iOS触摸事件的流动

当指肚轻触屏幕,整个系统像沉睡的生灵突然被惊醒,然后经历过腥风血雨的一段奇幻旅行,最终又归于沉寂。

整个iOS触摸事件从产生到寂灭大致如下图:


起始阶段

—-> cpu处于睡眠状态,等待事件发生
—-> 手指触摸屏幕

系统响应阶段

—-> 屏幕硬件感应到输入,并将感应到的事件传递给输入输出驱动IOKit
—-> IOKit.framework封装整个触摸事件为IOHIDEvent对象
—-> IOKit.framework通过IPC将事件转发给SpringBoard.app

以上是系统层的响应。系统感应到外界的输入,并将相应的输入封装成比较概括的IOHIDEvent对象,然后UIKit通过IOHIDEvent的类型,判断出相应事件应该由SpringBoard .app处理,直接通过mach port(IPC进程间通信)转发给SpringBoard.app。

SpringBoard.app就是iOS的系统桌面,当触摸事件发生时,也只有负责管理桌面的SpringBoard.app才知道如何正确的响应。因为触摸发生时,有可能用户正在桌面翻页找App,也有可能正处于在微信中刷朋友圈。

桌面响应阶段

—-> SpringBoard.app主线程Runloop收到IOKit.framework转发来的消息苏醒,并触发对应Mach Port的Source1回调__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()

—-> 如果SpringBoard.app监测到有App在前台(记为xxxx.app),SpringBoard.app通过mach port(IPC进程间通信)转发给xxxx.app,如果SpringBoard.app监测到监测无前台App,则SpringBoard.app进入App内部响应阶段的第二段,记触发Source0回调。

App内部响应阶段

—-> 前台App主线程Runloop收到SpringBoard.app转发来的消息苏醒,并触发对应Mach Port的Source1回调__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()
—-> Source1回调内部触发Source0回调__UIApplicationHandleEventQueue()
—-> Soucre0回调内部,封装IOHIDEventUIEvent
—-> Soucre0回调内部调用UIApplicationsendEvent:方法,将UIEvent传给UIWindow
—-> 平时开发熟悉的触摸事件响应链从这开始了
—-> 通过递归调用UIView层级的hitTest(_:with:),结合point(inside:with:)找到UIEvent中每一个UITouch所属的UIView(其实是想找到离触摸事件点最近的那个UIView)。这个过程是从UIView层级的最顶层往最底层递归查询,但这不是UIResponder响应链,事件响应是在UIEvent中每一个UITouch所属的UIView都确定之后方才开始。

但需要注意,以下三种情况UIViewhitTest(_:with:)不会被调用,也导致其子UIViewhitTest(_:with:)不会被调用,而之后响应事件是下向上传递的,这直接导致以下三种情况的UIView及其子UIView不接收任何触摸事件:

  1. userInteractionEnabled = NO
  2. hidden = YES
  3. alpha = 0.0~0.01之间

提示: UIImageView的userInteractionEnabled默认为NO,因此UIImageView以及它的子控件默认是不接收触摸事件的。

当把断点打在某个UIViewhitTest(_:with:)中时,对应的调用堆栈如下:

—-> 根据围绕UITouch所属的UIView及其祖先UIView的gesture recognizers,来确定一个UITouch的gestureRecognizers

—-> UITouch所属的UIView和gestureRecognizers收到此UITouch和相应的UIEvent,并按照UITouch所处的状态调用四大UITouch方法touchesBegan(_:with:) touchesMoved(_:with:) touchesEnded(_:with:) touchesCancelled(_:with:)中的一个。(事件响应开始)

—-> 对于UIView收到的UITouches事件(四大UITouch事件都是如此),则会按照UIResponder响应链一直往上传递,直到某个UIResponder因为主动响应触摸事件,切断了响应链(即不调用下一个UIResponder的响应方法),如果一直没有UIResponder做响应处理,则这些UITouches到达最后的响应者即UIApplication后,就被吃掉了,消失了。

—-> 如果在事件响应过程中,有UIGestureRecognizer成功识别,则此UIGestureRecognizer将独自占有所需要的UITouches,这些UITouches所属的UIView及其他的UIGestureRecognizer的touchesCancelled(_:with:)方法将调用(如果在手势的代理中设置可以同时识别两个手势,则允许同时识别的手势均可以收到所需要的UITouches事件)。但与识别成功的UIGestureRecognizer无关的UITouches则会继续按照上述传递逻辑传递。也即允许两个手势同时识别,只要所占有的UITouches不相同。

—-> 如果UIGestureRecognizer识别成功,则调用相应的action,处理对应的逻辑。如果某个UIResponder主动响应了触摸事件,则根据其本身的响应逻辑处理对应的业务,UIControl都是主动响应并切断UITouch的向上传递的。

—-> UITouches事件流动完毕,整个系统重新进入睡眠等待下一个事件

总结

从手指触碰到屏幕,UITouch大致经历三个阶段,系统处理阶段---->SpringBoard.app处理阶段---->前台App处理阶段,事实上日常开发只需知晓最后一个阶段即可,前两个阶段参考资料也不多,更多的还涉及系统底层,这里仅做简单介绍。

参考文献:

  1. 《iOS 事件处理机制与图像渲染过程》
  2. Event Handling Guide for iOS
  3. IOHIDFamily
  4. SpringBoard
  5. 深入理解RunLoop
  6. Programming iOS 9
  7. GSEvent
  8. 事件传递
  9. iOS事件点击之发生了什么?
  10. IOKit.framework
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