英文标题: How to implement a user interactivable UIView implicit animation

这一篇教程将结合一个小 demo 讲解, 最终代码在 github 上可以下载到. demo 的运行效果如图所示, 通过手势拖动顶端红色矩形到虚线位置, 拖动距离超过 50% 松手, 矩形会自动移动到目标位置, 少于 50% 松手, 矩形自动归位:

How to implement a user interactive UIView implicit animation

实现一个可交互的动画大概有这么几种思路:

  1. 在响应 GestureRecognizer 的方法中实时更新 view 的状态, 在 GestureRecognizer 结束的时候创建动画完成后续的部分.
  2. 在 GestureRecognizer 开始的时候创建显式动画, 随着 Gesture 变化, 改变动画的 progress, 在 GestureRecognizer 结束之后完成动画.
  3. 在 GestureRecognizer 开始的时候创建隐式动画, 随着 Gesture 变化, 改变动画的 progress, 在 GestureRecognizer 结束之后完成动画.

注意 2 和 3 只有显式和隐式的区别.

对于简单的 view, 单一的动画 (比如 demo 中的这种, 线性移动一个简单的 view), 三种方法差别不大. 而对于复杂的 view (view 中嵌套多个 subView), 多个动画 (view 和 subview 都有各自的动画), 如果在不考虑可交互的前提下, 隐式的动画已经可以满足需求, 那么方法 3 可能会比方法 1 和 2 简洁得多, 本文将对方法 3 进行讲解.

要实现方法 3, 首先要了解 CALayer 的几个属性: speed, timeOffset, beginTime. 对于这几个属性, Controlling Animation Timing 这篇教程图文并茂地给出了直观的解释, 必读, 这里只做简单介绍:

  • speed: 控制动画的速度, 比如设置为 1 (默认), 动画正常运行, 设置为 0 动画暂停, 设置为 -1 动画反向运行.
  • timeOffset: 控制动画在整个动画时间轴上的位置, 比如一个 3 秒的动画, timeOffset 为 1.5, layer 就会处于整个动画过程中间的那个状态.
  • beginTime: 动画的开始时间.

有了这些基础, 我们就可以着手实现了, 首先我们需要建立一个 CALayer 的 Category, 添加一些动画辅助代码:

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- (void)gs_pauseAnimation {
    self.speed = 0;
    self.timeOffset = 0;
}
 
- (void)gs_recoverToDefaultState {
    self.speed = 1;
    self.timeOffset = 0;
    self.beginTime = 0;
}
 
- (void)gs_setTimeProgress:(CFTimeInterval)timeProgress {
    self.timeOffset = timeProgress;
}
 
- (void)gs_continueAnimationWithTimeProgress:(CFTimeInterval)timeProgress {
    [self gs_recoverToDefaultState];
 
    self.beginTime = [self convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - timeProgress;
}
 
- (void)gs_continueReverseAnimationWithTimeProgress:(CFTimeInterval)timeProgress animationDuration:(CFTimeInterval)duration {
    [self gs_recoverToDefaultState];
 
    self.beginTime = [self convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - (duration - timeProgress);
    self.timeOffset = duration;
    self.speed = -1;
}
  • gs_pauseAnimation: 通过将 speed 设置为 0, 来暂停动画.
  • gs_recoverToDefaultState: 将 layer 的各个属性恢复到默认状态
  • gs_setTimeProgress: 在 gs_pauseAnimation 的基础上, 设置动画的时间进度.
  • gs_continueAnimationWithTimeProgress: 从 timeProgress 时间进度开始, 继续播放之前暂停了的动画
    • 这里首先调用了 gs_recoverToDefaultState, 是为了让 convertTime:fromLayer: 得出正确的时间. 
    • [self convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] 将当前系统时间转换到 layer 的时间上, 减去 timeProgress, 假设这是一个 3 秒的动画, timeProgress 为 1 秒, 则这条代码就表示 layer 的动画在一秒之前就已经开始, 所以动画将从运行到第 1 秒的状态开始继续播放.
    • 如果不能理解, 可以结合一下文档中这篇: How do I pause all animations in a layer tree?
  • gs_continueReverseAnimationWithTimeProgress: 从 timeProgress 时间进度开始, 反向播放之前暂停了的动画.
    • 这里 beginTime 设置为 当前时间 - (整个动画时间 - timeProgress), 再假设这是一个 3 秒的动画, timeProgress 为 1 秒, 因为要让动画反向播放, 所以要把动画反过来看, 由终点到起点运动, timeProgress 这 1 秒, 是动画最后的部分, 前 3 – 1 = 2 秒是已经播放完的, 所以动画要从 第 2 秒开始.
    • 通过将 speed 设置为 -1 来反向播放动画

