從移動端click到搖一搖

前言

7月末了，今日早讀文章由前端早讀課專欄作者@李銀城分享。

正文從這開始～

以前聽到前輩們說移動端盡量不要使用click，click會比較遲鈍，能用touchstart還是用touchstart。但是用touchstart會有一個問題，用戶在滑動頁面的時候要是不小心碰到了相關元素也會觸發touchstart，所以兩者都有缺點。那怎麼辦呢？

首先為什麼移動端的click會遲鈍呢？從谷歌的開發者文檔《300ms tap delay, gone away》可以找到答案：

For many years, mobile browsers applied a 300-350ms delay between touchend and click while they waited to see if this was going to be a double-tap or not, since double-tap was a gesture to zoom into text.

大意是說因為移動端要判斷是否是雙擊，所以單擊之後不能夠立刻觸發click，要等300ms，直到確認不是雙擊了才觸發click。所以就導致了click有延遲。

更為重要的是，文檔裡面還提到在2014年的Chrome 32版本已經把這個延遲去掉了，如果有一個meta 標籤：

即把viewport設置成設備的實際像素，那麼就不會有這300ms的延遲，並且這個舉動受到了IE/Firefox/Safari(IOS 9.3)的支持，也就是說現在的移動端開發可以不用顧慮click會比較遲鈍的問題。

如果設置initial-scale=1.0，在chrome上是可以生效，但是Safari 不會：

還有第三種辦法就是設置 CSS：

html{

touch-action:manipulation;

}

這樣也可以取消掉300ms的延遲，Chrome和Safari都可以生效。

click是在什麼時候觸發的呢？來研究一下click/touch事件的觸發先後順序。

1. click/touch觸發順序

用以下的html代碼來實驗：

hello,world

!function(){

vartarget=document.getElementById("target");

varbody=document.querySelector("body");

vartouchstartBeginTime=;

functionlog(event){

if(event.type==="touchstart")touchstartBeginTime=Date.now();

console.log(event.type,Date.now()-touchstartBeginTime);

}

target.onclick=log;

target.ontouchstart=log;

target.ontouchend=log;

target.ontouchmove=log;

target.onmouseover=log;

target.onmousedown=log;

target.onmouseup=log;

}();

用一台iPhone6 (IOS 10)的手機連接電腦的Safari做實驗，如下圖所示：

然後點擊灰色的target區域，用電腦的Safari進行檢查，可以看到輸出結果：

可以看到click事件是在最後觸發的，並且還看到300ms的延遲，實際的執行延遲要比這個大，因為瀏覽器的內核運行也需要消耗時間。現在加上viewport的meta標籤，再觀察結果，如下圖所示：

可以看到，300ms的延遲沒有了。

知道了click是在touchend之後觸發的，現在我們來嘗試一下實現一個tap事件。

2. tap事件的實現

雖然已經沒有太大的必要自行實現一個tap事件，但是我們還是很好奇可以怎麼實現一個能夠快速觸發的tap的事件？有兩個庫，一個是zepto，另一個是fastclick，它們都可以解決點擊延遲的問題。其中，zepto有一個自定義事件tap，它是一個沒有延遲的click事件。而fastclick是在touchend之後生成一個click事件，並立即觸發這個click，再取消原本的click事件。這兩者的原理都是一樣的，都是在touchend之後觸發，一個是觸發它自己定義的tap事件，一個是觸發原生click。

這裡有一個關鍵的問題，就是touchend之後不能夠每次都觸發tap，因為有可能用戶是在上下滑並不是在點擊，不然的話直接監聽touchstart就好了。所以怎麼判定用戶是點擊還是在上下滑呢？Zepto是用的位移偏差，即記錄下touchstart的時候的初始位移，然後用touchend的時候的位移減掉初始位移的偏差，如果這個差值在30以內，則認為用戶是點擊，大於30則認為是滑動。而fastclick是用的時間偏差，分別記錄touchstart和touchend的時間戳，如果它們的時間差大於700毫秒，則認為是滑動操作，否則是點擊操作。

Chrome又是怎麼判斷用戶是點擊還是滑動呢，筆者沒有去看安卓或者IOS Chrome的源碼，找了下Chromium的源碼，它裡面有一個resources的目錄，是Chrome自己頁面的代碼，如chrome://setting頁，它是用html寫的。在這個裡面有一個touch_handler.js，它裡面封裝了一些移動端的手勢實現如tap，tap是根據時間位移判斷是否要觸發tap，如下所示：

/**

* The time, in milliseconds, that a touch must be held to be considered

* long .

