57、iOS触摸与手势开发实战

原创于 2025-11-07 15:03:14 发布 · 18 阅读

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#iOS #触摸事件 #手势识别

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iOS触摸与手势开发实战

在iOS开发中，处理触摸和手势是构建交互性应用的重要部分。本文将详细介绍如何处理触摸事件及实现常见手势识别，同时会通过两个具体应用示例进行说明。

触摸事件基础

在处理触摸事件时，并非所有触摸对象都与当前视图或视图控制器相关。例如，表格视图单元格可能不关心其他行或导航栏上的触摸。可以通过以下代码获取特定视图内的触摸集合：

let myTouches = event.touchesForView(self.view)

每个 UITouch 对象代表一根手指，可通过它获取手指在屏幕上的位置，还能将该位置转换为视图的本地坐标系：

let point = touch.locationInView(self.view)  // point是CGPoint类型

以下是几个重要的触摸相关方法：
1. touchesMoved(_, withEvent:) ：当用户手指在屏幕上移动时会多次调用该方法，每次调用都会得到一组新的触摸对象和事件。除了能获取手指当前位置，还能获取上次调用 touchesMoved(_, withEvent:) 或 touchesBegan(_, withEvent:) 时手指的位置。
2. touchesEnded(_, withEvent:) ：当用户手指离开屏幕时调用，表明一次手势操作结束。
3. touchesCancelled(_, withEvent:) ：当用户在进行手势操作时被中断（如来电）会调用该方法。调用此方法后，当前手势不会再调用 touchesEnded(_, withEvent:) 。

TouchExplorer应用实践

为了更好地理解上述四个触摸相关方法的调用时机，我们来构建一个 TouchExplorer 应用。
1. 创建项目 ：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. 添加标签 ：该应用需要三个标签，分别用于显示最后调用的方法、当前点击次数和触摸次数。在 ViewController.swift 中添加以下代码：

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var messageLabel:UILabel!
    @IBOutlet var tapsLabel:UILabel!
    @IBOutlet var touchesLabel:UILabel!
}

编辑GUI ：选择 Main.storyboard 编辑界面，拖放一个标签到视图左上角，按住 Option 键再拖出两个标签，使其上下排列。
设置约束 ：在文档大纲中，从第一个标签按住 Control 键拖动到主视图，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。
连接标签 ：从视图控制器图标按住 Control 键拖动到三个标签，分别连接到对应的出口。
清除标签文本 ：双击每个标签并按 Delete 键清除文本。
启用交互 ：点击视图背景或文档大纲中的视图图标，打开属性检查器，确保“User Interaction Enabled”和“Multiple Touch”都被勾选。
修改代码 ：在 ViewController.swift 中添加以下代码：

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var messageLabel:UILabel!
    @IBOutlet var tapsLabel:UILabel!
    @IBOutlet var touchesLabel:UILabel!

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // 加载视图后进行额外设置，通常从nib加载
    }

    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
        // 释放可重新创建的资源
    }

    func updateLabelsFromTouches(touches:NSSet!) {
        let touch = touches.anyObject() as UITouch
        let numTaps = touch.tapCount
        let tapsMessage = "\(numTaps) taps detected"
        tapsLabel.text = tapsMessage

        let numTouches = touches.count
        let touchMsg = "\(numTouches) touches detected"
        touchesLabel.text = touchMsg
    }

    override func touchesBegan(touches: NSSet, withEvent event: UIEvent) {
        messageLabel.text = "Touches Began"
        updateLabelsFromTouches(event.allTouches())
    }

    override func touchesCancelled(touches: NSSet, withEvent event: UIEvent) {
        messageLabel.text = "Touches Cancelled"
        updateLabelsFromTouches(event.allTouches())
    }

    override func touchesEnded(touches: NSSet, withEvent event: UIEvent) {
        messageLabel.text = "Touches Ended"
        updateLabelsFromTouches(event.allTouches())
    }

    override func touchesMoved(touches: NSSet, withEvent event: UIEvent) {
        messageLabel.text = "Drag Detected"
        updateLabelsFromTouches(event.allTouches())
    }
}

在这个控制器类中，实现了四个触摸相关方法，每个方法都会设置 messageLabel 以显示调用时机，并调用 updateLabelsFromTouches() 更新其他两个标签。
9. 编译运行 ：编译并运行应用。在模拟器中，可多次点击屏幕增加点击次数，点击并按住鼠标拖动模拟触摸和拖动操作。还可以通过按住 Option 键模拟双指捏合，按住 Option 和 Shift 键模拟双指滑动。

