iOS 开发之 UIResponder 详解

在 iOS 中 UIResponder 类是专门用来响应用户的操作处理各种事件的，包括触摸事件(Touch Events)、运动事件(Motion Events)、远程控制事件(Remote Control Events)。

在UIKit中，UIApplication、UIView、UIViewController这几个类是直接继承自UIResponder,所以这些类都可以响应事件。因此 UIKit 中的视图、控件、视图控制器，以及我们自定义的视图及视图控制器都有响应事件的能力。这些对象通常被称为响应对象，或者是响应者。

本文将详细介绍一个 UIResponder 类提供的基本功能。

管理响应链

UIResponder 提供了几个方法来管理响应链，包括让响应对象成为第一响应者、放弃第一响应者、检测是否是第一响应者以及传递事件到下一响应者的方法，我们分别来介绍一下。

1. 查找响应者链

响应者链中负责事件传递的方法是nextResponder，声明如下：

- (UIResponder *)nextResponder;

UIResponder 类本身不保存或设置下一个响应者。由子类的实现重写来设置下一个响应者（这里说的是 UIView，UIViewController，UIApplication）。响应链是在构建视图层次结构时生成的。

关于 nextResponder 的值总结如下：

1. UIView 的 nextResponder 是直接管理它的 UIViewController (也就是 VC.view.nextResponder=VC ),如果当前View不是ViewController直接管理的View，则nextResponder是它的superView(view.nextResponder = view.superView)
2. UIViewController的nextResponder是它直接管理的View的superView(VC.nextResponder = VC.view.superView)
3. UIWindow的nextResponder是UIApplication
4. UIApplication的nextResponder是UIApplicationDelegate(官方文档说是nil)

调用如下代码可以打印当前 UIResponder 的所有 nextResponder

void GGLogResponderChain(UIResponder *responder) {
    NSLog(@"------------------The Responder Chain------------------");
    NSMutableString *spaces = [NSMutableString stringWithCapacity:4];
    while (responder) {
        NSLog(@"%@%@", spaces, responder.class);
        responder = responder.nextResponder;
        [spaces appendString:@"----"];
    }
}

结果类似这样：

UILabel
----UIView
--------ViewController
------------UIWindow
----------------UIApplication
--------------------AppDelegate

2. 设置与取消第一响应者

一个响应对象可以成为第一响应者，也可以放弃第一响应者。为此，UIResponder提供了一系列方法

// 判定对象是否是第一响应者
- (BOOL)isFirstResponder;

// 判断对象是否允许成为第一响应者 
- (BOOL)canBecomeFirstResponder; 
// 成为第一响应者 
- (BOOL)becomeFirstResponder;

// 判断对象是否允许放弃第一响应者
- (BOOL)canResignFirstResponder; 
// 放弃第一响应者 
- (BOOL)resignFirstResponder;

只有当视图是视图层次结构的一部分时才调用上面的方法才有效

管理输入视图

所谓的输入视图：是指当对象为第一响应者时，显示另外一个视图用来处理当前对象的信息输入。

如UITextView和UITextField两个对象，在其成为第一响应者是，会显示一个系统键盘，用来输入信息。这个系统键盘就是输入视图。输入视图有两种，一个是inputView，另一个是inputAccessoryView

// 这两个属性提供一个视图(或视图控制器)用于替代为 UITextField 和 UITextView 弹出的系统键盘。我们可以在子类中将这两个属性重新定义为读写属性来设置这个属性。如果我们需要自己写一个键盘的，如为输入框定义一个用于输入身份证的键盘(只包含0-9和X)，则可以使用这两个属性来获取这个键盘。
@property (nullable, nonatomic, readonly, strong) __kindof UIView *inputView NS_AVAILABLE_IOS(3_2);
@property (nullable, nonatomic, readonly, strong) UIInputViewController *inputViewController NS_AVAILABLE_IOS(8_0);

