在 App 开发过程中，事件是用户和 App 沟通互动的桥梁。如果开发者没有妥善处理好事件，不仅会增加用户使用 App 的成本，同时还会引来用户的不满和抱怨。因此，妥善处理好用户发出的事件是每个 iOS 开发者的必修课。今天，我们就来聊聊 iOS 的事件响应机制。

事件

UIEvent 是 iOS 中用于描述事件的对象，它包含了与用户交互相关的信息，例如触摸事件、加速度事件等。UIEvent 对象描述了一系列 UITouch 对象的集合，每个 UITouch 对象表示一个触摸点的状态和属性。如下代码所示：

@interface UIEvent : NSObject 
@property(nonatomic, readonly, nullable) NSSet <UITouch *> *allTouches; // 触摸事件所包含的所有 Touch 
@property(nonatomic,readonly) UIEventType type; // 事件类型，主要包含 touch、motion、远程或 3d-touch 等 
@end

App 可以接受多种类型的 UIEvent，包括触摸事件、运动事件、远程控制事件和物理按压事件等。这些事件都可以通过 UIEventType 来描述事件类型，常见的事件类型包括：

• UIEventTypeTouches 是触摸事件，通常触碰屏幕；
• UIEventTypeMotion 是设备运动事件，比如摇晃手机；
• UIEventTypeRemoteControl 是远程控制事件，比如用 AirDrop 控制播放和暂停；
• UIEventTypeRemoteControl 是物理按压事件，比如 3D Touch，iOS 9 以上支持。

无论哪种事件，都需要有事件响应者来响应事件，接下来我们来聊聊下事件的响应者。

响应者

UIResponder 是用于描述响应者，是一个抽象基类，它是所有能够响应事件的对象的基类，是构成 UIKit 事件处理的核心，包括UIApplication、UIWindow、UIViewController、UIView等都是事件响应者之一。UIResponder 类中定义了一系列的事件处理方法，包括触摸事件、运动事件、远程控制事件等，子类可以重写这些方法来处理对应类型的事件。例如触摸事件的方法有：

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event; 

- (void)touchesMoved:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event; 

- (void)touchesEnded:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event; 

- (void)touchesCancelled:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;

除了处理事件外，UIResponder 还负责管理响应链上事件的传递。当事件发生时，系统会将事件传递给第一响应者，如果当前响应者对象无法处理该事件，则将事件转发给响应链上下一个响应者对象，直到事件被处理或者事件传递到响应链的尾部。

在响应链中，每个响应者对象都可以通过 nextResponder 属性获取它的下一个响应者对象。当事件传递到当前响应者对象时，该响应者对象可以选择处理该事件并停止事件传递，或者将事件转发给下一个响应者对象进行处理。如果所有的响应者对象都无法处理该事件，则该事件最终会被系统处理。

手势识别器

在 iOS 开发中，手势识别器（UIGestureRecognizer）是一种特殊的“响应者”，它们能够识别用户在屏幕上的手势操作，例如轻点、拖动、捏合等。UIGestureRecognizer 通常与视图对象一起使用，可以将手势识别器添加到视图对象上，并在识别到手势时，将识别结果传递给该视图对象或其父视图作为事件响应者进行处理。通过使用手势识别器，可以方便地处理用户手势操作，并实现一些复杂的交互效果，从而提高应用程序的用户体验。

UIGestureRecognizer 可以分为两大类：间断手势（例如 Tap 手势）和连续手势（例如 Pinch 手势）。间断手势是指一些短暂的手势，例如轻击、双击、长按等，这些手势通常是瞬间发生的，用户通过触摸屏幕来触发。连续手势是指一些持续的手势，例如拖动、捏合、旋转等。

UIGestureRecognizer 的识别过程是一个状态机的过程，从一个状态跳转到另一个状态。每个手势识别器都有一个或多个状态，用于表示手势的不同阶段。手势识别器会根据用户的手势操作，依次进入不同的状态，并在每个状态中进行判断和处理。

对于间断手势，一般一开始是处于 Possible 状态，如果识别成功则进入 Recognized 态，识别不成功则进入 Failed 态，如下图所示：

对于连续手势，一开始同样也是 Possible 状态，一旦开始识别成功就进入 Began 态，失败则进入 Failed 态，接着会转到 Changed 态，若识别过程发现于预期不符合，则进入 Canceled 态，符合预期则进入 Recognized 态，如下图所示：

总的来说，UIGestureRecognizer 是一种非常强大的手势识别器，它可以帮助开发者快速实现各种手势操作，并提高应用程序的用户体验。

事件响应机制

事件的响应过程是串联起事件和响应者的核心流程，从前面我们也知道事件有很多种类，其中最常用的是触摸事件（Touch Events），我们以它作主角，来好好理解下事件响应过程。