完成了动画控制的实现, 接下来是控制 view 状态的代码:

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- (void)switchToState1 {
    [self.moveableView setCenter:CGPointMake(self.view.bounds.size.width / 2, 50)];
    [self.moveableView setTag:1];
}
 
- (void)switchToState2 {
    [self.moveableView setCenter:CGPointMake(self.view.bounds.size.width / 2, 500)];
    [self.moveableView setTag:2];
}
 
- (void)switchState {
    if (self.moveableView.tag == 1) {
        [self switchToState2];
    }
    else {
        [self switchToState1];
    }
}

很简单, 不用过多解释, view 的起始状态是 state1.

然后是手势控制:

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- (void)handlePanGesture:(UIPanGestureRecognizer *)panGesture {
    if (panGesture.state == UIGestureRecognizerStateBegan) {
        [self.moveableView.layer removeAllAnimations];
 
        [UIView animateWithDuration:kAnimationDuration animations:^{
            if (self.moveableView.tag == 1) {
                [self switchToState2];
            }
            else {
                [self switchToState1];
            }
        } completion:^(BOOL finished) {
            [self.moveableView.layer gs_recoverToDefaultState];
 
            if (self.animationProgress <= 0.5) {
                if (self.moveableView.tag == 1) {
                    [self switchToState2];
                }
                else {
                    [self switchToState1];
                }
            }
        }];
 
        [self.moveableView.layer gs_pauseAnimation];
    }
    else if (panGesture.state == UIGestureRecognizerStateChanged) {
        CGPoint translation = [panGesture translationInView:self.view];
        CGFloat length = ABS(translation.y);
 
        self.animationProgress = MAX(0, MIN(length / 500, 1));
 
        [self.moveableView.layer gs_setTimeProgress:self.animationProgress *  kAnimationDuration];
    }
    else if (panGesture.state == UIGestureRecognizerStateEnded || panGesture.state == UIGestureRecognizerStateFailed || panGesture.state == UIGestureRecognizerStateCancelled) {
 
        if (self.animationProgress > 0.5) {
            [self.moveableView.layer gs_continueAnimationWithTimeProgress:self.animationProgress * kAnimationDuration];
        }
        else {
            [self.moveableView.layer gs_continueReverseAnimationWithTimeProgress:self.animationProgress * kAnimationDuration animationDuration:kAnimationDuration];
        }
    }
}
  1. 在手势开始时, 创建 UIView 隐式动画并暂停;
  2. 随着手势移动, 调整动画的进度
  3. 在手势结束后, 根据当前手势位移来判断是将 view 归位, 还是移动到目标位置.
  4. 在动画结束后, 也就是在手势开始时隐式动画的 completion 中, 恢复 layer 状态, 并在 view 归位的情况下, 设置 view 到初始的状态.

运行一下 (这部分代码在 branch v1), 看起来得到了想要的效果, 但是如果细心观察, 会发现在手势拖动距离不够长, view 移动到原位的时候, view 会闪烁一下. 因为 demo 中 view 太简单了, 所以可能要多试几次才能观察到, 不过也可以在 completion block 里面第一行设置个断点, 可以看到, 执行到断点处时, view 消失了.

这里的原因我没有深入研究, 猜测是因为 speed 设置为 -1, 导致动画运行完成的时候 view 处于一个不存在的状态, 也就无法将这个状态的 view 绘制到屏幕上. 虽然通过将 speed 设置为 -1 来反向运行动画看起来很机智, 但很显然, 这不是一个完美的解决方法.

