iOS_触摸事件与手势识别

一、触摸事件

　　1.1iOS的输入事件

　　1.2 触摸事件的处理

　　1.3 UITouch类中包含五个属性

　　1.4 UITouch类中包含两个成员函数

　　1.5响应者链

二、手势识别

　　2.1使用手势处理器（UIGestureRecognizer）

　　2.2案例分析

1.1 iOS的输入事件

　　在iOS中事件分为三类：

　　1.触摸事件：通过触摸、手势进行触发（例如手指点击、缩放）

　　2.运动事件：通过加速器进行触发（例如手机晃动）

　　3.远程控制事件：通过其他远程设备触发（例如耳机控制按钮）

　　下图是苹果官方对于这三种事件的形象描述：

　　iOS中许多事件对象都是UIEvent类的实例，UIEvent记录了事件所产生的时刻和事件类型。通过UIEvent对象的type属性可以获取事件的类型。在iOS中不是任何对象都能处理事件，只有继承了UIResponser的对象才能接收并处理事件。我们称之为“响应者对象”。UIApplication，UIViewController，UIView都继承自UIResponser，因此它们都是响应者对象，都能够接收并处理事件。

　　UIEvent类对事件类型定义了enum常量：

　　typedefNS_ENUM(NSInteger,UIEventType)

　　{

　　UIEventTypeTouches,

　　UIEventTypeMotion,

　　UIEventTypeRemoteControl,

　　};

　　在以下三种情况下，不能接收事件

　　1.与用户交互的属性设为NO

　　2.hideen设为YES（隐藏）

　　3.alpha=0（透明）

1.2 触摸事件的处理

　　UIView是UIResponder的子类，可以覆盖下列4个方法处理不同的触摸事件。

　　1. 一根或者多根手指开始触摸屏幕

　　- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

　　2.一根或者多根手指在屏幕上移动（随着手指的移动,会持续调用该方法）

　　- (void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

　　3.一根或者多根手指离开屏幕

　　- (void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

　　4.触摸结束前，某个系统事件(例如电话呼入)会打断触摸过程

　　- (void)touchesCancelled:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

　　注意：所有UIKit控件均继承自UIView

　　上述4个方法都有个UIEvent的参数，通过UIEvent可以得到事件的类型和产生时间，以及当前处于活动状态的所有触摸操作。但是，通常会使用UITouch对象而不是UIEvent对象来处理触摸事件。当用户触摸屏幕时，系统会创建一个UITouch实例，并将该对象和接触屏幕的那根手指关联。UITouch保存着手指在屏幕上触摸的位置。当手指移动时，系统会更新同一个UITouch对象，使之能够一直保存该手指在屏幕上的当前位置。当手指离开屏幕时，系统会取消相应的UITouch对象。另外，UITouch对象还会保存一些其他信息，比如，手指的前一个位置、手指按下屏幕的次数（tapCount, 可以用来判断单击和双击事件）。

提示：iPhone开发中，要避免使用双击事件

1.3 UITouch类中包含五个属性

window：触摸产生时所处的窗口。由于窗口可能发生变化，当前所在的窗口不一定是最开始的窗口
view：触摸产生时所处的视图。由于视图可能发生变化，当前视图也不一定时最初的视图
tapCount：点按操作和鼠标的单击操作类似，tapCount表示短时间内点按屏幕的次数。因此可以根据tapCount判断单击、双击或更多的点按
timestamp：时间戳记录了触摸事件产生或变化时的时间，单位是秒
phase：触摸事件在屏幕上有一个周期，即触摸开始、触摸点移动、触摸结束，还有中途取消。通过phase可以查看当前触摸事件在一个周期中所处的状态。phase是UITouchPhase类型的，是一个枚举配型，包含：

