iOS 知识点 - 输入事件系统（UIKit 事件传递机制、响应链机制）

iOS 事件系统全景图（硬件 → UIKit → 控件）

一个用户手指触摸屏幕的事件，从硬件到应用层，大致的经历是：

[ 触摸屏幕 ]
    ↓
[ IOKit -> IOHIDEvent ] (硬件事件)
    ↓
[ SpringBoard / BackBoard / SystemServer ] (系统事件中转)
    ↓
[ UIApplication → RunLoop Source → _UIApplicationHandleEventQueue ] (App 事件入口)
    ↓
[ UIKit 生成触摸序列 ] (UITouch / UIEvent)
    ↓
[ UIWindow → UIView ] (事件传递机制: hitTest / pointInside)
    ↓
[ UIGestureRecognizer ] (手势识别 / 状态机 / 冲突处理)
    ↓
[ UIResponder ] (响应链: touchesBegan / nextResponder)
    ↓
[ UIcontrol → Target-Action ] (控件事件)

模块	关键词	代表类
硬件输入系统	IOKit / HID / RunLoop Source	—
触摸事件系统	Touch / Phase / Event	UITouch / UIEvent
事件传递机制	hitTest / pointInside	UIView / UIWindow
手势识别机制	state / requireToFail / delegate	UIGestureRecognizer 系列
响应链机制	nextResponder / touches	UIResponder / UIViewController
控件事件系统	target-action / sendActions	UIControl / UIButton
RunLoop驱动层（补充）	CFRunLoopSource, Observer	CFRunLoop, UIApplication

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一、硬件输入系统

• IOKit / HID 驱动 负责把物理触摸信号转成 IOHIDEvent;
• 这些 IOHIDEvent 由 backboardd 转发给前台进程（Your App）;
• 主线程 RunLoop 注册了 _UIApplicationHandleEventQueue() 作为输入源，接收事件。

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二、触摸事件系统

iOS 的输入事件分为几种类型：

类型	描述	相关类
Touch	单指/多指触摸	UITouch
Press	按压	UIPress
Motion	摇一摇、重力加速度	UIEventSubtypeMotionShake
Remote Control	耳机线控 / 外设	UIEventSubtypeRemoteControl

1. UITouch

   • 每根手指独立对应一个 UITouch 对象
   • 保存触摸状态、位置、timestamp、phase、唯一 identifier
   • phase 会随手指动作变化（Began → Moved → Ended/Cancelled）

2. 触摸序列 (Touch Sequence)：一个概念（用来描述 “一次连续的触摸过程”）

   • 单指连续触摸，从手指接触到抬起或取消
   • 对应一个 UITouch 对象的完整生命周期

3. 多指触摸

   • 每根手指都有自己的 UITouch → 多个触摸序列并行
   • UIEvent 封装同一时间点的所有触摸

4. UIEvent

   • 一个 UIEvent 对象封装一批同时发生的 UITouch（或 presses/motion/remote 控件事件）
   • event.timestamp = 事件发生的时间点
   • event.type = touches / presses / motion / remoteControl

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三、UIKit 分发层（事件传递机制）

UIKit 在接收到事件后开始做「命中检测」🎯

其 核心调用链 是：

UIApplication sendEvent: 
   ↓
UIWindow sendEvent: // 从 window 开始
   ↓
hitTest:withEvent:   // 做递归「命中检测」🎯
   ↓
pointInside:withEvent:

• hitTest: 规则（可交互条件）：

  1. view.userInteractionEnabled == YES
  2. view.hidden == NO
  3. view.alpha > 0.01
  4. pointInside == YES
  

  • 倒序遍历 subviews，返回最上层命中的 view。
  • 将得到的 view 作为 First Responder 候选人。

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四、手势识别层（UIGestureRecognizer 系列）

• 核心思想：手势识别发生在 时间传递后、响应链前；手势识别器监听 触摸序列，根据预设规则判断是否满足手势条件。

每个手势识别器都有一套状态机和冲突调度逻辑（手势冲突）

状态机（UIGestureRecognizerState）

状态	含义	触发时机
.Possible	初始状态	等待识别开始
.Began	识别开始	手势识别成功，手势开始响应
.Changed	手势进行中	位置/角度变化中
.Ended	识别完成	手势完成（抬手、离开）
.Cancelled	被系统或上层取消	如中断或手势冲突
.Failed	未识别成功	条件不满足（时间太短、移动太远）