* @type

* @private

*/

TouchHandler.TIME_FOR_LONG_PRESS_=500;

定義的時間為長時間按壓long press的時間閾值為500ms，在touchstart裡面啟動一個計時器：

this.longPressTimeout_=window.setTimeout(

this.onLongPress_.bind(this),TouchHandler.TIME_FOR_LONG_PRESS_);

onLongPress_:function(){

this.disableTap_=true;

}

如果超過了閾值500ms，就把一個標誌位disableTap_設置為true，然後在touchend裡面，這個flag為true就不會觸發 tap：

if(!this.disableTap_)

this.dispatchEvent_(TouchHandler.EventType.TAP,touch);

相對於fastclick用兩個時間戳的方式，我感覺源碼的實現更為複雜，因為要啟動一個計時器。

現在我們來實現一個按位移偏差判斷的tap。

要實現一個自定義事件，有兩種方式，第一種是像jQuery/Zepto一樣，自己封裝一個事件機制，第二種是調用原生的document.createEvent，然後再執行div.dispatchEvent(event)，這裡我們使用第一種。

為此先寫一個選擇器。如下代碼所示：

var$=function(selector){

vardom=null;

if(typeofselector==="string"){

dom=document.querySelectorAll(selector);

}elseif(selectorinstanceofHTMLElement){

dom=selector;

}

returnnew$Element(dom);

}

window.$=$;

選擇器的名稱用$，它是一個函數，傳進來的參數為選擇器或者dom元素，如果是字元串的選擇器，則調用querySelectorAll去獲取dom元素，如果它已經是一個dom則不用處理，最後返回一個$Element的封裝的實例，類似於jQuery對象。

現在來實現這個$Element的類，如下代碼所示：

class$Element{

constructor(_doms){

vardoms=_doms.constructor===Array||_doms.constructor===NodeList?

_doms:[_doms];

this.doms=doms;

this.init();

for(vari=;i

this[i]=doms[i];

if(!doms[i].listeners){

doms[i].listeners={};

}

}

}

}

$Element的構造函數裡面，先判斷參數的類型，如果它不是一個數組或者是用querySelectorAll返回的NodeList類型，則構造一個dom數組。然後給這些dom對象添加一個listeners的屬性，用來存放事件的回調函數。注意這裡不是一個好的實踐，因為一般不推薦給原生對象添加東西。但是從簡單考慮，這裡先用這樣的方法。

第8行代碼比較有趣，把this當作一個數組，dom元素當作這個數組的元素。這樣就可以通過索引獲取dom 元素：

varvalue=$("input")[].value;

但是它又不是一個數組，它沒有數組的sort/indexOf等函數，它是一個$Element實例，另一方面它又有length，可以通過index獲取元素，所以它是一個偽數組，這樣你就知道了arguments實例、jQuery對象這種偽數組是怎麼來的。

上面代碼還調了一個init，這個init函數用來添加tap 事件：

在說tap事件之前，需要提供事件綁定和觸發的api，如下所示：

上面的on函數會給dom的listeners屬性添加相應事件的回調，每種事件類型都用一個數組存儲。而觸發的代碼如下所示：

這段代碼也好理解，根據不同的事件類型去取回調函數的數組，依次執行。

現在重點來說一下怎麼添加一個tap事件，即上面的initTapEvent函數，如下代碼所示：

initTapEvent(dom){

varx1=,x2=,y1=,y2=;

dom.addEventListener("touchstart",function(event){

});

dom.addEventListener("touchmove",function(event){

});

dom.addEventListener("touchend",function(event){

});

}

思路是這樣的，在touchstart的時候記錄x1和y1 的位置：

dom.addEventListener("touchstart",function(event){

vartouch=event.touches[];

x1=touch.pageX;

y1=touch.pageY;

});

然後在touchmove的時候獲取到最新的移動位置：

dom.addEventListener("touchmove",function(event){

vartouch=event.touches[];

x2=touch.pageX;

y2=touch.pageY;

});

最後touchend的時候，比較位移偏差：

dom.addEventListener("touchend",function(event){

if(Math.abs(x2-x1)

$Element.dispatchEvent(dom,"tap",new$Event(x1,y1));

}

y2=x2=;

});

如果兩者的位移差小於10，則認為是tap事件，並觸發這個事件。這裡封裝了一個自定義事件：

class$Event{

constructor(pageX,pageY){

this.pageX=pageX;

this.pageY=pageY;

}

}

然後就可以使用這個tap事件了，如下代碼所示：

$("#target").on("tap",function(event){

console.log("tap",event.pageX,event.pageY);

});

接著在手機瀏覽器上運行，當點擊目標區域的時候就會執行tap回調，而上下滑動的時候則不會觸發，如下圖所示：

再比較一下tap和原生click的觸發時間的差別，需要給自定義事件添加一個click：

dom.addEventListener("click",function(event){

$Element.dispatchEvent(dom,"click",new$Event(event.pageX,event.pageY));

});

接著用一個tapTime記錄下時間：

vartapTime=;

$("div").on("tap",function(event){

console.log("tap",event.pageX,event.pageY);

tapTime=Date.now();

