UIControl 的基本使用方法和 Target-Action 機制
作者： 南峰子
我們在開發應用的時候，經常會用到各種各樣的控件，諸如按鈕( UIButton )、滑塊( UISlider )、分頁控件( UIPageControl )等。這些控件用來與用戶進行交互，響應用戶的操作。我們查看這些類的繼承體系，可以看到它們都是繼承于 UIControl 類。 UIControl 是控件類的基類，它是一個抽象基類，我們不能直接使用 UIControl 類來實例化控件，它只是為控件子類定義一些通用的接口，并提供一些基礎實現，以在事件發生時，預處理這些消息并將它們發送到指定目標對象上。
本文將通過一個自定義的 UIControl 子類來看看 UIControl 的基本使用方法。不過在開始之前，讓我們先來了解一下 Target-Action 機制。
Target-Action機制
Target-action 是一種設計模式，直譯過來就是”目標-行為”。當我們通過代碼為一個按鈕添加一個點擊事件時，通常是如下處理：
[button addTarget:self action:@selector(tapButton:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
也就是說，當按鈕的點擊事件發生時，會將消息發送到 target (此處即為self對象)，并由 target 對象的 tapButton: 方法來處理相應的事件。其基本過程可以用下圖來描述：
即當事件發生時，事件會被發送到控件對象中，然后再由這個控件對象去觸發 target 對象上的 action 行為，來最終處理事件。因此， Target-Action 機制由兩部分組成：即目標對象和行為 Selector 。目標對象指定最終處理事件的對象，而行為 Selector 則是處理事件的方法。
有關 Target-Action 機制的具體描述，大家可以參考 Cocoa Application Competencies for iOS – Target Action 。我們將會在下面討論一些 Target-action 更深入的東西。
實例：一個帶Label的圖片控件
回到我們的正題來，我們將實現一個帶Label的圖片控件。通常情況下，我們會基于以下兩個原因來實現一個自定義的控件：
-
對于特定的事件，我們需要觀察或修改分發到 target 對象的行為消息。
-
提供自定義的跟蹤行為。
本例將會簡單地結合這兩者。先來看看效果：
這個控件很簡單，以圖片為背景，然后在下方顯示一個Label。
先創建 UIControl 的一個子類，我們需要傳入一個字符串和一個UIImage對象：
@interface ImageControl : UIControl - (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame title:(NSString *)title image:(UIImage *)image; @end
基礎的布局我們在此不討論。我們先來看看 UIControl 為我們提供了哪些自定義跟蹤行為的方法。
跟蹤觸摸事件
如果是想提供自定義的跟蹤行為，則可以重寫以下幾個方法：
- (BOOL)beginTrackingWithTouch:(UITouch *)touch withEvent:(UIEvent *)event - (BOOL)continueTrackingWithTouch:(UITouch *)touch withEvent:(UIEvent *)event - (void)endTrackingWithTouch:(UITouch *)touch withEvent:(UIEvent *)event - (void)cancelTrackingWithEvent:(UIEvent *)event
這四個方法分別對應的時跟蹤開始、移動、結束、取消四種狀態。看起來是不是很熟悉？這跟 UIResponse 提供的四個事件跟蹤方法是不是挺像的？我們來看看 UIResponse 的四個方法：
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event - (void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event - (void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event - (void)touchesCancelled:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
我們可以看到，上面兩組方法的參數基本相同，只不過 UIControl 的是針對單點觸摸，而 UIResponse 可能是多點觸摸。另外，返回值也是大同小異。由于 UIControl 本身是視圖，所以它實際上也繼承了 UIResponse 的這四個方法。如果測試一下，我們會發現在針對控件的觸摸事件發生時，這兩組方法都會被調用，而且互不干涉。
為了判斷當前對象是否正在追蹤觸摸操作， UIControl 定義了一個 tracking 屬性。該值如果為YES，則表明正在追蹤。這對于我們是更加方便了，不需要自己再去額外定義一個變量來做處理。
在測試中，我們可以發現當我們的觸摸點沿著屏幕移出控件區域名，還是會繼續追蹤觸摸操作， cancelTrackingWithEvent: 消息并未被發送。為了判斷當前觸摸點是否在控件區域類，可以使用 touchInside 屬性，這是個只讀屬性。不過實測的結果是，在控件區域周邊一定范圍內，該值還是會被標記為YES，即用于判定 touchInside 為YES的區域會比控件區域要大。
觀察或修改分發到target對象的行為消息
對于一個給定的事件， UIControl 會調用 sendAction:to:forEvent: 來將行為消息轉發到 UIApplication 對象，再由 UIApplication 對象調用其 sendAction:to:fromSender:forEvent: 方法來將消息分發到指定的 target 上，而如果我們沒有指定 target ，則會將事件分發到響應鏈上第一個想處理消息的對象上。而如果子類想監控或修改這種行為的話，則可以重寫這個方法。
在我們的實例中，做了個小小的處理，將外部添加的 Target-Action 放在控件內部來處理事件，因此，我們的代碼實現如下：
// ImageControl.m
- (void)sendAction:(SEL)action to:(id)target forEvent:(UIEvent *)event {
// 將事件傳遞到對象本身來處理
[super sendAction:@selector(handleAction:) to:self forEvent:event];
}
- (void)handleAction:(id)sender {
NSLog(@"handle Action");
}
// ViewController.m
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
ImageControl *control = [[ImageControl alloc] initWithFrame:(CGRect){50.0f, 100.0f, 200.0f, 300.0f} title:@"This is a demo" image:[UIImage imageNamed:@"demo"]];
// ...