- UITouchPhaseBegan（触摸开始）

- UITouchPhaseMoved（接触点移动）

- UITouchPhaseStationary（接触点无移动）

- UITouchPhaseEnded（触摸结束）

- UITouchPhaseCancelled（触摸取消）

1.4 UITouch类中包含两个成员函数　

　　1) - (CGPoint)locationInView:(UIView *)view：

　　返回一个CGPoint类型的值，表示触摸在view这个视图上的位置，这里返回的位置是针对view的坐标系的。调用时传入的view参数为空的话，返回的时触摸点在整个窗口的位置

　　2) - (CGPoint)previousLocationInView:(UIView *)view：

该方法记录了前一个坐标值，函数返回也是一个CGPoint类型的值，表示触摸在view这个视图上的位置，这里返回的位置是针对view的坐标系的。调用时传入的view参数为空的话，返回的时触摸点在整个窗口的位置

1.5响应者链

　　我们知道在iOS程序中无论是最后面的UIWindow还是最前面的某个按钮，它们的摆放是有前后关系的，一个控件可以放到另一个控件上面或下面，那么用户点击某个控件时是触发上面的控件还是下面的控件呢，这种先后关系构成一个链条就叫“响应者链”。在iOS中响应者链的关系可以用下图表示：

　　通常来说，第一响应者都是UIView控件或UIView子类控件，当用户触摸该控件后，事件最先由该控件本身处理；如果该控件自身不处理事件，事件就会被传播到它对应的视图控制器（如果存在）；如果该控制器不处理该事件，事件就会传播到包含该控件的父UIView控件（如果存在）；如果该父UIView控件不处理该事件，事件就会传播到父UIView控件对应的视图控制器（如果存在）.......直到顶层视图对应的视图控制器。

如果事件从第一响应者开始传播，一直传播到应用界面的顶层视图的视图控制器，该事件依然没有得到处理，接下来该事件就会传播到应用程序窗口（UIWindow也继承了UIView）对象；如果应用程序窗口也不处理该事件，该事件就会传播到UIApplication(它也继承了UIResponder);如果该UIApplication还不处理该事件，该事件就会传播到应用程序委托对象（使用Xcode的项目模板生成的所有iOS项目中的应用程序委托类都继承了UIResponder）。

事件响应者链的典型传播路线如下：

First Responder -> First Responder的视图控制器（如果有）-> 父容器（如果有）->父容器的视图控制器(如果有) ->UIWindow -> UIApplication -> 应用程序委托对象

　　案例1：触摸事件响应

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //支持多点触摸
    self.view.multipleTouchEnabled = YES;
    //接受用户触摸交互
    self.view.userInteractionEnabled = YES;
}
//当用户手指开始接触控件或窗口事件时激发该方法
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
   /*
        知识点补充：
        1.当某个UIView发生触摸事件时，系统会将和事件相关的UITouch对象作为参数传入
        2.因为可以有多根手指同时触发同一个事件，所以传给视图的是一组UITouch对象，保存在NSSet中，例如：
            1）如果两根手指同时触摸某个视图，那么touchesBegan:withEvent:的第一个参数是包含两个UITouch实例的NSSet对象；
            2）如果这两根手指一前一后分开触摸同一个视图，那么视图会收到两个独立的touchesBegan:withEvent:消息，并且每个NSSet对象中只包含一个UITouch对象
        因此，根据NSSet中UITouch的个数可以判断出是单点触摸还是多点触摸
    */
    NSLog(@"触摸点击");
    //通过读取touches创建新的UITouch对象
    UITouch *touch = [touches anyObject];
    
    //取出当前点击的坐标点
    CGPoint location = [touch locationInView:self.view];
    
    //取出上一个坐标点（适用于移动情况下，如果只是纯粹的两次触摸点击，无效果）
    CGPoint previousLocation = [touch previousLocationInView:self.view];
    //打印输出坐标点
    NSLog(@"%@,%@",NSStringFromCGPoint(location),NSStringFromCGPoint(previousLocation));
    
