手势

常用的 HTML5 手势可以分为两类，单点手势和两点手势。单点手势有 tap(单击)，double tap(双击)，long tap(长按)，swipe(挥)，move(移动)。两点手势有 pinch(缩放)，rotate(旋转)。

接下来我们实现一个检测这些手势的 javaScript 库，并利用这个手势库做出炫酷的交互效果。

移动

关于移动手势检测我们这里不再赘述。总结一下就是在每次touchmove事件发生时，把两个位移点之间的坐标位置相减，就可以了。

单击(tap)

手势检测的关键是用 touchstart，touchmove，touchend 三个事件对手势进行分解。

那么怎么分解单击事件呢?

• 在 touchstart 发生时进入单击检测，只有一个接触点。因为单击事件限制为一个手指的动作。
• 没有发生 touchmove 事件或者 touchmove 在一个很小的范围(如下图)。限制 touchmove 在一个很小范围，是为了给用户一定的冗余空间，因为不能保证用户手指在接触屏幕的时候不发生轻微的位移。

• touchend 发生在 touchstart后的很短时间内(如下图)。这个时间段的阈值是毫秒级，用来限制手指和屏幕接触的时间。因为单击事件从开始到结束是很快的。

有了上面的流程，就可以开始实现 tap 事件监测了。

1. _getTime() {  
2. return new Date().getTime();  
3. }  
4. _onTouchStart(e) {  
5. //记录touch开始的位置  
6. this.startX = e.touches[0].pageX;  
7. this.startY = e.touches[0].pageY;  
8. if(e.touches.length > 1) {  
9. //多点监测  
10. ...  
11. }else {  
12. //记录touch开始的时间  
13. this.startTime = this._getTime();  
14. }  
15. } 
16.  _onTouchMove(e) {  
17. ...  
18. //记录手指移动的位置  
19. this.moveX = e.touches[0].pageX;  
20. this.moveY = e.touches[0].pageY;  
21. ...  
22. }  
23. _onTouchEnd(e) {  
24. let timestamp = this._getTime();  
25. if(this.moveX !== null && Math.abs(this.moveX - this.startX) > 10 ||  
26. this.moveY !== null && Math.abs(this.moveY - this.startY) > 10) {  
27. ...  
28. }else {  
29. //手指移动的位移要小于10像素并且手指和屏幕的接触时间要短语500毫秒  
30. if(timestamp - this.startTime < 500) {  
31. this._emitEvent('onTap')  
32. } 
33. } 
34. } 

双击(double tap)

和单击一样，双击事件也需要我们对手势进行量化分解。

• 双击事件是一个手指的行为。所以在 touchstart 时，我们要判断此时屏幕有几个接触点。
• 双击事件中包含两次独立的单击行为。理想情况下，这两次点击应该落在屏幕上的同一个点上。为了给用户一定的冗余空间，将两次点击的坐标点距离限制在10个像素以内。

• 双击事件本质是两次快速的单击。也即是说，两次点击的间隔时间很短。通过一定的测试量化后，我们把两次单击的时间间隔设为300毫秒。

注意双击事件中我们检测了相邻两个 touchstart 事件的位移和时间间隔。

1. _onTouchStart(e) {  
2. if(e.touches.length > 1) {  
3. ...  
4. } else {  
5. if(this.previousTouchPoint) {  
6. //两次相邻的touchstart之间距离要小于10，同时时间间隔小于300ms  
7. if( Math.abs(this.startX -this.previousTouchPoint.startX) < 10 &&  
8. Math.abs(this.startY - this.previousTouchPoint.startY) < 10 &&  
9. Math.abs(this.startTime - this.previousTouchTime) < 300) {  
10. this._emitEvent('onDoubleTap');  
11. }  
12. } 
13.  //保存上一次touchstart的时间和位置信息  
14. this.previousTouchTime = this.startTime;  
15. this.previousTouchPoint = {  
16. startX : this.startX,  
17. startY : this.startY  
18. }; 
19.  }  
20. } 

长按(long press)

长按应该是最容易分解的手势。我们可以这样分解：在 touchstart 发生后的很长一段时间内，如果没有发生 touchmove 或者 touchend 事件，那么就触发长按手势。

长按是一个手指的行为，需要检测屏幕上是否只有一个接触点。

如果手指在空间上发生了移动，那么长按事件取消。

如果手指在屏幕上停留的时间超过800ms，那么触发长按手势。

如果手指在屏幕上停留的时间小于800ms，也即 touchend 在 touchstart 发生后的800ms内触发，那么长按事件取消。

1. _onTouchStart(e) {  
2. clearTimeout(this.longPressTimeout);  
3. if(e.touches.length > 1) {  
4. }else {  
5. this.longPressTimeout = setTimeout(()=>{  
6. this._emitEvent('onLongPress');  
7. });  
8. }  
9. }  
10. _onTouchMove(e) {  
11. ...  
12. clearTimeout(this.longPressTimeout);  
13. ... 
14.  }  
15. _onTouchEnd(e) {  
16. ...  
17. clearTimeout(this.longPressTimeout);  
18. ...  
19. } 

