iOS-UIGestureRecognizer详解-原理篇

前言

本文主要内容如下：

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

2. 讲讲 UIGestureRecognizer 和 UITouch 事件的关系。

3. 讲讲如何自己设置手势？

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是一个笼统类，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，同时也提升了使用户的交互体验。UIGestureRecognizer有七个子类，它们具体实现了不同手势的功能。

手势结构关系图.png

1.2 属性、方法、代理商

UIGestureRecognizer 是一个笼统类，所以它会提供很多共有的属性和方法给子类使用，这也是笼统父类的作使用。

1.2.1 初始化、增加target、移除target

//初始化方法 且 增加 target的方法- (instancetype)initWithTarget:(nullable id)target action:(nullable SEL)action//单独增加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增加多个selector方法，并且触发的时候，所有增加的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使用的，有的属性是很常使用的，就不开展说了，有的属性不常使用，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;  //手势代理商@property(nullable,nonatomic,weak) id <UIGestureRecognizerDelegate> delegate;//手势能否有效  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;       //推迟touch事件开始 default  NO   **下面会详解该属性**@property(nonatomic) BOOL delaysTouchesBegan;//推迟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 //能否只允许一种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）使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可以使用）@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，把它了解成了设置为NO，即可以同时响应几种手势点击了呢？
这个属性的意思：能否同时只接受一种触摸类型，而不是能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}

假如把requiresExclusiveTouchType设置为NO，假设view上增加了tapGesture手势，你同时使用手点击和使用触控笔点击该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，假如识别到了手势，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，假如设置为NO，touch事件传递的方法依然会被执行。

• delaysTouchesBegan 使用于控制事件的开始响应的时机，”能否推迟响应触摸事件”。设置为NO，不会推迟响应触摸事件，假如我们设置为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 使用于控制事件结束响应的时机，”能否推迟结束触摸事件”，设置为NO，则会立马调使用touchEnd:withEvent这个方法（假如需要调使用的话）。设置为YES，会等待一个很短的时间，假如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 调使用了");}//tap.cancelsTouchesInView = YES; 控制台输出如下：2018-07-26 15:31:13.034236+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesMoved调使用了2018-07-26 15:31:13.042147+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesMoved调使用了2018-07-26 15:31:13.042685+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesMoved调使用了2018-07-26 15:31:13.051290+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesMoved调使用了2018-07-26 15:31:13.051290+0800 GestureDemo[82008:1643784] touchesCancel调使用了2018-07-26 15:31:13.082702+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调使用了2018-07-26 15:31:13.083552+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调使用了2018-07-26 15:31:13.083918+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调使用了2018-07-26 15:31:13.090601+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调使用了2018-07-26 15:31:13.098323+0800 GestureDemo[82008:1643784] panHandler 调使用了//pan.cancelsTouchesView = NO;控制台输出如下：2018-07-26 15:38:00.895361+0800 GestureDemo[82069:1649256] touchesMoved调使用了2018-07-26 15:38:00.903074+0800 GestureDemo[82069:1649256] panHandler 调使用了2018-07-26 15:38:00.903316+0800 GestureDemo[82069:1649256] touchesMoved调使用了2018-07-26 15:38:00.903696+0800 GestureDemo[82069:1649256] panHandler 调使用了2018-07-26 15:38:00.903962+0800 GestureDemo[82069:1649256] touchesMoved调使用了2018-07-26 15:38:00.911393+0800 GestureDemo[82069:1649256] panHandler 调使用了

栗子中，pan.cancelsTouchesInView = YES时，为什么会打印”touchesMoved调使用了”呢？这就涉及到第二个属性delaysTouchesBegan,这是由于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方法被调使用，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