});

$("div").on("click",function(event){

console.log("time diff",Date.now()-tapTime);

});

點擊後，觀察控制台的輸出：

click會大概慢20ms，可能是因為它前面還要觸發mouse的事件。

這樣我們就實現了一個自定義tap事件，是自己封裝了一個事件機制，fastclick是使用原生的Event，如下fastclick的源碼，在touchend的回調函數裡面執行：

touch=event.changedTouches[];

// Synthesise a click event, with an extra attribute so it can be tracked

clickEvent=document.createEvent( MouseEvents );

clickEvent.initMouseEvent(this.determineEventType(targetElement),true,true,window,1,touch.screenX,touch.screenY,touch.clientX,touch.clientY,false,false,false,false,,null);

clickEvent.forwardedTouchEvent=true;

targetElement.dispatchEvent(clickEvent);

然後再調event.preventDefault禁掉原本的click事件的觸發。它裡面還做了其它一些的兼容性的處理。

這個時候如果要做一個放大的事件，你應該不難想到實現的方法。可以在touchstart裡面獲取event.touches兩根手指的初始位置，保存初始化手指的距離，然後在touchmove裡面再次獲取新位置，計算新的距離減掉老的距離，如果是正數則說明是放大，反之縮小，放大和縮小的尺度也是可以取到一個相對值。手機Safari有一個gesturestart/gesturechange/gestureend事件，在gesturechange的event裡面有一個放大比例scale的屬性。讀者可以自己嘗試實現一個放大和縮小的手勢事件。

當知道了怎麼實現一個自定義事件之後，現在來實現一個更為複雜的「搖一搖」事件。

3. 搖一搖事件

html5新增了一個devicemotion的事件，可以使用手機的重力感應。如下代碼所示：

window.ondevicemotion=function(event){

vargravity=event.accelerationIncludingGravity;

console.log(gravity.x,gravity.y,gravity.z);

}

x，y，z表示三個方向的重力加速度，如下圖所示：

x是手機短邊，y是長邊，z是和手機屏幕垂直的方向，當把手機平著放的時候，由於x、y和地平線平行，所以g(x) = g(y) = 0，而z和地平線垂直，所以g(z) = 9.8左右，同理當把手機豎著放的時候，g(x) = g(z) = 0，而g(y) = -9.8.

devicemotion事件會不斷地觸發，而且觸發得很快。

當我們把手機拿起來搖一搖的時候，這個場景應該是這樣的：

y軸和x軸的變化範圍從-45o到+45o，即這個區間是：

delta = 9.8 * sin(45o) * 2 = 13.8

即只要x軸和y軸的g值變化超過13.8，我們就認為發生了搖一搖事件。

根據上面的分析，不難寫出以下的代碼：

constEMPTY_VALUE=100;

constTHREAD_HOLD=13.8;

varminX=EMPTY_VALUE,

minY=EMPTY_VALUE;

window.ondevicemotion=function(event){

vargravity=event.accelerationIncludingGravity,

x=gravity.x,

y=gravity.y;

if(x

if(y

if(Math.abs(x-minX)>THREAD_HOLD&&

Math.abs(y-minY)>THREAD_HOLD){

console.log("shake");

varevent=newCustomEvent("shake");

window.dispatchEvent(event);

minX=minY=EMPTY_VALUE;

}

}

window.addEventListener("shake",function(){

console.log("window shake callback was called");

});

用一個minX和minY記錄最小的值，每次devicemotion觸發的時候就判斷當前的g值與最小值的差值是否超過了閾值，如果是的話就創建一個CustomEvent的實例，然後disatch給window，window上兼聽的onshake事件就會觸發了。

現在拿起手機搖一搖，控制台就會輸出：

這樣就實現了一個搖一搖shake事件。還有一個問題就是：這個shake會不會很容易觸發，即使不是搖一搖操作它也觸發了？根據實驗上面代碼如果不搖不容易觸發shake，同時搖的時候比較容易觸發。如果太難觸發可以把閾值改小點。

當然判斷是否搖一搖的演算法不止上面一個，你還可以想出其它更好的方法。

綜上，本文討論了怎麼去掉移動端click事件遲鈍的300ms延遲，怎麼實現一個快速響應的tap事件，怎麼封裝和觸發自定義事件，以及搖一搖的原理是怎麼樣的，怎麼實現一個搖一搖的shake事件。

相信閱讀了本文，你就知道了怎麼用一些基本事件進行組合觸發一些高級事件。通常把這些基本事件封裝起來，如上面用一個$Element的類，由它負責決定是否觸發tap，而高層的調用者不需要關心tap事件觸發的細節，這個$Element就相當於一個事件代理，或者也可以把tap當作一個門面。所以它是一個代理模式或者門面模式。更多設計模式可以查看本文《JS與面向對象》

關於本文

作者：@李銀城

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