既然不能让动画自动反向运行, 那就稍微绕个远, 手动反向运行. CADisplayLink 是一个不错的选择, 它与 NSTimer 类似, 但是是在屏幕每一帧刷新之前调用 selector. 新的代码如下:

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- (void)handlePanGesture:(UIPanGestureRecognizer *)panGesture {
    if (panGesture.state == UIGestureRecognizerStateBegan) {
        [self.moveableView.layer removeAllAnimations];
 
        [self.displayLink invalidate];
 
        [UIView animateWithDuration:kAnimationDuration animations:^{
            [self switchState];
        } completion:^(BOOL finished) {
 
        }];
 
        [self.moveableView.layer gs_pauseAnimation];
    }
    else if (panGesture.state == UIGestureRecognizerStateChanged) {
        CGPoint translation = [panGesture translationInView:self.view];
        CGFloat length = ABS(translation.y);
 
        self.animationProgress = MAX(0, MIN(length / 500, 1));
 
        [self.moveableView.layer gs_setTimeProgress:self.animationProgress *  kAnimationDuration];
    }
    else if (panGesture.state == UIGestureRecognizerStateEnded || panGesture.state == UIGestureRecognizerStateFailed || panGesture.state == UIGestureRecognizerStateCancelled) {
 
        if (self.animationProgress > 0.5) {
            [self.moveableView.layer gs_continueAnimationWithTimeProgress:self.animationProgress * kAnimationDuration];
        }
        else {
            [self.displayLink invalidate];
 
            self.displayLinkStarTime = CACurrentMediaTime();
            self.displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(updateAnimation:)];
            [self.displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        }
    }
}
 
- (void)updateAnimation:(id)sender {
    CFTimeInterval timeInterval = CACurrentMediaTime() - self.displayLinkStarTime;
    CFTimeInterval animationTimeProgress = self.animationProgress * kAnimationDuration - timeInterval;
 
    if (animationTimeProgress >= 0) {
        [self.moveableView.layer gs_setTimeProgress:animationTimeProgress];
    }
    else {
        [self.displayLink invalidate];
 
        [self.moveableView.layer gs_continueAnimationWithTimeProgress:kAnimationDuration];
        [self switchState];
    }
}

可以看到, 在手势介素后, 我们创建了一个 CADisplayLink 来手动反向运行动画, 并在动画结束后, 重新设置 view 的状态.

运行, 闪烁消失, Cheers.

–以上–

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最近做的一个项目中涉及这样一个需求: 响应用户点击html元素的事件.这其中包含响应单击(single tap/click)和双击(double tap/dblclick).

单击事件

通常单击的解决方案是用javascript实现, 为html元素绑定onclick事件, javascript接收事件后跳转url, 在CocoaTouch中用 webView:shouldStartLoadWithRequest:navigationType: 拦截url跳转, 从而实现单击事件的响应, 大致的代码如下:

Javascript:

function myClick() {
    var e = window.event
    var url = "click:" + e.target.id;
    document.location = url;
}

var ele = document.getElementById(ELEMENT_ID);
ele.onclick = myClick;

CocoaTouch:

- (BOOL)webView:(UIWebView *)webView shouldStartLoadWithRequest:(NSURLRequest *)request navigationType:(UIWebViewNavigationType)navigationType {

    NSString *requestString = [[request URL] absoluteString];
    NSArray *components = [requestString componentsSeparatedByString:@":"];
    if (components.count == 2 && [(NSString *)[components objectAtIndex:0] isEqualToString:@"click"]) {
        NSString *eleIdStr = (NSString *)[components objectAtIndex:1];
        NSInteger eleId = [eleIdStr integerValue];

        // Do something

        return NO;   // Do not load request, just receive the event
    }
    return YES;
}

双击事件

Failed 1

使用与上面同样的方法为html元素添加ondblclick来响应双击事件就无法实现, 现象为响应函数从不被调用. 用setTimeout等方法尝试用单击事件来模拟双击事件也无法实现, 无法接收到double tap的第二次点击.

