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iOS事件点击之发生了什么?

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哟_Json
2015.10.10 18:38* 字数 1263

tips:这是个很大的话题,我也只能草率的聊聊,希望能给大家填补些小知识

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事件的产生

  • 我们都知道,当点击屏幕时,会产生一个事件,也就是UIEvent对象
//事件类型
@property(nonatomic,readonly) UIEventType     type 
@property(nonatomic,readonly) UIEventSubtype  subtype 
//事件产生的时间
@property(nonatomic,readonly) NSTimeInterval  timestamp;
  • 它承载着事件的类型与事件产生的时间
  • 再来看看事件的类型
typedef NS_ENUM(NSInteger, UIEventType) {
    UIEventTypeTouches,
    UIEventTypeMotion,
    UIEventTypeRemoteControl,
};

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIEventSubtype) {
    // available in iPhone OS 3.0
    UIEventSubtypeNone                              = 0,
    
    // for UIEventTypeMotion, available in iPhone OS 3.0
    UIEventSubtypeMotionShake                       = 1,
    
    // for UIEventTypeRemoteControl, available in iOS 4.0
    UIEventSubtypeRemoteControlPlay                 = 100,
    UIEventSubtypeRemoteControlPause                = 101,
    UIEventSubtypeRemoteControlStop                 = 102,
    UIEventSubtypeRemoteControlTogglePlayPause      = 103,
    UIEventSubtypeRemoteControlNextTrack            = 104,
    UIEventSubtypeRemoteControlPreviousTrack        = 105,
    UIEventSubtypeRemoteControlBeginSeekingBackward = 106,
    UIEventSubtypeRemoteControlEndSeekingBackward   = 107,
    UIEventSubtypeRemoteControlBeginSeekingForward  = 108,
    UIEventSubtypeRemoteControlEndSeekingForward    = 109,
};

  • 在这里,可以看出,事件被苹果分为3种大类型
  • 触摸事件,加速计事件以及远程遥控事件
  • 子类型事件里都是苹果已经封装好,无需我们自己判断的一些事件
  • 这里我们主要还是讨论触摸事件

事件的传递

  • 事件已经生成了,那谁来处理它呢?
    • 首先,我们知道事件不是谁都可以处理的
    • 所以,系统需要找到能处理事件的对象
    • 系统把事件加入到一个由UIApplication管理的事件队列中
    • 之所以加入队列而不是栈是因为队列先进先出,意味着先产生的事件,先处理
    • 然后,事件会按照UIApplication -> UIWindow -> SuperView -> SubView的顺序不断的检测
    • 而检测就是靠两个方法hitTestpointInside
    • 那么检测的顺序是什么呢?
      • 首先,判断窗口能不能处理事件? 如果不能,意味着窗口不是最合适的view,而且也不会去寻找比自己更合适的view,直接返回nil,通知UIApplication,没有最合适的view。
      • 当通过hitTest检测能够响应事件后,还得知道点在不在自己身上,也就是通过pointInside来判断
      • 当点在自己身上后
      • 遍历自己的子控件,寻找有没有比自己更合适的view
      • 如果子控件不接收事件,意味着子控件没有找到最合适的view,然后返回nil,告诉窗口没有找到更合适的view,窗口就知道没有比自己更合适的view,就自己处理事件。
      • 如果子控件接收事件,那么将继续上面的过程,一直找到满足所有条件的控件
      • 最终把事件交由该控件处理
      • 整个传递过程就此完结
  • 比较详细的解说这个博客里面有例子和解析

事件与runloop

  • 我们都知道runloop在没有事件的时候会处于休眠状态
  • 而休眠时,调用的就是下面这个函数:
 __CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort) {
                mach_msg(msg, MACH_RCV_MSG, port); // thread wait for receive msg
            }
  • 这个函数等待接收mach_port消息
  • iOS中有很多进程通信的方式Mach Ports,Distributed Notifications,Distributed Objects,XPC等等
  • 这个 mach_port就是其中一种
  • Core FoundationFoundation为Mach端口提供了高级API。在内核基础上封装的CFMachPort / NSMachPort可以用做runloop
  • 而这个,正是我们经常在调用栈里看到的source0source1
  • 苹果注册了一个 Source1 (基于 mach port 的) 用来接收系统事件,其回调函数为 __IOHIDEventSystemClientQueueCallback()
  • 当我们触发了事件(触摸/锁屏/摇晃等)后
  • IOKit.framework生成一个 IOHIDEvent事件
  • IOKit是苹果的硬件驱动框架
  • 由它进行底层接口的抽象封装与系统进行交互传递硬件感应的事件
  • 它专门处理用户交互设备,由IOHIDServicesIOHIDDisplays两部分组成
  • 其中IOHIDServices是专门处理用户交互的,它会将事件封装成IOHIDEvents对象,详细请看这里
  • 然后这些事件又由SpringBoard接收,它只接收收按键(锁屏/静音等),触摸,加速,接近传感器等几种 Event
  • 接着用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,并调用 _UIApplicationHandleEventQueue()进行应用内部的分发
  • _UIApplicationHandleEventQueue()IOHIDEvent处理包装成UIEvent进行处理分发,我们平时的UIGesture/处理屏幕旋转/发送给 UIWindow/UIButton 点击、touchesBegin/Move/End/Cancel这些事件,都是在这个回调中完成
点击事件的调用栈
  • 在这个方法、函数调用栈中,其他都入前面我们所说
  • 但是细心的人会注意到里面runloop调用的是source0,而不是source1
  • 这个之前我也很费解,后来查资料才知道
  • 首先是由那个Source1 接收IOHIDEvent,之后再回调__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()内触发的Source0Source0再触发的 _UIApplicationHandleEventQueue()。所以UIButton事件看到是在 Source0 内的
  • 从别处弄来的部分runloop代码,可以解释mach_msg引起的休眠以及观察者引发的回调,整个runloop的运作过程在里面也有详细的解释
/// 用DefaultMode启动
void CFRunLoopRun(void) {
    CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
}
 