// 设置了InputAccessoryView，它会随着键盘一起出现并且会显示在键盘的顶端。InutAccessoryView默认为nil.
// 设置方法与前面相同，都是在子类中重新定义为可读写属性，以设置这个属性。
@property (nullable, nonatomic, readonly, strong) __kindof UIView *inputAccessoryView NS_AVAILABLE_IOS(3_2);
@property (nullable, nonatomic, readonly, strong) UIInputViewController *inputAccessoryViewController NS_AVAILABLE_IOS(8_0);

// 对象是第一响应者时，调用这个方法时，视图会立即被替换，不会有动画之类的过渡。当前对象不是第一响应者，则该方法是无效的
- (void)reloadInputViews

管理文本输入模式

文本输入模式标识当响应者激活时的语言及显示的键盘。UIResponder为此定义了一个属性来返回响应者对象的文本输入模式：

@property (nonatomic, readonly, strong) UITextInputMode *textInputMode;

• 对于响应者而言，系统通常显示一个基于用户语言设置的键盘。
• 我们可以重新定义这个属性，并让它返回一个不同的文本输入模式，以让我们的响应者使用一个特定的键盘。
• 用户在响应者被激活时仍然可以改变键盘，在切换到另一个响应者时，可以再恢复到指定的键盘。

如果我们想让UIKit来跟踪这个响应者的文本输入模式，我们可以通过textInputContextIdentifier属性来设置一个标识，该属性的声明如下：

@property (nonatomic, readonly, strong) NSString *textInputContextIdentifier;

该标识指明响应者应保留文本输入模式的信息。在跟踪模式下，任何对文本输入模式的修改都会记录下来，当响应者激活时再用于恢复处理。

为了从程序的user default中清理输入模式信息，UIResponder定义了一个类方法，其声明如下:

+ (void)clearTextInputContextIdentifier:(NSString *)identifier

调用这个方法可以从程序的user default中移除与指定标识相关的所有文本输入模式。移除这些信息会让响应者重新使用默认的文本输入模式。

响应触摸事件

UIResponder提供了如下四个大家都非常熟悉的方法来响应触摸事件：UIResponder提供了如下四个大家都非常熟悉的方法来响应触摸事件：

// 手指按下的时候调用
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;
// 手指移动的时候调用
- (void)touchesMoved:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;
// 手指抬起的时候调用
- (void)touchesEnded:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;
// 取消(非正常离开屏幕，意外中断事件)
- (void)touchesCancelled:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;

// 3D Touch相关方法，当前触摸对象触摸时力量改变所触发的事件,返回值是UITouchPropertyie
- (void)touchesEstimatedPropertiesUpdated:(NSSet<UITouch *> *)touches NS_AVAILABLE_IOS(9_1);

这四个方法默认都是什么都不做。不过，UIKit中UIResponder的子类，尤其是UIView，这几个方法的实现都会把消息传递到响应链上。因此，如果要不阻断响应链，我们的子类在重写时需要调用父类的相应方法；而不要将消息直接发送给下一响应者。

响应移动事件

与触摸事件类似，UIResponder也提供了几个方法来响应移动事件：

// 移动事件开始
- (void)motionBegan:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event
// 移动事件结束
- (void)motionEnded:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event
// 取消移动事件
- (void)motionCancelled:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent *)event

与触摸事件不同的是，运动事件只有开始与结束操作；它不会报告类似于晃动这样的事件。这几个方法的默认操作也是什么都不做。不过，UIKit中UIResponder的子类，尤其是UIView，这几个方法的实现都会把消息传递到响应链上。

响应远程控制事件

远程控制事件来源于一些外部的配件，如耳机等。

用户可以通过耳机来控制视频或音频的播放。接收响应者对象需要检查事件的子类型来确定命令（如播放，子类型为UIEventSubtypeRemoteControlPlay），然后进行相应处理。

- (void)remoteControlReceivedWithEvent:(UIEvent *)event;

我们可以在子类中实现该方法，来处理远程控制事件。为了控制是否能够分发远程控制事件，需要调用UIApplication的两个方法

// 开启远程控制事件的分发
- (void)beginReceivingRemoteControlEvents;
// 关闭远程控制事件的分发
- (void)endReceivingRemoteControlEvents;

