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Objective-C中的手势识别与交互优化

2022-11-096.4k 阅读

一、Objective-C 手势识别基础

在 iOS 开发中，手势识别是构建交互丰富应用程序的关键部分。Objective-C 提供了一套强大的框架来处理手势识别，使得开发者能够轻松捕获用户的触摸操作，并做出相应的响应。

1.1 UIGestureRecognizer 类

UIGestureRecognizer 是所有手势识别器类的基类。它定义了一些通用的属性和方法，用于管理手势识别的状态和行为。

  • 属性：

    • enabled：一个布尔值，用于启用或禁用手势识别器。默认值为 YES。
    • cancelsTouchesInView：当设置为 YES 时，一旦手势识别器开始识别手势，视图将取消处理触摸事件。
    • delaysTouchesBegan：如果设置为 YES，手势识别器会延迟将触摸事件传递给视图，直到它确定是否识别该手势。
    • delaysTouchesEnded：类似 delaysTouchesBegan，但作用于触摸结束事件。

  • 方法：

    • - (void)addTarget:(id)target action:(SEL)action：将一个目标对象和一个动作方法关联到手势识别器。当手势被识别时，目标对象的动作方法将被调用。
    • - (void)removeTarget:(id)target action:(SEL)action：从手势识别器中移除指定的目标对象和动作方法。

1.2 具体手势识别器子类

  • UITapGestureRecognizer（点击手势识别器）：用于识别用户的点击操作。可以通过 numberOfTapsRequired 属性设置所需的点击次数，numberOfTouchesRequired 属性设置所需的触摸点数。

示例代码：

UITapGestureRecognizer *tapGesture = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(tapAction:)];
tapGesture.numberOfTapsRequired = 2; // 设置为双击
[self.view addGestureRecognizer:tapGesture];
[tapGesture release];

- (void)tapAction:(UITapGestureRecognizer *)gesture {
    NSLog(@"Double tap detected!");
}
  • UIPanGestureRecognizer（平移手势识别器）：用于识别用户在视图上的平移操作。可以通过 translationInView: 方法获取当前手势相对于指定视图的平移量，velocityInView: 方法获取当前手势在指定视图上的速度。

示例代码：

UIPanGestureRecognizer *panGesture = [[UIPanGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(panAction:)];
[self.view addGestureRecognizer:panGesture];
[panGesture release];

- (void)panAction:(UIPanGestureRecognizer *)gesture {
    CGPoint translation = [gesture translationInView:self.view];
    NSLog(@"Translation: x = %.2f, y = %.2f", translation.x, translation.y);
}
  • UIPinchGestureRecognizer（捏合手势识别器）：用于识别用户的捏合操作，通常用于缩放视图。通过 scale 属性可以获取当前的缩放比例，初始值为 1.0。

示例代码：

UIPinchGestureRecognizer *pinchGesture = [[UIPinchGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(pinchAction:)];
[self.view addGestureRecognizer:pinchGesture];
[pinchGesture release];

- (void)pinchAction:(UIPinchGestureRecognizer *)gesture {
    CGFloat scale = gesture.scale;
    NSLog(@"Scale: %.2f", scale);
}
  • UIRotationGestureRecognizer（旋转手势识别器）：用于识别用户的旋转操作。通过 rotation 属性获取当前的旋转弧度。

示例代码：

UIRotationGestureRecognizer *rotationGesture = [[UIRotationGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(rotationAction:)];
[self.view addGestureRecognizer:rotationGesture];
[rotationGesture release];

- (void)rotationAction:(UIRotationGestureRecognizer *)gesture {
    CGFloat rotation = gesture.rotation;
    NSLog(@"Rotation: %.2f", rotation);
}
  • UILongPressGestureRecognizer（长按手势识别器）：用于识别用户的长按操作。可以通过 minimumPressDuration 属性设置最小长按时间，numberOfTouchesRequired 设置所需的触摸点数。