    //输出所有的UITouch对象
//    NSLog(@"%@",[touches allObjects]);
}
//当用户手指结束触摸控件时激发该方法
-(void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"触摸结束");
}
//当用户手指在控件上移动时激发该方法
-(void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"触摸移动");
}
//当系统事件（比如内存低事件）中止了触碰事件时激发该方法
-(void)touchesCancelled:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"取消触摸");
}

@end

二、手势识别

　　2.1使用手势处理器（UIGestureRecognizer）

2.1.1基础知识介绍

通过手势处理器处理用户触碰事件更加简单，而且无论处理哪种触碰手势，都可面向UIGestureRecognizer编程，UIGestureRecognizer提供了如下子类：

UITapGestureRecognizer	点按手势
UIPinchGestureRecognizer	捏合手势
UIPanGestureRecognizer	拖动手势
UISwipeGestureRecognizer	轻扫手势（滑动手势），支持四个方向的轻扫，但是不同的方向要分别定义轻扫手势
UIRotationGestureRecognizer	旋转手势
UILongPressGestureRecognizer	长按手势

　　2.1.2使用手势处理器处理用户触碰手势的编程步骤

1.根据程序要处理的手势创建对应的手势处理器对象。创建手势处理器需要指定target和action参数—当该控件上发生触碰手势后，该target对象的action方法就会被触发。

2.如果该UI控件不允许用户交互，则该UI控件的userInteractionEnabled属性设为YES;如果希望该控件可支持多点触碰，还需要将multipleTouchEnabled设为YES;

3.调用UI控件的addGestureRecognizer:方法添加手势处理器。

　　UIGestureRecognizer作为所有手势处理器的基类，它提供了如下常用的方法和属性。

- locationInView:(UIView*)view :返回该手势在view控件中的触碰位置。

- locationOfTouch:(NSInteger)touchIndex inView:(UIView*)view : 返回该手势中地touchIndex个触碰点在view控件中的触碰位置。

- numberOfTouches: 返回该手势包含触碰点的数量（也就是用户用了几个手指进行触碰）。

- view:返回激发该手势的UI控件。

- enabled：用户设置和返回该手势处理器是否可用

- state:获取该手势所处的状态，比如手势刚开始时处于UIGestureRecognizerStateBegan状态，手势结束时处于UIGestureRecognizerStateEnded状态。

　　2.2案例分析

　　2.2.1使用UITapGestureRecognizer处理点击手势

UITapGestureRecognizer还提供了如下两个属性。

numberOfTapsRequired：指定了该手势处理器只处理几次触碰事件。

numberOfTouchesRequired:指定该手势处理器只处理几个手指的触碰事件。

　　案例代码如下：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *myView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //设置myView控件支持用户交互
    self.myView.userInteractionEnabled = YES;
    //设置myView控件支持多点触碰
    self.myView.multipleTouchEnabled = YES;
    //一、tap手势
    //创建手势处理器，指定使用该控制器的tap:方法处理手势
    UITapGestureRecognizer *tap = [[UITapGestureRecognizer alloc]initWithTarget:self action:@selector(tap:)];
    //指定该手势处理器只处理几次触碰事件
    tap.numberOfTapsRequired = 1;
    //指定该手势处理器只处理几个手指的触碰事件
    tap.numberOfTouchesRequired = 2;
    //为myView控件添加手势处理器
    [self.myView addGestureRecognizer:tap];
    
}

//实现手势处理器的方法，该方法应该声明一个形参
//当该方法被激发时，手势处理器会作为参数传给该方法的参数
-(void)tap:(UITapGestureRecognizer *)sender
{
    UIView *view = sender.view;
    if ([sender.view.backgroundColor isEqual:[UIColor redColor]])
    {
        view.backgroundColor = [UIColor greenColor];
    }
    else
    {
        view.backgroundColor = [UIColor redColor];
    }
}