Swipes应用实践

接下来构建一个 Swipes 应用，用于检测水平和垂直滑动手势。
1. 创建项目 ：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. 添加代码 ：在 ViewController.swift 中添加以下代码：

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var label:UILabel!
    private var gestureStartPoint:CGPoint!
}

编辑界面 ：选择 Main.storyboard ，确保视图的“User Interaction Enabled”和“Multiple Touch”都被勾选。从库中拖动一个标签到视图上部，设置文本居中，调整其他文本属性。在文档大纲中，从标签按住 Control 键拖动到视图，按住 Shift 键选择“Top Space to Top Layout Guide”和“Center Horizontally in Container”。从视图控制器图标按住 Control 键拖动到标签，连接到 label 出口，双击标签删除文本。
进一步添加代码 ：在 ViewController.swift 中继续添加以下代码：

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var label:UILabel!
    private var gestureStartPoint:CGPoint!

    private let minimumGestureLength = Float(25.0)
    private let maximumVariance = Float(5)

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // 加载视图后进行额外设置，通常从nib加载
    }

    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
        // 释放可重新创建的资源
    }

    override func touchesBegan(touches: NSSet, withEvent event: UIEvent) {
        let touch = touches.anyObject() as UITouch
        gestureStartPoint = touch.locationInView(self.view)
    }

    override func touchesMoved(touches: NSSet, withEvent event: UIEvent) {
        let touch = touches.anyObject() as UITouch
        let currentPosition = touch.locationInView(self.view)

        let deltaX = fabsf(Float(gestureStartPoint.x - currentPosition.x))
        let deltaY = fabsf(Float(gestureStartPoint.y - currentPosition.y))

        if deltaX >= minimumGestureLength && deltaY <= maximumVariance {
            label.text = "Horizontal swipe detected"
            dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, Int64(2 * NSEC_PER_SEC)),
                           dispatch_get_main_queue(),
                           { self.label.text = "" })
        } else if deltaY >= minimumGestureLength && deltaX <= maximumVariance {
            label.text = "Vertical swipe detected"
            dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, Int64(2 * NSEC_PER_SEC)),
                           dispatch_get_main_queue(),
                           { self.label.text = "" })
        }
    }
}

在 touchesBegan(_, withEvent:) 方法中，获取触摸点并存储。在 touchesMoved(_, withEvent:) 方法中，计算手指水平和垂直移动的距离，判断是否构成滑动手势。如果构成，则设置标签文本并在2秒后清除。
5. 编译运行 ：编译并运行应用，在模拟器中进行滑动操作测试。

自动手势识别

iOS提供了 UIGestureRecognizer 类，可简化手势识别的实现。以下是修改 Swipes 应用使用手势识别器的步骤：
1. 删除原有方法 ：在 ViewController.swift 中删除 touchesBegan(_, withEvent:) 和 touchesMoved(_, withEvent:) 方法。
2. 添加新方法 ：添加以下方法：

func reportHorizontalSwipe(recognizer:UIGestureRecognizer) {
    label.text = "Horizontal swipe detected"
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, Int64(2 * NSEC_PER_SEC)),
                   dispatch_get_main_queue(),
                   { self.label.text = "" })
}

func reportVerticalSwipe(recognizer:UIGestureRecognizer) {
    label.text = "Vertical swipe detected"
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, Int64(2 * NSEC_PER_SEC)),
                   dispatch_get_main_queue(),
                   { self.label.text = "" })
}

修改viewDidLoad方法 ：

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    // 加载视图后进行额外设置，通常从nib加载

    let vertical = UISwipeGestureRecognizer(target: self, action: "reportVerticalSwipe:")
    vertical.direction = .Up | .Down
    view.addGestureRecognizer(vertical)

    let horizontal = UISwipeGestureRecognizer(target: self, action: "reportHorizontalSwipe:")
    horizontal.direction = .Left | .Right
    view.addGestureRecognizer(horizontal)
}

这里创建了两个手势识别器，分别用于检测垂直和水平滑动。当识别到相应手势时，调用对应的方法设置标签文本。
4. 清理代码 ：可以删除 gestureStartPoint 属性声明和两个常量值。
5. 编译运行 ：编译并运行应用，测试新的手势识别器。

实现多手指滑动

之前的 Swipes 应用只处理单手指滑动，若要处理多手指滑动，可通过配置 UISwipeGestureRecognizer 来实现。
1. 修改viewDidLoad方法 ：