Failed 2

根据之前的现象来看, 显然双击事件在html之外就被拦截了, 要从CocoaTouch层下手才行.

系统的UIWebView中包含了一个UIScrollView, 绑定了UIScrollViewDelayedTouchesBeganGestureRecognizerUIScrollViewPanGestureRecognizer这两个事件, 后者响应拖动事件, 前者相应点击事件.

尝试添给UIScrollView加UITapGestureRecognizer:

UITapGestureRecognizer *dblTapGestureRecognizer = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(fakeTapGestureHandler:)];

经测试, fakeTapGestureHandler:从未被调用过.

Success

尝试曲线救国的方式, 用UIGestureRecognizer的delegate方法获取事件:

Javascript:

function eleIdFromPoint(x, y) {
    var ele = document.elementFromPoint(x, y)
    return "" + ele.id;
}

CocoaTouch:

// Add gesture
UITapGestureRecognizer *tapGestureRecognizer = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(fakeTapGestureHandler:)];

[tapGestureRecognizer setDelegate:self];
[_webView.scrollView addGestureRecognizer:tapGestureRecognizer];

// Delegate

- (BOOL)gestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer shouldReceiveTouch:(UITouch *)touch {
    CGPoint tapPoint = [touch locationInView:_webView];
    NSString *script = [NSString stringWithFormat:@"eleIdFromPoint(%f, %f)", tapPoint.x, tapPoint.y];
    NSString *eleIdStr = [self stringByEvaluatingJavaScriptFromString:script];
    if (touch.tapCount == 2) {
        if (eleIdStr.length > 0) {
            NSInteger eleId = [eleIdStr integerValue];

            // Do somthing

        }
    }
    return YES; // Return NO to prevent html document from receiving the touch event.
}

上面代码通过UIGestureRecognizer的delegate方法成功获取到点击事件, 需要说明的几点:

  • locationInView:的参数为UIWebView, 后面的document.elementFromPoint传递的也是UIWebView中对应的坐标, 不需要算上UIScrollView的Offset.
  • delegate方法中单击事件也可以被拦截到, 这样单击双击就可以在这块儿一起实现, 让代码看起来比较统一.
  • delegate方法返回NO会拦截事件, html文档就不能接受到任何点击事件了.

–以上–

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看过官方文档的都知道,官方推荐在iOS4以后使用[UIView animateWithDuration:animations:],而不是原来的[UIView beginAnimations:context:],来完成动画,虽然二者功能几乎完全相同,但使用前者在一些情况下会方便不少,这些内容可以参考官方文档View Programming Guide For iOS的Animation一节.

二者有一个值得新手注意的区别就是[UIView animateWithDuration:animations:]默认会禁止触摸,手势等的响应,这可以通过设置option选项来解决(直接引用StackOverFlow的一段了):

 

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UIViewAnimationOptions options = UIViewAnimationCurveLinear | UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction;
 
[UIView animateWithDuration:0.2 delay:0.0 options:options animations:^
 {
     highlightView.alpha = 1.0;
 
 } completion:nil];

 

就是这么一点事儿,害我走了不少弯路(我也是新手哈),在这里写一下,提示一下有可能遇到同样问题的人.

–以上–

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NSLog对程序性能的影响

On 07/02/2011, in Development, iOS Dev, Mac Dev, by ultragtx

NSLog,既可以像printf那样方便地格式化输出,同时还能输出时间以及进程ID等信息,可谓调试利器.但是其实NSLog对程序性能也有不小的影响,在执行次数比较少的情况下可能看不出来什么,当短时间大量执行的时候就会对程序执行效率产生可观的影响.

我遇到的一种情况就是我在一个UIScrollView子类的layoutSubviews方法中输出了很多次log,而这个layoutSubviews本身又有相对繁重的工作要做,由于每次拖动这个UIScrollView都要调用很多次layoutSubviews,因此程序实际运行起来拖动体验就非常差,卡顿现象严重,多次测试发现注释掉所有的NSLog后拖动就变得正常了.

综上,当你疑惑是什么导致了你的程序运行效率很差的时候不妨注释掉那些NSLog试试,你的问题也许就迎刃而解了.

