57、iOS触摸事件与手势处理全解析

algae

于 2025-11-22 15:00:57 发布

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分类专栏： iOS开发实战精要文章标签： iOS 触摸事件手势处理

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iOS触摸事件与手势处理全解析

在iOS开发中，触摸事件和手势处理是非常重要的一部分，它直接影响着用户与应用程序的交互体验。下面我们将详细探讨iOS中触摸事件的转发、多点触摸架构、触摸通知方法，以及通过两个具体的应用实例来加深理解。

事件转发：保持响应链的活跃

在iOS应用中，响应链是处理触摸事件的关键机制。以邮件应用中的表格视图单元格为例，假设该单元格只处理删除滑动手势。当触摸事件发生时，单元格需要判断该事件是否为其能处理的滑动手势。
- 事件匹配 ：如果事件匹配单元格所期望的滑动手势，单元格会采取相应动作，事件处理结束。
- 事件不匹配 ：若事件不匹配，单元格有责任将该事件手动转发给响应链中的下一个对象。否则，表格及响应链上的其他对象将无法响应，应用可能无法按用户预期运行。

以下是一个虚构的事件响应方法示例，展示了如何将事件转发给下一个响应者：

- (void)respondToFictionalEvent:(UIEvent *)event {
    if ([self shouldHandleEvent:event]) {
        [self handleEvent:event];
    } else {
        [[self nextResponder] respondToFictionalEvent:event];
    }
}

在实际开发中，当对象拦截到自己无法处理的事件时，应手动将其传递给下一个响应者，以确保响应链的正常工作。

多点触摸架构

手势通过事件嵌入在响应链中传递，因此处理多点触摸屏幕交互的代码需要包含在响应链中的对象里。通常，我们可以选择将代码嵌入 UIView 的子类或 UIViewController 中。
- 代码嵌入视图 ：如果视图需要根据用户触摸对自身进行操作，代码可能应放在定义该视图的类中。例如， UISwitch 和 UISlider 等控件类会响应触摸相关事件，它们的手势处理代码就嵌入在类中。
- 代码嵌入视图控制器 ：当处理的手势影响的不仅仅是被触摸的对象时，手势代码应放在相关的视图控制器类中。例如，用户触摸一行并指示删除所有行的手势，应由视图控制器中的代码处理。

四个触摸通知方法

iOS系统提供了四个方法来通知响应者关于触摸事件：
1. touchesBegan:withEvent: ：当用户首次触摸屏幕时，系统会查找实现了该方法的响应者。通过该方法，我们可以获取触摸的点击次数和触摸数量。

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event  {
    NSUInteger numTaps = [[touches anyObject] tapCount];
    NSUInteger numTouches = [event.allTouches count];
    // Do something here.
}

touchesMoved:withEvent: ：当用户手指在屏幕上移动时，该方法会被多次调用。我们可以通过它获取每个手指的当前位置和之前的位置。
touchesEnded:withEvent: ：当用户的任何手指离开屏幕时，调用该方法，表示手势结束。
touchesCancelled:withEvent: ：如果用户在手势进行中被其他事件中断（如来电），该方法会被调用，可在此进行清理工作。

在这些方法中， allTouches 属性包含当前所有按压在屏幕上的手指对应的 UITouch 对象，而 touches 参数包含刚刚添加、移除、移动或停止移动的手指对应的 UITouch 对象。

TouchExplorer应用实践

为了更好地理解四个触摸通知方法的调用时机，我们可以创建一个名为 TouchExplorer 的应用。
操作步骤如下 ：
1. 在Xcode中，使用单视图应用模板创建新项目，产品名称为 TouchExplorer ，设备选择 Universal 。
2. 在 ViewController.m 的类扩展中添加三个输出口：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *messageLabel;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *tapsLabel;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *touchesLabel;
@end

编辑 Main.storyboard ：
- 拖动一个标签到视图的左上角，按住 Option 键复制两个标签，使它们垂直排列。
- 设置标签的自动布局约束：在文档大纲中，从第一个标签 Control 拖动到主视图，按住 Shift 键选择“Top Space to Top Layout Guide”和“Leading Space to Container Margin”，对其他两个标签执行相同操作。
- 将标签连接到对应的输出口：从视图控制器图标 Control 拖动到三个标签，分别连接到 messageLabel 、 tapsLabel 和 touchesLabel 。
- 双击每个标签并按 Delete 键清除文本。
确保视图的用户交互和多点触摸功能启用：单击视图背景或文档大纲中的视图图标，打开属性检查器，在视图部分勾选“User Interaction Enabled”和“Multiple Touch”。
在 ViewController.m 的 @implementation 部分添加以下代码：