示例代码：

UILongPressGestureRecognizer *longPressGesture = [[UILongPressGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(longPressAction:)];
longPressGesture.minimumPressDuration = 1.0; // 设置长按时间为 1 秒
[self.view addGestureRecognizer:longPressGesture];
[longPressGesture release];

- (void)longPressAction:(UILongPressGestureRecognizer *)gesture {
    NSLog(@"Long press detected!");
}

二、手势识别状态管理

手势识别器具有不同的状态，理解这些状态对于正确处理手势非常重要。

2.1 手势识别器状态枚举

UIGestureRecognizerState 枚举定义了手势识别器的各种状态：

  • UIGestureRecognizerStatePossible：这是手势识别器的初始状态，表示可能会识别到手势，但还不确定。
  • UIGestureRecognizerStateBegan：手势识别器开始识别手势，此时可以开始处理手势的初始操作。
  • UIGestureRecognizerStateChanged：手势在持续操作中，例如平移手势在移动过程中会多次进入此状态。
  • UIGestureRecognizerStateEnded：手势操作结束，此时可以进行一些最终的处理，比如保存数据或更新视图。
  • UIGestureRecognizerStateCancelled：手势被取消，通常是由于系统原因或其他手势识别器的干扰。
  • UIGestureRecognizerStateFailed：手势识别失败，可能是因为操作不符合手势的预期模式。
  • UIGestureRecognizerStateRecognized：等同于 UIGestureRecognizerStateEnded，表示手势已被成功识别。

2.2 根据状态处理手势

在手势识别器关联的动作方法中，可以通过检查手势识别器的状态来进行不同的处理。

以平移手势为例：

- (void)panAction:(UIPanGestureRecognizer *)gesture {
    if (gesture.state == UIGestureRecognizerStateBegan) {
        NSLog(@"Pan gesture began");
    } else if (gesture.state == UIGestureRecognizerStateChanged) {
        CGPoint translation = [gesture translationInView:self.view];
        NSLog(@"Pan gesture changed, translation: x = %.2f, y = %.2f", translation.x, translation.y);
    } else if (gesture.state == UIGestureRecognizerStateEnded) {
        NSLog(@"Pan gesture ended");
    }
}

三、手势识别的交互优化

在实际应用中，为了提供更好的用户体验，需要对手势识别进行一些优化。

3.1 手势冲突处理

当一个视图上添加了多个手势识别器时，可能会出现手势冲突的情况。例如，一个视图同时添加了点击手势和长按手势，用户长按后再点击，可能会导致两个手势都被触发，这并不是我们期望的结果。

  • 代理方法解决冲突：UIGestureRecognizer 提供了代理方法来解决手势冲突。通过实现 UIGestureRecognizerDelegate 协议的方法，可以控制手势识别器之间的关系。
@interface ViewController () <UIGestureRecognizerDelegate>
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    UITapGestureRecognizer *tapGesture = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(tapAction:)];
    tapGesture.delegate = self;
    [self.view addGestureRecognizer:tapGesture];
    [tapGesture release];
    
    UILongPressGestureRecognizer *longPressGesture = [[UILongPressGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(longPressAction:)];
    longPressGesture.delegate = self;
    [self.view addGestureRecognizer:longPressGesture];
    [longPressGesture release];
}

// 此方法用于判断是否允许同时识别多个手势
- (BOOL)gestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer shouldRecognizeSimultaneouslyWithGestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)otherGestureRecognizer {
    if ([gestureRecognizer isKindOfClass:[UITapGestureRecognizer class]] && [otherGestureRecognizer isKindOfClass:[UILongPressGestureRecognizer class]]) {
        return NO;
    }
    return YES;
}

// 此方法用于决定哪个手势识别器应该优先识别手势
- (BOOL)gestureRecognizerShouldBegin:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer {
    if ([gestureRecognizer isKindOfClass:[UITapGestureRecognizer class]]) {
        // 可以根据具体情况进行判断，这里简单返回 YES
        return YES;
    }
    return YES;
}

