEvent:  
    – touchesMoved:withEvent:  
    – touchesEnded:withEvent:  
    - touchesCancelled:withEvent:

更多自定义手势内容请看[这里][Link 2]

关于iOS-UITouch事件处理请看 [UITouch事件处理-原理篇][UITouch_-]  
`本文借鉴了一些前辈的文章，如果有不对的地方请指正，欢迎大家一起交流学习。`

作者：若有草  
链接：https://www.jianshu.com/p/4ca805af1570  
來源：简书  
简书著作权归作者所有，任何形式的转载都请联系作者获得授权并注明出处。

[Image 1]: 
[Link 1]: http://iphonedevwiki.net/index.php/IOHIDFamily
[Link 2]: https://developer.apple.com/documentation/uikit/touches_presses_and_gestures/implementing_a_custom_gesture_recognizer?language=objc
[UITouch_-]: https://www.jianshu.com/p/3d3156b10a36