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
}

- (void)didReceiveMemoryWarning
{
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}

- (void)updateLabelsFromTouches:(NSSet *)touches {
    NSUInteger numTaps = [[touches anyObject] tapCount];
    NSString *tapsMessage = [[NSString alloc]
                             initWithFormat:@"%ld taps detected", (unsigned long)numTaps];
    self.tapsLabel.text = tapsMessage;

    NSUInteger numTouches = [touches count];
    NSString *touchMsg = [[NSString alloc] initWithFormat:
                          @"%ld touches detected", (unsigned long)numTouches];
    self.touchesLabel.text = touchMsg;
}

#pragma mark - Touch Event Methods
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    self.messageLabel.text = @"Touches Began";
    [self updateLabelsFromTouches:event.allTouches];
}

- (void)touchesCancelled:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    self.messageLabel.text = @"Touches Cancelled";
    [self updateLabelsFromTouches: event.allTouches];
}

- (void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    self.messageLabel.text = @"Touches Ended.";
    [self updateLabelsFromTouches: event.allTouches];
}

- (void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    self.messageLabel.text = @"Drag Detected";
    [self updateLabelsFromTouches: event.allTouches];
}

@end

编译并运行应用，在模拟器中，我们可以通过多次点击屏幕增加点击次数，点击并按住鼠标拖动来模拟触摸和拖动。同时，按住 Option 键并点击鼠标拖动可以模拟双指捏合，按住 Option 和 Shift 键可以模拟双指滑动。如果在真机上运行，我们可以尝试不同数量的手指触摸和点击，以更好地理解四个触摸方法的工作原理。

Swipes应用：检测滑动手势

接下来，我们将创建一个名为 Swipes 的应用，用于检测水平和垂直滑动手势。
操作步骤如下 ：
1. 在Xcode中，使用单视图应用模板创建新项目，设备选择 Universal ，项目名称为 Swipes 。
2. 在 ViewController.m 的类扩展中添加以下代码：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *label;
@property (nonatomic) CGPoint gestureStartPoint;
@end

编辑 Main.storyboard ：
- 确保视图控制器的视图启用了用户交互和多点触摸功能。
- 从库中拖动一个标签到视图的上部，设置文本对齐方式为居中，并调整其他文本属性以方便阅读。
- 在文档大纲中，从标签 Control 拖动到视图，按住 Shift 键选择“Top Space to Top Layout Guide”和“Center Horizontally in Container”。
- 从视图控制器图标 Control 拖动到标签，连接到 label 输出口。
- 双击标签并删除其文本。
在 ViewController.m 中添加以下代码：

static CGFloat const kMinimumGestureLength = 25;
static CGFloat const kMaximumVariance      =  5;

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
}

- (void)didReceiveMemoryWarning
{
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}

#pragma mark - Touch Handling

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    UITouch *touch = [touches anyObject];
    self.gestureStartPoint = [touch locationInView:self.view];
}

- (void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    UITouch *touch = [touches anyObject];
    CGPoint currentPosition = [touch locationInView:self.view];

    CGFloat deltaX = fabsf(self.gestureStartPoint.x - currentPosition.x);
    CGFloat deltaY = fabsf(self.gestureStartPoint.y - currentPosition.y);

    if (deltaX >=kMinimumGestureLength && deltaY <= kMaximumVariance) {
        self.label.text = @"Horizontal swipe detected";
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC),
                       dispatch_get_main_queue(),
                       ^{ self.label.text = @""; });
    } else if (deltaY >=kMinimumGestureLength &&
               deltaX <= kMaximumVariance){
        self.label.text = @"Vertical swipe detected";
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC),
                       dispatch_get_main_queue(),
                       ^{ self.label.text = @""; });
    }
}

@end

在 touchesBegan:withEvent: 方法中，我们记录用户首次触摸的位置。在 touchesMoved:withEvent: 方法中，计算手指在水平和垂直方向上的移动距离，判断是否构成滑动手势。如果是，设置标签文本显示检测到的滑动类型，并在2秒后清除文本。