• 状态迁移 大致是：

Possible → Began → Changed → Ended
         → Failed
         → Cancelled

手势冲突与协调机制

多个手势可能同时附着在 同一视图/同一层级 上，系统需要协调 “谁可以先响应”。

• 手势关系：每个 UIGestureRecognizer 都有一个「关系图」，由以下规则控制：

规则	方法	含义
失败依赖	requireGestureRecognizerToFail:	让某个手势必须等待另一个手势失败后再识别
同时识别	gestureRecognizer:shouldRecognizeSimultaneouslyWithGestureRecognizer:	允许多个手势同时识别
禁止识别	gestureRecognizer:shouldReceiveTouch:	完全忽略某次触摸
优先识别	gestureRecognizer:shouldBeRequiredToFailByGestureRecognizer:	指定优先级关系

• 优先级调度

  • 根据依赖关系构建「手势图」;
  • 同步触摸输入，驱动每个手势的状态机;
  • 当有手势识别成功后，让互斥手势进入 .Failed。

• 举例：在 scrollview 上增加 tap 手势。

  [tap requireGestureRecognizerToFail:scrollView.panGestureRecognizer];
  

  • 表示「滚动优先于点击」；只有 pan 失败后，tap 才能触发。

手势与 Touch 的竞争关系

场景	结果
✅手势识别 success	手势回调触发，touches 系列不会再调用
❌手势识别 failure	事件进入响应链，触发 touches 系列方法(touchesBegan / Moved / Ended)
❌手势识别 cancel	调用touchesCancelled，touches 系列不会再调用

手势识别器接管 触摸序列 之后，UIKit 不会再把 touches 事件下发给视图层。

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五、响应链机制（Responder Chain）

当手势识别失败后，触摸事件才能进入 UIResponder。

1️⃣ 事件流向（子 -> 父）

1 - UIView
    → 2 - UIViewController (若有)
    → 3 - UIWindow
    → 4 - UIApplication
    → 5 - AppDelegate

• 如果当前 responder 不处理事件，会传递给 nextResponder。

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六、控件事件系统（UIControl）

UIControl → UIView → UIResponder → NSObject

UIKit 在响应链之上又封装了一层抽象机制：Target-Action。

• UIButton/UISwitch/UISlider 等继承自 UIControl。
• UIControl 通过 touches 系列方法 监控触摸，然后触发事件。

流程：

[ 触摸序列 → UIView (touchesBegan/Moved/Ended) ]
                      ↓
           [ UIControl (拦截触摸) ]
                      ↓
                 判断事件类型
                      ↓
        [sendActionsForControlEvents:]
                      ↓
          执行注册的 Target-Action 回调

控件事件类型 (常用)：

类型	时机
TouchDown	手指按下
TouchUpInside	在控件内抬起（最常用）
ValueChanged	值改变（Slider/Switch）

思考🤔：为什么在 UIScrollView 上的 UIButton 事件响应有延迟？

现象：

• 点击按钮 → 高亮/触发 action 延迟约 100~200ms
• 滑动触发滚动时，按钮点击可能被“吃掉”

原因分析

控件	事件处理机制
UIScrollView	内部有 UIPanGestureRecognizer 判断拖动；默认 delaysContentTouches = YES，会延迟将 touchesBegan 传给子控件
UIButton	依赖 touchesBegan/Moved/Ended 来管理高亮和触发 action；无法立即处理 touches，如果手势被占用，可能收到 touchesCancelled

✅ 核心点：

• UIScrollView 先抢占触摸 → 拖动手势触发 → UIButton 延迟或取消事件。
• UIButton 事件依赖 触摸序列未被取消 才能触发 target-action。

为什么 UIScrollView 先抢占触摸 ？

• hitTest 结果
  • 手指点击在 UIButton 上 → 通过事件传递机制 → 设置 UIButton 为 First Responder 候选人
  • 但是 UIScrollView 内部的 panGestureRecognizer 也会监听同一触摸序列：
    • 手势识别器在 touchesBegan 延迟期间观察手势意图；
      • 如果 panGesture 成功，UIKit 会将触摸序列会被标记 “被 UIScrollView 占用” → UIButton 收到 touchesCancelled。
      • 如果 panGesture 失败，触摸序列被 UIButton 占有。

这个延迟可以通过 UIScrollView 的 delaysContentTouches 字段取消掉。