缩放(pinch)

缩放是一个非常有趣的手势，还记得第一代iPhone双指缩放图片给你带来的震撼吗?虽然如此，缩放手势的检测却相对简单。

缩放是两个手指的行为，需要检测屏幕上是否有两个接触点。

缩放比例的量化，是通过两次缩放行为之间的距离的比值得到，如下图。

所以缩放的核心是获取两个接触点之间的直线距离。

1. //勾股定理  
2. _getDistance(xLen,yLen) {  
3. return Math.sqrt(xLen * xLen + yLen * yLen);  
4. } 

这里的xLen是两个接触点x坐标差的绝对值，yLen相应的就是y坐标差的绝对值。

1. _onTouchStart(e) {  
2. if(e.touches.length > 1) {  
3. let point1 = e.touches[0];  
4. let point2 = e.touches[1];  
5. let xLen = Math.abs(point2.pageX - point1.pageX);  
6. let yLen = Math.abs(point2.pageY - point1.pageY);  
7. this.touchDistance = this._getDistance(xLen, yLen); 
8.  } else {  
9. ...  
10. } 
11.  } 

在_onTouchStart函数中获取并且保存 touchstart 发生时两个接触点之间的距离。

1. _onTouchMove(e) {  
2. if(e.touches.length > 1) {  
3. let xLen = Math.abs(e.touches[0].pageX - e.touches[1].pageX);  
4. let yLen = Math.abs(e.touches[1].pageY - e.touches[1].pageY); 
5.  let touchDistance = this._getDistance(xLen,yLen);  
6. if(this.touchDistance) {  
7. let pinchScale = touchDistance / this.touchDistance; 
8.  this._emitEvent('onPinch',{scale:pinchScale - this.previousPinchScale});  
9. this.previousPinchScale = pinchScale;  
10. } 
11.  }else {  
12. ...  
13. }  
14. } 

旋转(rotate)

旋转手势需要检测两个比较重要的值，一是旋转的角度，二是旋转的方向(顺时针或逆时针)。

其中旋转角度和方向的计算需要通过向量的计算来获取，本文不再展开。

首先，需要获取向量的旋转方向和角度。

1. //这两个方法属于向量计算，具体原理请阅读本文最后的参考文献  
2. _getRotateDirection(vector1,vector2) { 
3.  return vector1.x * vector2.y - vector2.x * vector1.y;  
4. }  
5. _getRotateAngle(vector1,vector2) {  
6. let direction = this._getRotateDirection(vector1,vector2);  
7. direction = direction > 0 ? -1 : 1;  
8. let len1 = this._getDistance(vector1.x,vector1.y);  
9. let len2 = this._getDistance(vector2.x,vector2.y);  
10. let mr = len1 * len2;  
11. if(mr === 0) return 0;  
12. let dot = vector1.x * vector2.x + vector1.y * vector2.y;  
13. let r = dot / mr;  
14. if(r > 1) r = 1;  
15. if(r < -1) r = -1;  
16. return Math.acos(r) * direction * 180 / Math.PI;  
17. } 

然后，我们在手指发生移动时，调用获取旋转方向和角度的方法。

1. _onTouchStart(e) {  
2.   ...    
3.   if(e.touches.length > 1) {  
4.     this.touchVector = {  
5.        x: point2.pageX - this.startX,  
6.        y: point2.pageY - this.startY  
7.      };  
8.   }  
9.   ...  
10. }  
11. _onTouchMove(e) {  
12.   ...  
13.   if(this.touchVector) {  
14.         let vector = {  
15.           x: e.touches[1].pageX - e.touches[0].pageX, 
16.            y: e.touches[1].pageY - e.touches[0].pageY  
17.         };  
18.         let angle = this._getRotateAngle(vector,this.touchVector);  
19.         this._emitEvent('onRotate',{  
20.           angle  
21.         });  
22.         this.touchVector.x = vector.x;  
23.         this.touchVector.y = vector.y;  
24.       } 
25.    ...  
26. } 

实战

好了，我们的手势系统到这里就完成了。接下来要在实战中检验这套系统是否可靠，做一个简单的图片浏览器，支持图片缩放，旋转，移动，长按。

首先，做好DOM规划，和“之前”一样，我们的事件监听机制并不直接作用在图片上，而是作用在图片的父元素上。

然后，可以开始使用上面的手势检测系统了。

1. render() {  
2.     return (  
3.       <Gestures onPinch={this.onPinch} onMove={this.onMove} onRotate={this.onRotate} onDoubleTap={this.onDoubleTap} onLongPress={this.onLongPress}> 
4.          <div className="wrapper" > 
5.             
6.         </div> 
7.       </Gestures> 
8.     );  
9.   } 

由于我们的手势系统检测的增量，因此不能直接把增量应用在对象上，而是需要把这些增量累加。以旋转为例：

1. onRotate(event) {  
2.     //对增量进行累加  
3.     this.angle += event.angle  
4.     this.setState({  
5.       angle:this.angle  
6.     });  
7.   } 

至此，我们的手势检测就完成了。