通过以上两个应用实例，我们可以更深入地理解iOS中触摸事件和手势处理的机制，从而在实际开发中更好地实现用户交互功能。

通过以上步骤，我们可以创建一个简单的iOS应用，用于检测水平和垂直滑动手势。在实际开发中，我们可以根据需求调整最小手势长度和最大偏差值，以实现更精确的手势检测。

深入剖析与总结

触摸事件与手势处理的技术要点回顾

为了更清晰地理解iOS中触摸事件和手势处理的关键技术点，我们对前面的内容进行总结和深入剖析。

技术要点	描述
事件转发	当对象无法处理触摸事件时，需要手动将其转发给响应链中的下一个对象，以确保事件能被正确处理。示例代码： `objc<br>- (void)respondToFictionalEvent:(UIEvent *)event {<br> if ([self shouldHandleEvent:event]) {<br> [self handleEvent:event];<br> } else {<br> [[self nextResponder] respondToFictionalEvent:event];<br> }<br>}<br>`
多点触摸架构	处理多点触摸交互的代码可嵌入 `UIView` 子类或 `UIViewController` 中。视图自身操作相关代码放视图类，影响多个对象的手势代码放视图控制器类。
触摸通知方法	包括 `touchesBegan:withEvent:` 、 `touchesMoved:withEvent:` 、 `touchesEnded:withEvent:` 和 `touchesCancelled:withEvent:` 。通过这些方法可以获取触摸的点击次数、触摸数量、手指位置等信息。
手势检测	以 `Swipes` 应用为例，通过记录触摸起始点，在手指移动时计算水平和垂直方向的移动距离，判断是否构成滑动手势。

代码逻辑流程图

下面是 Swipes 应用中滑动手势检测的逻辑流程图：

graph TD;
    A[用户触摸屏幕] --> B[touchesBegan:withEvent:记录起始点];
    B --> C[手指移动];
    C --> D[touchesMoved:withEvent:计算移动距离];
    D --> E{是否构成滑动手势};
    E -- 是 --> F[显示滑动类型标签文本];
    F --> G[2秒后清除标签文本];
    E -- 否 --> C;

实际开发中的注意事项

响应链的维护 ：在开发过程中，要时刻注意响应链的完整性。如果某个对象错误地拦截了事件而不进行转发，可能会导致应用的部分功能无法正常使用。例如，在自定义视图时，要确保在不需要处理某些事件时，将其正确地传递给下一个响应者。
手势检测的精度 ：在 Swipes 应用中，我们定义了最小手势长度和最大偏差值。在实际开发中，需要根据应用的具体需求进行调整。如果最小手势长度设置得太小，可能会误判一些小的移动为滑动手势；如果设置得太大，用户可能需要滑动很长距离才能触发手势。
真机测试的重要性 ：虽然模拟器可以模拟一些基本的触摸操作，但要体验完整的多点触摸功能，必须在真机上进行测试。真机的触摸响应更加真实，能够发现一些在模拟器中无法发现的问题。

拓展应用场景

游戏开发 ：在游戏中，触摸事件和手势处理是实现玩家交互的关键。例如，通过检测滑动手势可以控制角色的移动方向，通过点击手势可以触发角色的攻击动作。
绘图应用 ：绘图应用需要精确地处理用户的触摸事件，以实现画笔的移动、颜色的选择等功能。可以利用 touchesMoved:withEvent: 方法实时获取手指的位置，绘制线条和图形。
导航应用 ：在导航应用中，用户可能会通过双指捏合来缩放地图，通过滑动手势来移动地图。通过实现相应的手势检测代码，可以为用户提供更加便捷的操作体验。

总结

iOS中的触摸事件和手势处理是实现用户交互的重要组成部分。通过理解事件转发、多点触摸架构、触摸通知方法和手势检测的原理，并结合实际应用的开发，我们可以为用户提供更加流畅、便捷的交互体验。在实际开发中，要注意响应链的维护、手势检测的精度和真机测试的重要性，同时可以根据不同的应用场景进行拓展和创新。希望本文能够帮助开发者更好地掌握iOS触摸事件和手势处理的技术，开发出更加优秀的应用程序。