获取Undo管理器

默认地，每个应用的 window 都有一个 undo manager，每一个响应链条中的对象都可以管理一个自定义的 undo manager 来管理各自页面上本地操作的撤销和重做操作。UITextField 和 UITextView 用这个功能自动提供了文本编辑的撤销重做支持。当需要一个 undo manager 时，请求会沿着响应链传递，然后UIWindow对象会返回一个可用的实例。

@property(nullable, nonatomic,readonly) NSUndoManager *undoManager

验证命令

在我们的应用中，经常会处理各种菜单命令，如文本输入框的”复制”、”粘贴”等。UIResponder为此提供了两个方法来支持此类操作:

// 启动或禁用指定的命令。这个方法会在 UIMenuController 的每一个 menuItem 生成的时候调用一次, 因此在方法体里就要根据 action 来判断是否需要显示在菜单里, 如果不需要, 则返回NO
- (BOOL)canPerformAction:(SEL)action withSender:(nullable id)sender

// 系统一个 UIResponderStandardEditActions 的协议，可以重写 UIMenuItem 所对应的 action 修改系统默认的操作
// 剪切、拷贝、粘贴、选择、全选、删除事件
- (void)cut:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(3_0);
- (void)copy:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(3_0);
- (void)paste:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(3_0);
- (void)select:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(3_0);
- (void)selectAll:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(3_0);
- (void)delete:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(3_2);
// 从左到右写入字符串(居左)
- (void)makeTextWritingDirectionLeftToRight:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(5_0);
// 从右到左写入字符串(居右)
- (void)makeTextWritingDirectionRightToLeft:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(5_0);
// 切换字体为黑体(粗体)
- (void)toggleBoldface:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(6_0);
// 切换字体为斜体
- (void)toggleItalics:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(6_0);
// 给文字添加下划线
- (void)toggleUnderline:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(6_0);
// 增加字体大小
- (void)increaseSize:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(7_0);
// 减小字体大小
- (void)decreaseSize:(nullable id)sender NS_AVAILABLE_IOS(7_0);

// 另外还有几个系统不允许修改的 action
_promptForReplace: // Replace...替换
_transliterateChinese: // 简<=>繁
_insertDrawing: // 插入绘图
_showTextStyleOptions: // B/<u>U</u>
_lookup: // 查询
_define: // Define 
_addShortcut: // 添加...
_accessibilitySpeak: // Speak 朗读
_accessibilitySpeakLanguageSelection: // Speak... 朗读...
_accessibilityPauseSpeaking: // Pause 暂停
_share: // 共享...

// 默认的实现是调用 canPerformAction:withSender: 方法来确定对象是否可以调用 action 操作，要么返回 self，要么传递到响应者链上。如果我们想要重写目标的选择方式，则应该重写这个方法
- (id)targetForAction:(SEL)action withSender:(id)sender NS_AVAILABLE_IOS(7_0);

访问快捷键命令

我们的应用可以支持外部设备，包括外部键盘。在使用外部键盘时，使用快捷键可以大大提高我们的输入效率。因此从iOS7后，UIResponder类新增了一个只读属性keyCommands，来定义一个响应者支持的快捷键：

typedef NS_OPTIONS(NSInteger, UIKeyModifierFlags) {
    UIKeyModifierAlphaShift     = 1 << 16,  // This bit indicates CapsLock // Alpha+Shift 键
    UIKeyModifierShift          = 1 << 17,	// Shift 键
    UIKeyModifierControl        = 1 << 18,	// Control 键
    UIKeyModifierAlternate      = 1 << 19,	// Alt 键
    UIKeyModifierCommand        = 1 << 20,	// Command 键
    UIKeyModifierNumericPad     = 1 << 21,	// Num 键
} NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(7_0);