@end

　　2.2.2使用UIPinchGestureRecognizer处理捏合手势

UIPinchGestureRecognizer定义了如下两个属性来获取捏合相关信息。

- scale:获取捏合的比例。

- velocity：获取捏合的速度。

　　案例代码如下：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *myView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //设置myView控件支持用户交互
    self.myView.userInteractionEnabled = YES;
    //设置myView控件支持多点触碰
    self.myView.multipleTouchEnabled = YES;
    //二、pinch手势（放大、缩小）(捏合)
    UIPinchGestureRecognizer *pinch = [[UIPinchGestureRecognizer alloc]initWithTarget:self action:@selector(pinch:)];
    [self.view addGestureRecognizer:pinch];
}

//实现手势处理器的方法，该方法应该声明一个形参
//当该方法被激发时，手势处理器会作为参数传给该方法的参数
-(void)pinch:(UIPinchGestureRecognizer *)sender
{
    if (sender.state == UIGestureRecognizerStateRecognized)
    {
        //1.使用仿射变换获取当前的状态
        CGAffineTransform transform = self.myView.transform;
        //2.按照变换系数对view进行变换
        transform = CGAffineTransformScale(transform, sender.scale, sender.scale);
        //3.按照新的仿射变换进行变换视图
        self.myView.transform = transform;
    }
}
@end

　　2.2.3使用UIRotationGestureRecognizer处理旋转手势

使用UIRotationGestureRecognizer处理旋转手势的步骤与其他手势处理器的步骤完全相同。UIRotationGestureRecognizer定义了如下两个属性来获取旋转相关的信息。

- roration :获取旋转角度。

- velocity:获取旋转速度。

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *myView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //设置myView控件支持用户交互
    self.myView.userInteractionEnabled = YES;
    //设置myView控件支持多点触碰
    self.myView.multipleTouchEnabled = YES;
    
    //三、Rotain手势（旋转）
    UIRotationGestureRecognizer *rotain = [[UIRotationGestureRecognizer alloc]initWithTarget:self action:@selector(rotain:)];
    //给view控件添加手势处理器
    [self.view addGestureRecognizer:rotain];
}

-(void)rotain:(UIRotationGestureRecognizer *)sender
{
    if (sender.state == UIGestureRecognizerStateChanged)
    {
        //方式一：
        //使用放射变换进行旋转
//        self.myView.transform = CGAffineTransformMakeRotation(sender.rotation);
        
        //方式二：
        //1.使用仿射变换获取当前的状态
        CGAffineTransform transform = self.myView.transform;
        //2.按照变换系数对view进行变换
        transform = CGAffineTransformRotate(transform, sender.rotation);
        //3.按照新的仿射变换进行变换视图
        self.myView.transform = transform;
    }
    sender.rotation = 0;
    /*
     方式一与方式二的区别在于：
     在执行之后方式一不需要进行复位操作，方式二需要进行复位。以防影响下一次操作。
     注意：复位不是必须的，可以根据开发者的需要进行选择是否需要进行复位操作。
     */
}

@end

　　2.2.4使用UISwipeGestureRecognizer处理轻扫手势

使用UISwipeGestureRecognizer处理轻扫手势的步骤与其他手势处理器的步骤完全相同。UISwipeGestureRecognizer定义了如下两个属性来获取旋转相关的信息。

- direction:设置该手势处理器处理该方向的轻扫。

- numberOfTouchesRequired:指定该手势处理器只处理几个手指的触碰事件。

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *myView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //设置myView控件支持用户交互
    self.myView.userInteractionEnabled = YES;
    //设置myView控件支持多点触碰
    self.myView.multipleTouchEnabled = YES;
  //六、swipe手势（轻扫）
    UISwipeGestureRecognizer *swipe = [[UISwipeGestureRecognizer alloc]initWithTarget:self action:@selector(swipe:)];
//    swipe.direction = UISwipeGestureRecognizerDirectionRight | UISwipeGestureRecognizerDirectionLeft;
    