- (void)tapAction:(UITapGestureRecognizer *)gesture {
    NSLog(@"Tap detected!");
}

- (void)longPressAction:(UILongPressGestureRecognizer *)gesture {
    NSLog(@"Long press detected!");
}

@end
  • 手势依赖关系：可以通过设置手势识别器之间的依赖关系来解决冲突。例如，让一个手势识别器依赖于另一个手势识别器的失败。
UITapGestureRecognizer *tapGesture = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(tapAction:)];
UILongPressGestureRecognizer *longPressGesture = [[UILongPressGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(longPressAction:)];

[tapGesture requireGestureRecognizerToFail:longPressGesture];

[self.view addGestureRecognizer:tapGesture];
[self.view addGestureRecognizer:longPressGesture];

[tapGesture release];
[longPressGesture release];

在上述代码中，点击手势识别器依赖于长按手势识别器的失败，即只有当长按手势识别失败时，点击手势才会被识别。

3.2 优化手势响应速度

  • 减少不必要的计算：在手势识别的动作方法中，避免进行复杂和耗时的计算。如果需要进行一些数据处理，可以考虑在后台线程中进行，以避免阻塞主线程，影响手势响应的流畅性。

例如，在平移手势处理中，如果需要更新视图的位置，直接在主线程中进行简单的视图位置调整：

- (void)panAction:(UIPanGestureRecognizer *)gesture {
    if (gesture.state == UIGestureRecognizerStateChanged) {
        CGPoint translation = [gesture translationInView:self.view];
        self.view.center = CGPointMake(self.view.center.x + translation.x, self.view.center.y + translation.y);
        [gesture setTranslation:CGPointMake(0, 0) inView:self.view];
    }
}
  • 调整延迟属性：根据应用的需求，合理调整手势识别器的 delaysTouchesBegan 和 delaysTouchesEnded 属性。如果希望手势能够更快速地响应，可以将这些属性设置为 NO，但需要注意可能会导致一些误识别的情况。
UITapGestureRecognizer *tapGesture = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(tapAction:)];
tapGesture.delaysTouchesBegan = NO;
[self.view addGestureRecognizer:tapGesture];
[tapGesture release];

3.3 提供反馈

为了让用户更好地感知手势操作的结果，应该提供适当的反馈。

  • 视觉反馈：例如，在用户点击按钮时，可以通过改变按钮的透明度或颜色来提供视觉反馈。
- (void)tapAction:(UITapGestureRecognizer *)gesture {
    UIButton *button = (UIButton *)gesture.view;
    button.alpha = 0.5;
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(0.2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        button.alpha = 1.0;
    });
}
  • 音效反馈：可以使用系统音效或自定义音效来反馈手势操作。例如，在用户成功完成某个手势操作时，播放一段简短的音效。
#import <AudioToolbox/AudioToolbox.h>

- (void)playSound {
    SystemSoundID soundID;
    NSString *soundPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"success" ofType:@"wav"];
    NSURL *soundURL = [NSURL fileURLWithPath:soundPath];
    AudioServicesCreateSystemSoundID((__bridge CFURLRef)soundURL, &soundID);
    AudioServicesPlaySystemSound(soundID);
}

- (void)tapAction:(UITapGestureRecognizer *)gesture {
    [self playSound];
    NSLog(@"Tap detected!");
}

