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關於作者
周林，github，陸金所前端程式設計師，專注 Hybrid APP 效能優化和新技術探索。歡迎任何形式的提問和討論。
前言
隨著 Hybrid 應用的豐富，HTML5 工程師們已經不滿足於把桌面端體驗簡單移植到移動端，他們覬覦移動原生應用人性化的操作體驗，特別是原生應用與生俱來的豐富的手勢系統。HTML5 沒有提供開箱即用的手勢系統，但是提供了更底層一些的對 touch 事件的監聽。基於此，我們可以做出自己的手勢庫。
手勢
常用的 HTML5 手勢可以分為兩類，單點手勢和兩點手勢。單點手勢有 tap(單擊)，double tap(雙擊)，long tap(長按)，swipe(揮)，move(移動)。兩點手勢有 pinch(縮放)，rotate(旋轉)。 接下來我們實現一個檢測這些手勢的 js 庫，並利用這個手勢庫做出炫酷的互動效果。
移動
關於移動手勢檢測我們在這篇博文中做過詳細介紹，這裡不再贅述。總結一下就是在每次touchmove事件發生時，把兩個位移點之間的座標位置相減，就可以了。
單擊(tap)
手勢檢測的關鍵是用 touchstart，touchmove，touchend 三個事件對手勢進行分解。那麼怎麼分解單擊事件呢？
- 在 touchstart 發生時進入單擊檢測，只有一個接觸點。因為單擊事件限制為一個手指的動作。
- 沒有發生 touchmove 事件或者 touchmove 在一個很小的範圍(如下圖)。限制 touchmove 在一個很小範圍，是為了給使用者一定的冗餘空間，因為不能保證使用者手指在接觸螢幕的時候不發生輕微的位移。
3 touchend 發生在 touchstart後的很短時間內(如下圖)。這個時間段的閾值是毫秒級，用來限制手指和螢幕接觸的時間。因為單擊事件從開始到結束是很快的。
有了上面的流程，就可以開始實現 tap 事件監測了。
_getTime() {
return new Date().getTime();
}
_onTouchStart(e) {
//記錄touch開始的位置
this.startX = e.touches[0].pageX;
this.startY = e.touches[0].pageY;
if(e.touches.length > 1) {
//多點監測
...
}else {
//記錄touch開始的時間
this.startTime = this._getTime();
}
}
_onTouchMove(e) {
...
//記錄手指移動的位置
this.moveX = e.touches[0].pageX;
this.moveY = e.touches[0].pageY;
...
}
_onTouchEnd(e) {
let timestamp = this._getTime();
if(this.moveX !== null && Math.abs(this.moveX - this.startX) > 10 ||
this.moveY !== null && Math.abs(this.moveY - this.startY) > 10) {
...
}else {
//手指移動的位移要小於10畫素並且手指和螢幕的接觸時間要短語500毫秒
if(timestamp - this.startTime < 500) {
this._emitEvent('onTap')
}
}
}複製程式碼雙擊(double tap)
和單擊一樣，雙擊事件也需要我們對手勢進行量化分解。
- 雙擊事件是一個手指的行為。所以在 touchstart 時，我們要判斷此時螢幕有幾個接觸點。
- 雙擊事件中包含兩次獨立的單擊行為。理想情況下，這兩次點選應該落在螢幕上的同一個點上。為了給使用者一定的冗餘空間，將兩次點選的座標點距離限制在10個畫素以內。
- 雙擊事件本質是兩次快速的單擊。也即是說，兩次點選的間隔時間很短。通過一定的測試量化後，我們把兩次單擊的時間間隔設為300毫秒。
注意雙擊事件中我們檢測了相鄰兩個 touchstart 事件的位移和時間間隔
_onTouchStart(e) {
if(e.touches.length > 1) {
...
} else {
if(this.previousTouchPoint) {
//兩次相鄰的touchstart之間距離要小於10，同時時間間隔小於300ms
if( Math.abs(this.startX -this.previousTouchPoint.startX) < 10 &&
Math.abs(this.startY - this.previousTouchPoint.startY) < 10 &&
Math.abs(this.startTime - this.previousTouchTime) < 300) {
this._emitEvent('onDoubleTap');
}
}
//儲存上一次touchstart的時間和位置資訊
this.previousTouchTime = this.startTime;
this.previousTouchPoint = {
startX : this.startX,
startY : this.startY
};
}
}複製程式碼長按(long press)
長按應該是最容易分解的手勢。我們可以這樣分解：在 touchstart 發生後的很長一段時間內，如果沒有發生 touchmove 或者 touchend 事件，那麼就觸發長按手勢。
- 長按是一個手指的行為，需要檢測螢幕上是否只有一個接觸點。
- 如果手指在空間上發生了移動，那麼長按事件取消。
- 如果手指在螢幕上停留的時間超過800ms，那麼觸發長按手勢。
- 如果手指在螢幕上停留的時間小於800ms，也即 touchend 在 touchstart 發生後的800ms內觸發，那麼長按事件取消。
_onTouchStart(e) {
clearTimeout(this.longPressTimeout);
if(e.touches.length > 1) {
}else {
this.longPressTimeout = setTimeout(()=>{
this._emitEvent('onLongPress');
});
}
}
_onTouchMove(e) {
...
clearTimeout(this.longPressTimeout);
...