    [self.view addGestureRecognizer:swipe];
}

-(void)swipe:(UISwipeGestureRecognizer *)sender
{
    if (sender.direction == UISwipeGestureRecognizerDirectionRight)
    {
        NSLog(@"swipe right");
    }
    else if (sender.direction == UISwipeGestureRecognizerDirectionLeft)
    {
        NSLog(@"swipe left");
    }
    else if (sender.direction == UISwipeGestureRecognizerDirectionUp)
    {
        NSLog(@"swipe up");
    }
    else if (sender.direction == UISwipeGestureRecognizerDirectionDown)
    {
        NSLog(@"swipe down");
    }
}
@end

　　2.2.5使用UIPanGestureRecognizer处理拖动手势

使用UIPanGestureRecognizer处理轻扫手势的步骤与其他手势处理器的步骤完全相同。UIPanGestureRecognizer定义了如下两个属性来获取旋转相关的信息。

- maximumNumberOfTouches:设置该拖动手势处理器最多支持几个手指拖动。

- minimumNumeberOfTouches:设置该拖动手势处理器最少需要几个手指一起拖动。

除此之外，该手势处理器还提供了如下方法来获取拖动相关信息。

- translationView：获取该拖动手势在指定控件上的位移。该方法返回一个CGPoint结构体数据，该结构体中x变量的值代表了水平方向的位移，y变量的值代表了垂直方向的位移。

- velocityInView：获取该拖动手势在指定控件上的拖动速度。该方法返回一个CGPoint结构体数据，该结构体中x变量的值代表了水平方向的速度，y变量的值代表了垂直方向的速度。

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *myView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //设置myView控件支持用户交互
    self.myView.userInteractionEnabled = YES;
    //设置myView控件支持多点触碰
    self.myView.multipleTouchEnabled = YES;
    //四、pan手势（拖动）
    UIPanGestureRecognizer *pan = [[UIPanGestureRecognizer alloc]initWithTarget:self action:@selector(pan:)];
    //指定该手势处理器处理的最小手指数
    pan.minimumNumberOfTouches = 1;
    //指定该手势处理器处理的最da手指数
    pan.maximumNumberOfTouches = 1;
    [self.myView addGestureRecognizer:pan];
}
-(void)pan:(UIPanGestureRecognizer *)sender
{
    //判断手势的状态
    if (sender.state == UIGestureRecognizerStateChanged)
    {
        
        CGPoint offSetPoint = [sender translationInView:self.view];
        CGPoint center = self.myView.center;
        self.myView.center = CGPointMake(center.x+offSetPoint.x, center.y+offSetPoint.y);
//        CGPoint velocity = [sender velocityInView:self.myView];
//        CGPoint translation = [sender translationInView:self.myView];
//        NSLog(@"%@,%@",velocity,translation);
    }
    //进行复位操作
    [sender setTranslation:CGPointZero inView:self.view];
}
@end

　　2.2.6使用UILongPressGestureRecognizer处理长按手势

使用UILongPressGestureRecognizer处理轻扫手势的步骤与其他手势处理器的步骤完全相同。UILongPressGestureRecognizer定义了如下属性来获取旋转相关的信息。