/// 用指定的Mode启动,允许设置RunLoop超时时间
int CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean stopAfterHandle) {
    return CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), modeName, seconds, returnAfterSourceHandled);
}
 
/// RunLoop的实现
int CFRunLoopRunSpecific(runloop, modeName, seconds, stopAfterHandle) {
    
    /// 首先根据modeName找到对应mode
    CFRunLoopModeRef currentMode = __CFRunLoopFindMode(runloop, modeName, false);
    /// 如果mode里没有source/timer/observer, 直接返回。
    if (__CFRunLoopModeIsEmpty(currentMode)) return;
    
    /// 1. 通知 Observers: RunLoop 即将进入 loop。
    __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopEntry);
    
    /// 内部函数,进入loop
    __CFRunLoopRun(runloop, currentMode, seconds, returnAfterSourceHandled) {
        
        Boolean sourceHandledThisLoop = NO;
        int retVal = 0;
        do {
 
            /// 2. 通知 Observers: RunLoop 即将触发 Timer 回调。
            __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeTimers);
            /// 3. 通知 Observers: RunLoop 即将触发 Source0 (非port) 回调。
            __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeSources);
            /// 执行被加入的block
            __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
            
            /// 4. RunLoop 触发 Source0 (非port) 回调。
            sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSources0(runloop, currentMode, stopAfterHandle);
            /// 执行被加入的block
            __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
 
            /// 5. 如果有 Source1 (基于port) 处于 ready 状态,直接处理这个 Source1 然后跳转去处理消息。
            if (__Source0DidDispatchPortLastTime) {
                Boolean hasMsg = __CFRunLoopServiceMachPort(dispatchPort, &msg)
                if (hasMsg) goto handle_msg;
            }
            
            /// 通知 Observers: RunLoop 的线程即将进入休眠(sleep)。
            if (!sourceHandledThisLoop) {
                __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeWaiting);
            }
            
            /// 7. 调用 mach_msg 等待接受 mach_port 的消息。线程将进入休眠, 直到被下面某一个事件唤醒。
            /// • 一个基于 port 的Source 的事件。
            /// • 一个 Timer 到时间了
            /// • RunLoop 自身的超时时间到了
            /// • 被其他什么调用者手动唤醒
            __CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort) {
                mach_msg(msg, MACH_RCV_MSG, port); // thread wait for receive msg
            }
 
            /// 8. 通知 Observers: RunLoop 的线程刚刚被唤醒了。
            __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopAfterWaiting);
            
            /// 收到消息,处理消息。
            handle_msg:
 
            /// 9.1 如果一个 Timer 到时间了,触发这个Timer的回调。
            if (msg_is_timer) {
                __CFRunLoopDoTimers(runloop, currentMode, mach_absolute_time())
            } 
 
            /// 9.2 如果有dispatch到main_queue的block,执行block。
            else if (msg_is_dispatch) {
                __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(msg);
            } 
 
            /// 9.3 如果一个 Source1 (基于port) 发出事件了,处理这个事件
            else {
                CFRunLoopSourceRef source1 = __CFRunLoopModeFindSourceForMachPort(runloop, currentMode, livePort);
                sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSource1(runloop, currentMode, source1, msg);
                if (sourceHandledThisLoop) {
                    mach_msg(reply, MACH_SEND_MSG, reply);
                }
            }
            
            /// 执行加入到Loop的block
            __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
            
 
            if (sourceHandledThisLoop && stopAfterHandle) {
                /// 进入loop时参数说处理完事件就返回。
                retVal = kCFRunLoopRunHandledSource;
            } else if (timeout) {
                /// 超出传入参数标记的超时时间了
                retVal = kCFRunLoopRunTimedOut;
            } else if (__CFRunLoopIsStopped(runloop)) {
                /// 被外部调用者强制停止了
                retVal = kCFRunLoopRunStopped;
            } else if (__CFRunLoopModeIsEmpty(runloop, currentMode)) {
                /// source/timer/observer一个都没有了
                retVal = kCFRunLoopRunFinished;
            }
            
            /// 如果没超时,mode里没空,loop也没被停止,那继续loop。
        } while (retVal == 0);
    }
    
    /// 10. 通知 Observers: RunLoop 即将退出。
    __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopExit);
}

小结

  • 上面这些其实要挖可以挖得很深,但是在实际开发中并不会用到,只要了解在我们触发事件时,从我们平时用的API,到系统的runloop,再到一些底层发生了什么,科普一下就好
日记本
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