在 iOS 中，当用户触摸屏幕时，负责管理硬件和驱动程序的 IOKit 会将用户的触摸封装成一个 IOHDEvent 对象，这是一个最初始的触摸事件对象。IOKit 然后会将 IOHDEvent 对象通过 mach port（进程间通信）转发给 SpringBoard（iPhone 的主屏幕程序）。接着 SpringBoard 会通过通过 mach port 将 IOHDEvent 对象转发给当前 App 的主线程。

当前 App 主线程关联的主 RunLoop 收到 SpringBoard 的消息后，会被唤醒，触发 Source1 回调 __IOHIDEventSystemClientQueueCallback() 处理事件。Source1 的回调内部会触发 Source0 的回调 __UIApplicationHandleEventQueue()，将 IOHDEvent 对象转化为 UIEvent 对象，并通过 UIApplication 对象发送给 UIWindow 对象。

UIWindow 对象收到 UIEvent 对象后，需要先通过 Hit-Test 找到合适的响应者对象来处理事件。

Hit-Test 过程

在 iOS 应用程序中，所有的视图对象都是按照一定的层次结构组织起来的，形成了一个树状的集合。UIApplication 在接收到触摸事件后，会先将该事件发送给最上层可见的 UIWindow 对象，并通过 Hit-Test 算法来确定需要响应该事件的视图对象。

Hit-Test 可以理解成一个探测器，它从 UIWindow 的根视图开始遍历整个 UIView 层次结构，递归地访问每个 UIView 对象，并判断每个 UIView 对象是否可以成为响应者。如果可以，则将该 UIView 对象作为候选响应者对象加入响应链。如果当前 UIView 对象有 subviews，则会对其 subview 进行 Hit-Test，直到找到最合适的响应者对象为止。最终，如果没有找到合适的响应者对象，则事件会被丢弃。Hit-Test 的核心主要涉及两个函数，如下代码所示：

- (nullable UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(nullable UIEvent *)event; 
- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(nullable UIEvent *)event;

UIWindow 对象会先开始对自己做 Hit-Test，若触摸点在 UIWindow 对象上，会让 subviews 里面的所有子 View 也进行 Hit-Test，直至找到最终的响应者 UIView 对象。当 Hit-Test 结束后并成功找到第一响应者 UIView 对象后，UIView 对象和对象上的手势识别器都会和 UITouch 对象关联起来，后续就可以直接将触摸事件发送给 UIView 对象和 对象上的手势识别器，Hit-Test 的过程如下图所示：

前面我们提到 Hit-Test 的核心主要涉及两个方法，分别是 hitTest:withEvent: 和 pointInside:withEvent:，这两个方法承担着不同的职责。其中，pointInside:withEvent: 主要用于检查触摸事件的触摸点是否在当前 View 对象的范围内，而 hitTest:withEvent: 通过调用 pointInside:withEvent: 判断触摸点是否在 View 对象的范围内，同时还需要判断当前 View 对象 isUserInterface、isHidden、alpha 状态和让 subviews 也递归进行 Hit-Test 的职责，如下代码所示：

- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event {
    //判断自己能否接收事件 
    if (self.userInteractionEnabled == NO || self.hidden == YES || self.alpha <= 0.01) { 
        //不能接收事件 return nil; 
    } 
    //点在不在自己身上 
    if (![self pointInside:point withEvent:event]) { return nil; } 
    //从后往前遍历自己的子控件,把事件传递给子控件,调用子控件的hitTest, 
    int count = (int)self.subviews.count; 
    for (int i = count - 1; i >= 0; i--) { 
        //获取子控件 
        UIView *childView = self.subviews[i]; 
        //把当前点的坐标系转换成子控件的坐标系 
        CGPoint childP = [self convertPoint:point toView:childView]; 
        UIView *fitView = [childView hitTest:childP withEvent:event]; 
        if (fitView) { return fitView; } 
    } //如果子控件没有找到最适合的View,那么自己就是最适合的View. 
    return self; 
}

事件响应和传递

经过 Hit-Test 过程，系统可以找到合适的第一响应者 UIView 对象和 UIView 对象关联的所有手势识别器，并将它们关联到 UITouch 对象上。之后，触摸事件就可以通过 [UIWindow sendEvent:] 直接发送给该 UIView 对象和所有手势识别器，如下图所示：

UIView 对象提供了四个方法去响应触摸事件，如下代码所示：

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event; 

- (void)touchesMoved:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event; 

- (void)touchesEnded:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event; 

- (void)touchesCancelled:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;

第一响应者 UIView 对象不仅可以选择对触摸事件进行响应，还可以决定是否将触摸事件沿着响应链向父 View 传递，通过重写 touchesBegan:withEvent: 系列方法，在方法内部调用 [super touchesBegan:withEvent:]，即可将触摸事件传递给父 View；若不在方法内部调用 [super touchesBegan:withEvent:]，则父 View 无法收到触摸事件。