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    // 加载视图后进行额外设置，通常从nib加载

    for var touchCount = 1; touchCount <= 5; touchCount++ {
        let vertical = UISwipeGestureRecognizer(target: self, action: "reportVerticalSwipe:")
        vertical.direction = .Up | .Down
        vertical.numberOfTouchesRequired = touchCount
        view.addGestureRecognizer(vertical)

        let horizontal = UISwipeGestureRecognizer(target: self, action: "reportHorizontalSwipe:")
        horizontal.direction = .Left | .Right
        horizontal.numberOfTouchesRequired = touchCount
        view.addGestureRecognizer(horizontal)
    }
}

通过循环创建多个手势识别器，每个识别器可识别不同数量的手指滑动。
2. 添加描述方法 ：在 ViewController 类底部添加以下方法：

func descriptionForTouchCount(touchCount:Int) -> String {
    switch touchCount {
    case 1:
        return "Single"
    case 2:
        return "Double"
    case 3:
        return "Triple"
    case 4:
        return "Quadruple"
    case 5:
        return "Quintuple"
    default:
        return ""
    }
}

修改报告方法 ：修改两个滑动报告方法：

func reportHorizontalSwipe(recognizer:UIGestureRecognizer) {
    label.text = "Horizontal swipe detected"
    let count = descriptionForTouchCount(recognizer.numberOfTouches())
    label.text = "\(count) Horizontal swipe detected"
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, Int64(2 * NSEC_PER_SEC)),
                   dispatch_get_main_queue(),
                   { self.label.text = "" })
}

这样，不同数量手指的滑动会有相应的描述显示在标签上。

通过以上步骤，我们详细介绍了iOS中触摸事件的处理和手势识别的实现，从基础的触摸方法到使用手势识别器，再到多手指滑动的处理，希望能帮助你更好地开发具有交互性的iOS应用。

以下是一个简单的流程图，展示了 Swipes 应用使用手势识别器的流程：

graph TD;
    A[启动应用] --> B[创建手势识别器];
    B --> C[添加到视图];
    C --> D[等待手势];
    D --> E{识别到手势?};
    E -- 是 --> F[调用相应方法];
    F --> G[设置标签文本];
    G --> H[2秒后清除文本];
    E -- 否 --> D;

同时，为了更清晰地对比手动处理滑动和使用手势识别器的代码差异，以下是一个简单的表格：
| 方法 | 手动处理滑动 | 使用手势识别器 |
| ---- | ---- | ---- |
| 代码复杂度 | 较高，需要手动计算手指移动距离和判断 | 较低，只需创建识别器并配置 |
| 可读性 | 相对较低，涉及较多数学计算 | 较高，代码逻辑清晰 |
| 扩展性 | 较难实现复杂手势和多手指滑动 | 容易配置不同数量手指的滑动和复杂手势 |

iOS触摸与手势开发实战

多手指滑动配置详解

在实现多手指滑动时，我们通过循环创建了多个 UISwipeGestureRecognizer 实例。下面详细解释每个步骤的作用和好处。

首先是修改 viewDidLoad 方法的循环部分：

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    // 加载视图后进行额外设置，通常从nib加载

    for var touchCount = 1; touchCount <= 5; touchCount++ {
        let vertical = UISwipeGestureRecognizer(target: self, action: "reportVerticalSwipe:")
        vertical.direction = .Up | .Down
        vertical.numberOfTouchesRequired = touchCount
        view.addGestureRecognizer(vertical)

        let horizontal = UISwipeGestureRecognizer(target: self, action: "reportHorizontalSwipe:")
        horizontal.direction = .Left | .Right
        horizontal.numberOfTouchesRequired = touchCount
        view.addGestureRecognizer(horizontal)
    }
}

循环目的 ：通过循环从1到5，为每个触摸数量（即手指数量）创建垂直和水平的滑动手势识别器。这样可以让应用识别从单指到五指的滑动操作。
手势识别器配置 ：
- target: self ：指定手势识别器触发时调用方法的对象为当前视图控制器。
- action: "reportVerticalSwipe:" 或 "reportHorizontalSwipe:" ：指定手势识别成功时调用的方法。
- direction ：设置手势的方向， .Up | .Down 表示垂直方向， .Left | .Right 表示水平方向。
- numberOfTouchesRequired = touchCount ：指定该手势识别器需要的触摸数量，也就是手指数量。