[control addTarget:self action:@selector(tapImageControl:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
}
- (void)tapImageControl:(id)sender {
NSLog(@"sender = %@", sender);
} 由于我們重寫了 sendAction:to:forEvent: 方法，所以最后處理事件的 Selector 是 ImageControl 的 handleAction: 方法，而不是ViewController的 tapImageControl: 方法。
另外， sendAction:to:forEvent: 實際上也被 UIControl 的另一個方法所調用，即 sendActionsForControlEvents: 。這個方法的作用是發送與指定類型相關的所有行為消息。我們可以在任意位置(包括控件內部和外部)調用控件的這個方法來發送參數 controlEvents 指定的消息。在我們的示例中，在ViewController.m中作了如下測試：
- (void)viewDidLoad {
// ...
[control addTarget:self action:@selector(tapImageControl:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
[control sendActionsForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
} 可以看到在未點擊控件的情況下，觸發了 UIControlEventTouchUpInside 事件，并打印了 handle Action 日志。
Target-Action的管理
為一個控件對象添加、刪除 Target-Action 的操作我們都已經很熟悉了，主要使用的是以下兩個方法：
// 添加 - (void)addTarget:(id)target action:(SEL)action forControlEvents:(UIControlEvents)controlEvents - (void)removeTarget:(id)target action:(SEL)action forControlEvents:(UIControlEvents)controlEvents
如果想獲取控件對象所有相關的target對象，則可以調用 allTargets 方法，該方法返回一個集合。集合中可能包含 NSNull 對象，表示至少有一個nil目標對象。
而如果想獲取某個target對象及事件相關的所有action，則可以調用 actionsForTarget:forControlEvent: 方法。
不過，這些都是 UIControl 開放出來的接口。我們還是想要探究一下， UIControl 是如何去管理 Target-Action 的呢？
實際上，我們在程序某個合適的位置打個斷點來觀察 UIControl 的內部結構，可以看到這樣的結果：
因此， UIControl 內部實際上是有一個可變數組( _targetActions )來保存 Target-Action ，數組中的每個元素是一個 UIControlTargetAction 對象。 UIControlTargetAction 類是一個私有類，我們可以在 iOS-Runtime-Header 中找到它的頭文件：
@interface UIControlTargetAction : NSObject {
SEL _action;
BOOL _cancelled;
unsigned int _eventMask;
id _target;
}
@property (nonatomic) BOOL cancelled;
- (void).cxx_destruct;
- (BOOL)cancelled;
- (void)setCancelled:(BOOL)arg1;
@end 可以看到 UIControlTargetAction 對象維護了一個 Target-Action 所必須的三要素，即 target ， action 及對應的事件 eventMask 。
如果仔細想想，會發現一個有意思的問題。我們來看看實例中ViewController(target)與ImageControl實例(control)的引用關系，如下圖所示：
嗯，循環引用。
既然這樣，就必須想辦法打破這種循環引用。那么在這5個環節中，哪個地方最適合做這件事呢？仔細思考一樣，1、2、4肯定是不行的，3也不太合適，那就只有5了。在上面的 UIControlTargetAction 頭文件中，并沒有辦法看出 _target 是以 weak 方式聲明的，那有證據么？
我們在工程中打個 Symbolic 斷點，如下所示：
運行程序，程序會進入 [UIControl addTarget:action:forControlEvents:] 方法的匯編代碼頁，在這里，我們可以找到一些蛛絲馬跡。如下圖所示：
可以看到，對于 _target 成員變量，在 UIControlTargetAction 的初始化方法中調用了 objc_storeWeak ，即這個成員變量對外部傳進來的 target 對象是以 weak 的方式引用的。
其實在 UIControl 的文檔中， addTarget:action:forControlEvents: 方法的說明還有這么一句：
When you call this method, target is not retained.
另外，如果我們以同一組target-action和event多次調用 addTarget:action:forControlEvents: 方法，在 _targetActions 中并不會重復添加 UIControlTargetAction 對象。
小結
控件是我們在開發中常用的視圖工具，能很好的表達用戶的意圖。我們可以使用UIKit提供的控件，也可以自定義控件。當然， UIControl 除了上述的一些方法，還有一些屬性和方法，以及一些常量，大家可以參考文檔。
示例工程的代碼已上傳到github，可以在 這里 下載。另外，推薦一下 SVSegmentedControl 這個控件，大家可以研究下它的實現。