//按键命令类：
@interface UIKeyCommand : NSObject <NSCopying, NSSecureCoding>

- (instancetype)init NS_DESIGNATED_INITIALIZER;
- (nullable instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

// 输入字符串
@property (nonatomic,readonly) NSString *input;
// 按键调节器
@property (nonatomic,readonly) UIKeyModifierFlags modifierFlags;
// 按指定调节器键输入字符串并设置事件
@property (nonatomic,copy) NSString *discoverabilityTitle NS_AVAILABLE_IOS(9_0);

// The action for UIKeyCommands should accept a single (id)sender, as do the UIResponderStandardEditActions above

// Creates an key command that will _not_ be discoverable in the UI.
+ (UIKeyCommand *)keyCommandWithInput:(NSString *)input modifierFlags:(UIKeyModifierFlags)modifierFlags action:(SEL)action;

// Key Commands with a discoverabilityTitle _will_ be discoverable in the UI.
+ (UIKeyCommand *)keyCommandWithInput:(NSString *)input modifierFlags:(UIKeyModifierFlags)modifierFlags action:(SEL)action discoverabilityTitle:(NSString *)discoverabilityTitle NS_AVAILABLE_IOS(9_0);

@end

一个支持硬件键盘命令的响应者对象可以重新定义这个方法并使用它来返回一个其所支持快捷键对象(UIKeyCommand)的数组（在UIResponder (UIResponderKeyCommands)分类中）。每一个快捷键命令表示识别的键盘序列及响应者的操作方法。

我们用这个方法返回的快捷键命令数组被用于整个响应链。当与快捷键命令对象匹配的快捷键被按下时，UIKit会沿着响应链查找实现了响应行为方法的对象。它调用找到的第一个对象的方法并停止事件的处理。

支持User Activities

从iOS 8起，苹果提供了 Handoff 功能。使用这一功能，我们可以在一部 iOS 设备的某个应用上开始做一件事，然后在另一台iOS设备上继续做这件事。

Handoff的基本思想是用户在一个应用里所做的任何操作都可以看作是一个Activity，一个Activity可以和一个特定iCloud用户的多台设备关联起来。在编写一个支持Handoff的应用时，会有以下三个交互事件：

1. 为将在另一台设备上继续做的事创建一个新的 User Activity；
2. 当需要时，用新的数据更新已有的 User Activity；
3. 把一个 User Activity 传递到另一台设备上。

为了支持这些交互事件，在iOS 8后，UIResponder 类新增了几个方法。在 UIResponder 中，已经为我们提供了一个userActivity 属性，它是一个NSUserActivity对象。因此我们在 UIResponder 的子类中不需要再去声明一个 userActivity 属性，直接使用它就行。其声明如下：

@property(nonatomic, retain) NSUserActivity *userActivity

由UIKit管理的 User Activities 会在适当的时间自动保存。一般情况下，我们可以重写 UIResponder 类的updateUserActivityState:方法来延迟添加表示 User Activity 的状态数据。

当我们不再需要一个 User Activity 时，我们可以设置 userActivity 属性为 nil。任何由 UIKit 管理的NSUserActivity对象，如果它没有相关的响应者，则会自动失效。
另外，多个响应者可以共享一个NSUserActivity实例。
上面提到的updateUserActivityState:是用于更新给定的User Activity的状态。其定义如下：

- (void)updateUserActivityState:(NSUserActivity *)activity

子类可以重写这个方法来按照我们的需要更新给定的 User Activity。我们需要使用NSUserActivity对象的addUserInfoEntriesFromDictionary:方法来添加表示用户Activity的状态。
在我们修改了User Activity的状态后，如果想将其恢复到某个状态，则可以使用以下方法：

- (void)restoreUserActivityState:(NSUserActivity *)activity

子类可以重写这个方法来使用给定 User Activity 的恢复响应者的状态。系统会在接收到数据时，将数据传递给application:continueUserActivity:restorationHandler:以做处理。我们重写时应该使用存储在 user activity 的userInfo字典中的状态数据来恢复对象。当然，我们也可以直接调用这个方法。