- (void)addPanGesture{    UIPanGestureRecognizer *pan = [[UIPanGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(panHandler:)];    pan.cancelsTouchesInView = YES;    pan.delaysTouchesBegan = YES;    [self.view addGestureRecognizer:pan];}- (void)panHandler:(UIPanGestureRecognizer *)sender{    NSLog(@"panHandler 调使用了");}//pan.delaysTouchesBegan = YES;  控制台输出如下：2018-07-26 16:06:59.682302+0800 GestureDemo[82294:1669777] panHandler 调使用了2018-07-26 16:06:59.689734+0800 GestureDemo[82294:1669777] panHandler 调使用了2018-07-26 16:06:59.689973+0800 GestureDemo[82294:1669777] panHandler 调使用了2018-07-26 16:06:59.697302+0800 GestureDemo[82294:1669777] panHandler 调使用了2018-07-26 16:06:59.697675+0800 GestureDemo[82294:1669777] panHandler 调使用了

当delaysTouchesBegan 设置为YES时，手势识别成功之前都不会调使用touches相关方法，由于手势识别成功了，所以控制台只打印了”panHandler 调使用了”的信息。假如手势识别失败了，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调使用了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调使用了//tap.delaysTouchesEnded = NO 时，控制台输出如下：2018-07-26 16:48:15.722280+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesBegan调使用了2018-07-26 16:48:15.815430+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesEnded调使用了2018-07-26 16:48:15.896287+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesBegan调使用了2018-07-26 16:48:15.984245+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesEnded调使用了2018-07-26 16:48:16.057009+0800 GestureDemo[88254:1708453] touchesBegan调使用了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调使用了

就像上面对这个属性的分析一样 设置为NO，则会立马调使用touchEnd:withEvent这个方法。设置为YES，会等待一个很短的时间，假如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

使用法：[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。假如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。
假如一个view上增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余手势动作。比方，单击和双击手势并存时，假如不做解决，它就只能发送出单击的消息。为了能够优先识别双击手势，我们即可以使用requireGestureRecognizerToFail：这个方法设置优先响应双击手势。

1.2.3 UIGestureRecognizerDelegate代理商方法

//开始进行手势识别时调使用的方法，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;//能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使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”：比方tapGesture、swipeGesture等
“连续手势”: 比方：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，方法将不会被调使用    UIGestureRecognizerStateRecognized = UIGestureRecognizerStateEnded };

1.3.1 点击手势——UITapGestureRecognizer

在视图上点击视图的手势——常使用度五颗星

//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——常使用度三颗星

//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——常使用度三颗星

//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

在视图上使用手指进行有方向滑动的手势——常使用度三颗星

/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

在视图上使用手指进行长按的手势——常使用度三颗星

//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

在视图上使用手指进行平移的手势——常使用度四颗星

//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——常使用度三颗星

//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

苹果用RunLoop注册了一个 Source1 (基于 mach port 的) 使用来接收系统事件，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。SpringBoard 只接收按键(锁屏/静音等)，触摸，加速，接近传感器等几种 Event，随后使用 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，并调使用 _UIApplicationHandleEventQueue() 进> 行应使用内部的分发。

_UIApplicationHandleEventQueue() 会把 IOHIDEvent 解决并包装成 UIEvent 进行解决或者> 分发，其中包括识别 UIGesture/解决屏幕旋转/发送给 UIWindow 等。通常事件比方 >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，其首先会调使用 Cancel > 将当前的 touchesBegin/Move/End 系列回调打断。随后系统将对应的 UIGestureRecognizer 标记为待解决。

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> 解决的 GestureRecognizer，并执行GestureRecognizer的回调。

当有 UIGestureRecognizer 的变化(创立/销毁/状态改变)时，这个回调都会进行相应解决。

三、自己设置手势

假如系统提供的手势不能满足你，你也可以自己设置手势。自己设置手势需要继承：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: 

更多自己设置手势内容请看这里

关于iOS-UITouch事件解决请看 UITouch事件解决-原理篇
本文借鉴了少量前辈的文章，假如有不对的地方请指正，欢迎大家一起交流学习。