–以上–

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Delegate算是Objective-C的一大特性, 关于Delegate的基础就不多介绍了, 有兴趣的请参看文档.

这里仅对Delegate使用中的一些问题做点讨论

我们用Delegate很多情况下是基于多线程的,比如我们有一个ViewController在这个Controller里面进行了一个下载图片的操作,下载成功后需要通过protocol来现实下载成功, 但是当ViewController已经被release,而下载工作才结束, 那么下载工作的[delegate didFinishDownload] (暂且就这么命名吧) 就会产生一个异常,因为你给一个deallocated的对象发送了一个消息.

那么,如何解决这个问题呢,首先我们可能想到用if (delegate == nil) 来判断delegate是否存在,但其实这是不行的,因为已经dealloc的对象并不是nil.要知道Objective-C中给nil发送消息是可以的,所以如果这种方法可行,其实我们就根本不需要if这句,[delegate didFinishDownload] 给nil发送了一个消息也不会出现异常,因此这种方法只是重复了上面的错误.

还有一个叫[delegate respondsToSelector:SEL]来判断delegate是否响应一个Selector, 根据上一段的描述,我们也可以判断出这个也是不行的.这里额外提一点关于respondsToSelector的东西,要使用这个方法,必须有@protocol MyProtocol <NSObject>,因为respondsToSelector是NSObject的一个protocol方法.

既然要防止delegate被release,那么retain这个delegate是否可行呢?这么做虽然避免错误的发生,但是也产生了另一个问题,这就关系到Objective-C内存管理中的Retain Circle, 即:有A,B两个Object, A中有一个B的实例变量,B中又有一个A的实例变量,要release A就必须releaseA中的B,而要release B有必须release B中的A,这样就产生了一个Retain Circle,A B都不能被dealloc.解决Retain Circle的方法就是使用弱引用(weak reference),弱引用没有被引用的那个Object的所有权,也就不需要release它,从而解决了Retain Circle问题.为了防止Retain Circle的发生, delegate通常都是弱引用的, 因此我们一般不应该retain一个delegate.但是似乎有一个例外:NSURLConnection, 网上对其的讨论结果是:NSURLConnection会retain它的delegate,详细可以参考StackOverflow上的这个问题

似乎没有简单可行的方法来解决这个问题(至少在本文发表时我还没有找到),那么我们只能在通过程序结构的设计来解决这一问题了,对应不同的程序自然也就有不同的解决方法,我想到的一种就是在这个ViewConrtoller被release的时候,把下载方法中的delegate设置成nil即可(目前测试可行, 如有错误还请指正).

更新几种解决方法:

–以上–

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Cocoa中的weak reference

On 04/20/2011, in Development, iOS Dev, Mac Dev, by ultragtx

以下所有内容翻译自官方文档,如有不当之处还请各位指正。

Weak Reference to Objects(弱引用)

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retain 一个 object 创建一个 “Strong” reference,一个object在直到它所有的strong reference都release了之后才能dealloc,因此object的生命周期是受它的Strong reference的所有者控制的。某些情况下,这种行为不是我们所期待的,你也许想有一个不会阻止一个object dealloc的reference,这种情况下,你就拥有一个“Weak” reference,weak reference是通过存储一个不retain相应的object的指针所创建的。

 
weak reference在会有循环reference要创建时是必要的。比如,如果Object A和 B之间互相Communicate,它们各自需要一个对方的reference。如果它们各自retain了对方,那么直到它们之间的Connection切断之前它们之中任何一个都不会dealloc,但是它们之间的Connection要等待它们其中任意一个dealloc了之后才能切断,这就产生了一个矛盾。要解决这个问题,其中一个object作为一个次级(subordinate)角色并且拥有对方的一个weak reference。一个具体的例子,在一个view继承体系中,一个parent view拥有并因此retain他的childe views,但是一个child view不拥有它的parent;而又必须知道它的parent是谁,所以就有一个指向它的parent的weak reference。
 
Cocoa中另一些weak reference的例子包括但不局限于这些:table data sources,outline view items,notification observers,各种targets和delegates。(比如一个NSTableView不会retain它的data source,一个NSApplication不会retain它的delegate)
 