接着是添加的描述方法：

func descriptionForTouchCount(touchCount:Int) -> String {
    switch touchCount {
    case 1:
        return "Single"
    case 2:
        return "Double"
    case 3:
        return "Triple"
    case 4:
        return "Quadruple"
    case 5:
        return "Quintuple"
    default:
        return ""
    }
}

这个方法通过 switch 语句根据触摸数量返回对应的描述字符串，方便在报告滑动时显示更详细的信息。

最后修改的报告方法：

func reportHorizontalSwipe(recognizer:UIGestureRecognizer) {
    label.text = "Horizontal swipe detected"
    let count = descriptionForTouchCount(recognizer.numberOfTouches())
    label.text = "\(count) Horizontal swipe detected"
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, Int64(2 * NSEC_PER_SEC)),
                   dispatch_get_main_queue(),
                   { self.label.text = "" })
}

在这个方法中，先设置初始的滑动检测信息，然后通过 descriptionForTouchCount 方法获取触摸数量的描述，并更新标签文本。最后使用 dispatch_after 在2秒后清除标签文本，以便用户可以进行多次滑动操作。

手势识别器的优势总结

使用 UISwipeGestureRecognizer 等手势识别器具有以下明显优势：
1. 代码简洁 ：相比手动处理触摸事件来检测滑动，使用手势识别器的代码量大大减少，逻辑更加清晰。例如，手动处理滑动需要在 touchesBegan 和 touchesMoved 方法中进行复杂的计算和判断，而使用手势识别器只需要创建和配置识别器即可。
2. 易于扩展 ：可以轻松配置不同数量的手指滑动和复杂手势。如上述的多手指滑动实现，通过简单的循环和配置就能实现从单指到五指的滑动识别。
3. 可读性高 ：代码逻辑更符合人类思维，易于理解和维护。开发者不需要关注底层的触摸事件处理细节，只需要关注手势识别成功后的操作。

自定义手势识别器的展望

虽然iOS提供了丰富的内置手势识别器，但在某些场景下，可能需要自定义手势识别器来满足特定的需求。例如，应用需要识别一些独特的手势组合，如特定形状的滑动轨迹。

自定义手势识别器的基本步骤如下：
1. 继承 UIGestureRecognizer 类 ：创建一个新的类，继承自 UIGestureRecognizer 。
2. 重写方法 ：重写 touchesBegan 、 touchesMoved 、 touchesEnded 和 touchesCancelled 等方法，在这些方法中实现自定义的手势识别逻辑。
3. 状态管理 ：根据手势的识别情况，设置手势识别器的状态，如 .began 、 .changed 、 .ended 等。

以下是一个简单的自定义手势识别器流程图：

graph TD;
    A[启动应用] --> B[创建自定义手势识别器];
    B --> C[等待触摸事件];
    C --> D{触摸开始?};
    D -- 是 --> E[调用touchesBegan];
    E --> F{手势识别中?};
    F -- 是 --> G[调用touchesMoved];
    G --> F;
    F -- 否 --> H{触摸结束?};
    H -- 是 --> I[调用touchesEnded];
    I --> J{手势识别成功?};
    J -- 是 --> K[设置状态为.ended并触发操作];
    J -- 否 --> L[设置状态为.failed];
    H -- 否 --> M{触摸取消?};
    M -- 是 --> N[调用touchesCancelled并设置状态为.cancelled];
    D -- 否 --> C;

总结

通过本文的介绍，我们深入了解了iOS中触摸事件的处理和手势识别的实现。从基础的触摸事件获取和处理，到使用内置的手势识别器简化开发，再到实现多手指滑动和展望自定义手势识别器，我们逐步掌握了构建交互性iOS应用的关键技术。

在实际开发中，建议优先使用内置的手势识别器，因为它们具有代码简洁、易于扩展和可读性高的优点。当内置识别器无法满足需求时，再考虑自定义手势识别器。希望这些知识能帮助你开发出更加丰富和交互性强的iOS应用。

以下是一个总结性的列表，回顾本文的主要内容：
1. 触摸事件基础：了解如何获取特定视图内的触摸集合和手指位置，以及重要的触摸相关方法。
2. TouchExplorer 应用：通过该应用实践，掌握触摸事件处理方法的调用时机和标签更新操作。
3. Swipes 应用：实现水平和垂直滑动手势的检测，包括手动处理和使用手势识别器两种方式。
4. 多手指滑动：通过配置 UISwipeGestureRecognizer 实现不同数量手指的滑动识别。
5. 手势识别器优势：代码简洁、易于扩展和可读性高。
6. 自定义手势识别器：展望自定义手势识别器的实现步骤和应用场景。