}
_onTouchEnd(e) {
...
clearTimeout(this.longPressTimeout);
...
}複製程式碼縮放(pinch)
縮放是一個非常有趣的手勢，還記得第一代iPhone雙指縮放圖片給你帶來的震撼嗎？雖然如此，縮放手勢的檢測卻相對簡單。
- 縮放是兩個手指的行為，需要檢測螢幕上是否有兩個接觸點。
- 縮放比例的量化，是通過兩次縮放行為之間的距離的比值得到，如下圖。
所以縮放的核心是獲取兩個接觸點之間的直線距離。
//勾股定理
_getDistance(xLen,yLen) {
return Math.sqrt(xLen * xLen + yLen * yLen);
}複製程式碼這裡的xLen是兩個接觸點x座標差的絕對值，yLen相應的就是y座標差的絕對值。
_onTouchStart(e) {
if(e.touches.length > 1) {
let point1 = e.touches[0];
let point2 = e.touches[1];
let xLen = Math.abs(point2.pageX - point1.pageX);
let yLen = Math.abs(point2.pageY - point1.pageY);
this.touchDistance = this._getDistance(xLen, yLen);
} else {
...
}
}複製程式碼在_onTouchStart函式中獲取並且儲存 touchstart 發生時兩個接觸點之間的距離。
_onTouchMove(e) {
if(e.touches.length > 1) {
let xLen = Math.abs(e.touches[0].pageX - e.touches[1].pageX);
let yLen = Math.abs(e.touches[1].pageY - e.touches[1].pageY);
let touchDistance = this._getDistance(xLen,yLen);
if(this.touchDistance) {
let pinchScale = touchDistance / this.touchDistance;
this._emitEvent('onPinch',{scale:pinchScale - this.previousPinchScale});
this.previousPinchScale = pinchScale;
}
}else {
...
}
}複製程式碼旋轉(rotate)
旋轉手勢需要檢測兩個比較重要的值，一是旋轉的角度，二是旋轉的方向(順時針或逆時針)。 其中旋轉角度和方向的計算需要通過向量的計算來獲取，本文不再展開，感興趣的同學可以檢視這裡。
首先，需要獲取向量的旋轉方向和角度
//這兩個方法屬於向量計算，具體原理請閱讀本文最後的參考文獻
_getRotateDirection(vector1,vector2) {
return vector1.x * vector2.y - vector2.x * vector1.y;
}
_getRotateAngle(vector1,vector2) {
let direction = this._getRotateDirection(vector1,vector2);
direction = direction > 0 ? -1 : 1;
let len1 = this._getDistance(vector1.x,vector1.y);
let len2 = this._getDistance(vector2.x,vector2.y);
let mr = len1 * len2;
if(mr === 0) return 0;
let dot = vector1.x * vector2.x + vector1.y * vector2.y;
let r = dot / mr;
if(r > 1) r = 1;
if(r < -1) r = -1;
return Math.acos(r) * direction * 180 / Math.PI;
}複製程式碼然後，我們在手指發生移動時，呼叫獲取旋轉方向和角度的方法。
_onTouchStart(e) {
...
if(e.touches.length > 1) {
this.touchVector = {
x: point2.pageX - this.startX,
y: point2.pageY - this.startY
};
}
...
}
_onTouchMove(e) {
...
if(this.touchVector) {
let vector = {
x: e.touches[1].pageX - e.touches[0].pageX,
y: e.touches[1].pageY - e.touches[0].pageY
};
let angle = this._getRotateAngle(vector,this.touchVector);
this._emitEvent('onRotate',{
angle
});
this.touchVector.x = vector.x;
this.touchVector.y = vector.y;
}
...
}複製程式碼實戰
好了，我們的手勢系統到這裡就完成了。接下來要在實戰中檢驗這套系統是否可靠，做一個簡單的圖片瀏覽器，支援圖片縮放，旋轉，移動，長按。 首先，做好dom規劃，和[之前]一樣，我們的事件監聽機制並不直接作用在圖片上，而是作用在圖片的父元件上。
然後，可以開始使用上面的手勢檢測系統了。
render() {
return (
<Gestures
onPinch={this.onPinch}
onMove={this.onMove}
onRotate={this.onRotate}
onDoubleTap={this.onDoubleTap}
onLongPress={this.onLongPress}>
<div className="wrapper" >
<img src="http://upload-images.jianshu.io/upload_images/2362670-f8b44d4b9101e8d6.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240" />
</div>
</Gestures>
);
}複製程式碼由於我們的手勢系統檢測的增量，因此不能直接把增量應用在物件上，而是需要把這些增量累加。以旋轉為例：
onRotate(event) {
//對增量進行累加
this.angle += event.angle
this.setState({
angle:this.angle
});
}複製程式碼至此，我們的手勢檢測就完成了：
參考