当你需要向一个你只拥有weak reference的object发送消息时,就要小心,那个object是不是已经dealloc了,如这这样会使你的程序Crash。
后面又是一些例子(delegate 和notification),不翻译了。
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Cocoa: Drag And Drop 简单实现

On 03/27/2011, in Mac Dev, by ultragtx

先吐个槽:iOS开发在国内还是蛮火的,但是Cocoa的中文资料是在是很少,虽然国内有那么几个论坛,但是总体实力与神马StackOverflow啥的还是差多了,一些问题还是到国外的网站查才是王道。

今天遇到了这样的问题:如何实现向ImageWell中拖入文件,然后显示文件的图标并取得文件路径。

一番查找后没有太大收获,决定回归文档,如果你有同样的问题强烈建议仔细阅读一下文档中的Introduction to Drag and Drop,虽然都是英文,但是其实内容并不多,基本一个小时左右完全可以看完,另外结合一下Cocoa DragAndDrop这个官方样例(文档里也有),保证你能弄清楚Drag and Drop的实现方法。

废话不多说了,喜欢自学的就不用往下看了,懒得看文档的可以听我唠叨两句,但是还要结合文档才能真正弄懂,事先说明一下,我也只是个业余Cocoa爱好者,属于需要什么看什么的类型,所以如果犯了什么错误还请留言指正。

贴代码(点击右边箭头展开)(为了简便以下代码仅实现取得文件路径功能)

 

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#import <Cocoa/Cocoa.h>
 
@protocol DragAndDropImageViewDelegate
 
- (void)dragFinished:(NSString *)filePath :(int) tag;
 
@end
 
@interface DragAndDropImageView : NSImageView {
	id <DragAndDropImageViewDelegate> delegate;
}
 
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)coder;
 
@property(nonatomic,assign) id <DragAndDropImageViewDelegate> delegate;
 
@end

 

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#import "DragAndDropImageView.h"
 
@implementation DragAndDropImageView
 
@synthesize delegate;
 
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)coder {
	NSLog(@"initWithCoder");
	if (self = [super initWithCoder:coder]) {
		[self registerForDraggedTypes:[NSArray arrayWithObjects:NSFilenamesPboardType, nil]];
	}
	return self;
}
 
- (NSDragOperation)draggingEntered:(id <NSDraggingInfo>)sender {
	NSLog(@"draggingEntered");
	NSPasteboard *pboard;
	NSDragOperation sourceDragMask;
 
	sourceDragMask = [sender draggingSourceOperationMask];
	pboard = [sender draggingPasteboard];
 
	if ([[pboard types] containsObject:NSFilenamesPboardType]) {
		if (sourceDragMask &#038; NSDragOperationLink) {
			NSLog(@"return NSDragOperationLink");
			return NSDragOperationLink;
		}
	}
	return NSDragOperationNone;
}
 
- (BOOL)performDragOperation:(id <NSDraggingInfo>)sender {
	NSLog(@"performDragOperation");
 
	NSPasteboard *pboard;
	NSDragOperation sourceDragMask;
	int tag = [self tag];
 
	sourceDragMask = [sender draggingSourceOperationMask];
	pboard = [sender draggingPasteboard];
 
	if ([sender draggingSource] != self) {
		if ([[pboard types] containsObject:NSFilenamesPboardType]) {
			NSLog(@"ready to modify");
			NSArray *files = [pboard propertyListForType:NSFilenamesPboardType];
			NSString *filePath = [files objectAtIndex:0];
			[delegate dragFinished:filePath :tag];
			// modify here to continue
		}
	}
	return YES;
}
 
@end

@protocol如果没有相应需求可以忽略。

简单解释一下吧,initWithCoder是给InterfaceBuilder用的,其中的registerForDraggedTypes作用是声明Drag and Drop响应的文件类型,当有文件拖入时就会调用draggingEntered方法,该方法中判断是不是要对拖动进行响应,如果响应则继续进入performDragOperation方法,完成处理。还有些中间过程以及详细的解释,以上代码没有涉及,详情请参阅文档。

–以上–

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