响应者优先级

我们知道，UIView 对象还可以关联一些列手势识别器，手势识别器也可以作为响应者，因此 UIView 对象和关联的手势识别器存在优先级关系。那它们的优先级是怎么样的呢？

UIView 对象和间断手势

假如我们创建了一个 RedView 对象，并关联了一个 UITapGestureRecognizer 对象，并发起了一个触摸事件，如下图所示：

当触摸事件发生时，系统会将事件发送给最上层的 UIWindow 对象，并通过 Hit-Test 确定 RedView 对象是第一响应者，系统会将该触摸事件同时发送给 UITapGestureRecoginzer 对象和 RedView 对象。

UITapGestureRecoginzer 对象会开始识别手势， RedView 对象也会调用 touchesBegan 方法响应事件。若 UITapGestureRecoginzer 对象成功识别了触摸事件，会触发 RedView 对象调用 touchesCancelled 方法取消对事件的响应，之后的触摸事件都由 UITapGestureRecoginzer 对象处理。如下所示：

"RedView invoke touchesBegan:withEvent:" 

"RedView invoke touchesMoved:withEvent:" 
"UITapGestureRecognizer invoke tap" 
"RedView invoke touchesCancelled:withEvent:"

若 UITapGestureRecoginzer 对象识别手势失败后，系统会将事件会交由 RedView 对象处理。由此可见，间断手势识别器对象的响应优先级高于 UIView 对象。

UIView 对象和连续手势

假如我们的 RedView 对象，关联了一个 UILongPressGestureRecognizer 对象，如下图所示：

当触摸事件发生时，系统会将事件发送给最上层的 UIWindow 对象，并通过 Hit-Test 确定 RedView 对象是第一响应者，系统会将该触摸事件同时发送给 UILongPressGestureRecognizer 对象和 RedView 对象。

UILongPressGestureRecognizer 对象会开始识别手势，由于 UILongPressGestureRecognizer 对象是一个连续手势， RedView 对象也会多次触发 touchBegan 和 touchMoved 响应事件。

若 UILongPressGestureRecognizer 对象成功识别触摸事件，会从 possible 状态转为 began 状态，同时触发 RedView 对象调用 touchesCancelled 方法取消对后续事件的响应，紧接着 UILongPressGestureRecognizer 对象会继续识别一次进入 changed 状态，当事件结束后会进入 ended 状态，如下所示：

"RedView invoke touchesBegan:withEvent:" 

"RedView invoke touchesBegan:withEvent:" 
"RedView invoke touchesMoved:withEvent:" 
"RedView invoke touchesMoved:withEvent:" 
"UILongPressGestureRecognizer invoke state = began" 
"RedView invoke touchesCancelled:withEvent:" 
"UILongPressGestureRecognizer invoke state = changed" 
"UILongPressGestureRecognizer invoke state = ended"

UILongPressGestureRecognizer 对象识别失败后，会让 RedView 对象继续进行事件响应。由此可见，连续手势识别器对象的响应优先级高于 UIView 对象。

总结

本文主要介绍了 iOS 中的事件响应机制。首先讲解了事件对象和事件类型，其中包括触摸事件、运动事件、远程事件和物理按压事件等。然后介绍了事件响应者，即负责响应事件的对象，大多数情况下事件响应者都是 UIResponder 的子类，但也有一类特殊的“响应者”，即手势识别器（UIGestureRecognizer）。

接着，本文介绍了事件响应的过程，其中最重要的是 Hit-Test ，通过 Hit-Test 可以找到合适的第一响应者对象，并将事件发送给该对象进行响应和向上传递。以触摸事件为例，系统会将触摸事件发送给最上层的 UIWindow 对象，并通过 Hit-Test 找到需要响应该事件的第一响应者对象。

最后，本文对 UIView 对象和手势识别器的响应优先级进行了比较：

• 手势识别器的优先级比 UIView 高，如果成功识别手势，则通知 UIApplication 取消第一响应者 UIView 对象对事件的响应，并停止向第一响应者发送事件。
• 如果手势识别器未能识别手势，而此时触摸并未结束，则停止向手势识别器发送事件，仅向第一响应者发送后续事件。
• 如果手势识别器未能识别手势，且此时触摸已经结束，则向第一响应者发送 end 状态的touch事件，以停止对事件的响应。
  虽然手势识别器的响应优先级高于 UIView 对象。但是，响应优先级还受到触摸事件处理方法的实现方式和调用顺序的影响。

希望通过本文的分享，读者能够更好地理解 iOS 的事件响应机制，为开发 iOS 应用程序提供帮助。