- minimumPressDuration:指定用户至少在屏幕上按下多少秒才会触发该长按手势。该属性默认值为0.5。

- numberOfTouchesRequired:指定必须使用几个手指在屏幕上长按才会触发手势。

- allowableMovement:指定该长按手势允许用户移动手指的最大距离。如果用户手指按下时移动超过了该距离。则长按手指失效。

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *myView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //设置myView控件支持用户交互
    self.myView.userInteractionEnabled = YES;
    //设置myView控件支持多点触碰
    self.myView.multipleTouchEnabled = YES;
    //五、longPress手势（长按）
    UILongPressGestureRecognizer *longPress = [[UILongPressGestureRecognizer alloc]initWithTarget:self action:@selector(longPress:)];
    //指定该手势处理器只处理几个手指的触碰事件
    longPress.numberOfTouchesRequired = 1;
    //长按的持续时间（按住多久之后才算做是长按）
    longPress.minimumPressDuration = 0.5f;
    //为控件添加长按手势
    [self.myView addGestureRecognizer:longPress];
}
-(void)longPress:(UILongPressGestureRecognizer *)sender
{
    if (sender.state == UIGestureRecognizerStateChanged)
    {
        self.myView.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
    }
    else if (sender.state == UIGestureRecognizerStateEnded)
    {
        self.myView.backgroundColor = [UIColor redColor];
    }
}
@end

知识扩充：UIView的常用方法

　　1.convertRect:fromView:

　　转换一个矩形从其他视图坐标系到接收者坐标系。

　　- (CGRect)convertRect:(CGRect)rect fromView:(UIView *)view

　　参数：

　　rect ：一个在视图坐标系中的矩形

　　view ：一个视图内部有矩形在他的坐标系中。如果视图是nil，那么这个方法将会基于窗口来转换。否则视图和接收者必须都属于同一个UIWindow对象

　　返回值：The converted rectangle 转换过的矩形

　　2.convertRect:toView:

　　转换接收者坐标系中的矩形到其他视图

　　- (CGRect)convertRect:(CGRect)rect toView:(UIView *)view

　　参数：

　　rect ：一个在接收者坐标系中的矩形

　　view ：要转换过去的目标视图对象。如果这个是视图是nil，这个方法将会基于窗口坐标系来转换。否者视图和接收者必须属于同一个UIwindow对象

　　返回值：一个转换过的矩形

　　3.convertPoint:fromView:

　　把一个点从一个坐标系转换到接收者的坐标系

　　- (CGPoint)convertPoint:(CGPoint)point fromView:(UIView *)view

　　参数：

　　point ：一个视图中坐标系上的点

　　view ：一个视图包含了点和他自身坐标系。如果是图是nil，那么这个方法将尝试转换基于窗口的坐标系。否则视图和那个接收者必须属于同一个UIWindow对象。

　　返回值：一个转换到接收者坐标系的点

　　4.convertPoint:toView:

　　转换一个点从接收者坐标系到给定的视图坐标系

　　- (CGPoint)convertPoint:(CGPoint)point toView:(UIView *)view

　　参数：

　　point ：一个在调用者坐标系中的点

　　view ：一个包含了需要被转换的点的视图。如果视图是nil，那么这个方法将会转换成基于窗口的坐标。否则视图和接收者都要属于同一个UIWindow对象。

　　返回值：基于视图的坐标系转换过的点

　　示例：

　　　　//1.将点的坐标转换成btn的坐标系

　　　　CGPoint newPoint = [self convertPoint:point toView:btn];

　　5.hitTest:withEvent:

　　返回接收者视图层次中最远的派生（包括它本身）的特定的点。

　　- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event

　　参数：

　　point ：接收者坐标系中的点

　　event ：触发这个方法的事件或者是如果这个方法被预调用就返回nil

　　返回值：一个视图对象最远的派生点。如果这个点位于接收者之外就返回nil

　　示例：

　　　　//不做任何处理，按照默认的响应链顺序

　　return [super hitTest:point withEvent:event];

　　讨论：

　　　　这个方法贯穿视图的层次发送pointInside:withEvent: 消息到每一个子视图用来决定那个子视图需要接收触摸事件。如果pointInside:withEvent: 返回YES，那么视图的层次全部贯穿；否则视图层次的分支是被否定的。你不太需要调用这个方法，但是你需要重写它用来隐藏子视图的触摸事件。如果视图是隐藏的，禁止用户交互的或者透明值小于01那么这个方法不可用。

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