四、复杂手势组合与自定义手势

在一些高级应用场景中，需要识别复杂的手势组合或自定义手势。

4.1 复杂手势组合

通过结合多个基本手势识别器，可以实现复杂的手势组合。例如，先进行平移，然后进行旋转，最后进行捏合等操作。

@interface ViewController ()
@property (nonatomic, strong) UIPanGestureRecognizer *panGesture;
@property (nonatomic, strong) UIRotationGestureRecognizer *rotationGesture;
@property (nonatomic, strong) UIPinchGestureRecognizer *pinchGesture;
@property (nonatomic, assign) BOOL isPanFinished;
@property (nonatomic, assign) BOOL isRotationFinished;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.panGesture = [[UIPanGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(panAction:)];
    [self.view addGestureRecognizer:self.panGesture];
    
    self.rotationGesture = [[UIRotationGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(rotationAction:)];
    [self.rotationGesture requireGestureRecognizerToFail:self.panGesture];
    [self.view addGestureRecognizer:self.rotationGesture];
    
    self.pinchGesture = [[UIPinchGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(pinchAction:)];
    [self.pinchGesture requireGestureRecognizerToFail:self.rotationGesture];
    [self.view addGestureRecognizer:self.pinchGesture];
    
    self.isPanFinished = NO;
    self.isRotationFinished = NO;
}

- (void)panAction:(UIPanGestureRecognizer *)gesture {
    if (gesture.state == UIGestureRecognizerStateEnded) {
        self.isPanFinished = YES;
    }
}

- (void)rotationAction:(UIRotationGestureRecognizer *)gesture {
    if (gesture.state == UIGestureRecognizerStateEnded) {
        self.isRotationFinished = YES;
    }
}

- (void)pinchAction:(UIPinchGestureRecognizer *)gesture {
    if (self.isPanFinished && self.isRotationFinished) {
        NSLog(@"Complex gesture completed: Pan -> Rotation -> Pinch");
        self.isPanFinished = NO;
        self.isRotationFinished = NO;
    }
}

@end

在上述代码中，旋转手势依赖于平移手势的失败，捏合手势依赖于旋转手势的失败。只有当平移和旋转操作都完成后，捏合操作才会被视为复杂手势组合的完成。

4.2 自定义手势识别器

如果系统提供的手势识别器无法满足需求，可以自定义手势识别器。自定义手势识别器需要继承自 UIGestureRecognizer 类，并实现一些必要的方法。

@interface CustomGestureRecognizer : UIGestureRecognizer
@end

@implementation CustomGestureRecognizer

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [super touchesBegan:touches withEvent:event];
    // 自定义手势开始的处理逻辑
}

- (void)touchesMoved:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [super touchesMoved:touches withEvent:event];
    // 自定义手势移动的处理逻辑
}

- (void)touchesEnded:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [super touchesEnded:touches withEvent:event];
    // 自定义手势结束的处理逻辑
    if (/* 满足自定义手势的条件 */) {
        self.state = UIGestureRecognizerStateRecognized;
    } else {
        self.state = UIGestureRecognizerStateFailed;
    }
}

@end

在使用自定义手势识别器时，与使用系统手势识别器类似：

CustomGestureRecognizer *customGesture = [[CustomGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(customAction:)];
[self.view addGestureRecognizer:customGesture];
[customGesture release];

- (void)customAction:(CustomGestureRecognizer *)gesture {
    NSLog(@"Custom gesture recognized!");
}

通过以上对手势识别与交互优化的介绍，开发者可以在 Objective - C 开发的 iOS 应用中构建出更加丰富、流畅且用户体验良好的交互界面。无论是简单的点击操作，还是复杂的手势组合，都能通过合理的手势识别和优化策略来实现。同时，随着应用需求的不断变化，灵活运用手势识别技术和优化手段，能够持续提升应用的质量和用户满意度。在实际开发中，需要根据具体的应用场景和用户需求，仔细选择和配置手势识别器，并进行相应的优化，以达到最佳的交互效果。对于手势冲突处理、响应速度优化以及反馈提供等方面，都需要综合考虑，确保应用在各种情况下都能提供稳定、高效且直观的交互体验。而复杂手势组合和自定义手势识别器的实现，则为开发者提供了更广阔的创新空间，能够满足一些特定领域或具有独特交互需求的应用开发。总之，熟练掌握和运用 Objective - C 中的手势识别与交互优化技术，是打造优秀 iOS 应用的重要一环。