iOS全埋点解决方案-控件点击事件

飞奔的炮台

前言
我们主要介绍如何实现控件点击事件（$AppClick）的全埋点。在介绍如何实现之前，我们需要先了解一下，在 UIKit 框架下，处理点击或拖动事件的 Target-Action 设计模式。
一、 Target-Action
Target-Action，也叫目标-动作模式，即当某个事件发生的时候，调用特定对象的特定方法。
比如，在 LoginViewController 页面，有一个按钮，点击按钮时，会调用 LoginViewController 里的 - loginBtnOnClick 方法，“特定对象”就是 Target，“特定方法”就是 Action。也即 Target 是 LoginViewController， Action 是 - loginBtnOnClick 方法。
Target-Action 设计模式主要包含两个部分：

Target 对象：接收消息的对象
Action 方法：用于表示需要调用的方法

Target 对象可以是任意类型的对象。但是在 iOS 应用程序中，通常情况下会是一个控制器，而触发事件的对象和 Target 对象一样，也可以是任意对象。例如，手势识别器 UIGestureRecognizer 就可以在识别到手势后，将消息发送给另一个对象。Target-Action 设计模式，最常见的应用场景还是在控件中。iOS 中的控件都是 UIControl 类或者其子类，当用户在操作这些控件时，会将消息发送到指定的对象（Target），而对应的 Action 方法必须符合以下几种形式之一：

- (void)doSomething;
- (void)doSomething:(id)sender;
- (void)doSomething:(id)sender forEvent:(UIEvent *)event;
- (IBAction)doSomething;
- (IBAction)doSomething:(id)sender;
- (IBAction)doSomething:(id)sender forEvent:(UIEvent *)event;

其中以 IBAction 作为返回值类型的形式，是为了让该方法能在 Interface Builder 中被看到；sender 参数就是触发事件的控件本身；第二个参数 event 是 UIEvent 的对象，封装了触摸事件的相关信息。我们可以通过代码或者 Interface Builder 为一个控件添加一个 Target 对象以及相对应的 Action 方法。
若想使用代码方式添加 Target-Action（我们也会用 Target-Action 表示：一个 Target 对象以及相对应的 Action 方法），可以直接调用控件对象的如下方法：

- (void)addTarget:(nullable id)target action:(SEL)action forControlEvents:(UIControlEvents)controlEvents;

我们也可以多次调用 - addTarget:action:forControlEvents: 方法给控件添加多个 Target-Action，即使多次调用- addTarget:action:forControlEvents: 添加相同的 Target 但是不同的 Action，也不会出现相互覆盖的问题。另外，在添加 Target-Action 的时候，Target 对象也可以为 nil（默认会先在 self 里查找 Action）。
当我们为一个控件添加 Target-Action 后，控件又是如何找到 Target 对象并执行对应的 Action 方法的呢？
在 UIControl 类中有一个方法：

- (void)sendAction:(SEL)action to:(nullable id)target forEvent:(nullable UIEvent *)event;

如果控件被用户操作（比如点击），首先会调用这个方法，并将事件转发给应用程序的 UIApplication 对象。
同时，在 UIApplication 类中也有一个类似的实例方法：

- (BOOL)sendAction:(SEL)action to:(nullable id)target from:(nullable id)sender forEvent:(nullable UIEvent *)event;

如果 Target 对象不为 nil，应用程序会让该 Target 对象调用对应的 Action 方法响应事件；如果 Target 对象为 nil，应用程序会在响应者链中搜索定义了该方法的对象，然后执行 Action 方法。
基于 Target-Action 设计模式，我们有两种方案可以实现 $AppClick 事件的全埋点。
二、实现方案
通过 Target-Action 执行模式可知，在执行 Action 方法之前，会先后通过控件和 UIApplication 对象发送事件相关的信息。因此，我们可以通过 Method Swizzling 交换 UIApplication 的 - sendAction:to:from:forEvent: 方法，然后在交换后的方法中触发 $AppClick 事件，并根据 target 和 sender 采集相关的属性，即可实现 $AppClick 事件的全埋点。
对于 UIApplication 类中的 - sendAction:to:from:forEvent: 方法，我们以给 UIButton 设置 action 为例，详细介绍一下。

[button addTarget:person action:@selector(btnAction) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];

参数：

action：Action 方法对应的 selector，即示例中的 btnAction。
target：Target 对象，即示例中的 person。如果 Target 为 nil，应用程序会将消息发送给第一个响应者，并从第一个响应者沿着响应链向上发送消息，直到消息被处理为止。
sender：被用户点击或拖动的控件，即发送 Action 消息的对象，即示例中的 button。
event：UIEvent 对象，它封装了触发事件的相关信息。

返回值：
如果有 responder 对象处理了此消息，返回 YES，否则返回 NO。
2.1 实现步骤
通过 Method Swizzling 交换 UIApplication 类中的 -sendAction:to:from:forEvent: 方法来实现 $AppClick 事件的全埋点。
第一步：创建 UIApplication 分类 UIApplication+SensorsData
第二步：实现交换方法 -sensorsdata_sendAction:to:from:forEvent:

z#import "SensorsAnalyticsSDK.h"
- (BOOL)sensorsdata_sendAction:(SEL)action to:(id)target from:(id)sender forEvent:(UIEvent *)event{
  // 触发 $AppClick 事件
  NSMutableDictionary *properties = [NSMutableDictionary dictionary];
  [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] track:@"$AppClick" properties:properties];
  
  // 调用原有的实现 即 sendAction:to:from:forEvent:
  return [self sensorsdata_sendAction:action to:target from:sender forEvent:event];
}

第三步：实现 load 类方法，并在类方法中实现 - sendAction:to:from:forEvent: 方法交换

#import "NSObject+SASwizzler.h"
+ (void)load {
  [UIApplication sensorsdata_swizzleMethod:@selector(sendAction:to:from:forEvent:) withMethod:@selector(sensorsdata_sendAction:to:from:forEvent:)];
}

第四步：测试验证，在Demo 中添加 button 按钮，点击按钮

{
  "event" : "$AppClick",
  "time" : 1648696085563,
  "propeerties" : {
  "$model" : "x86_64",
  "$manufacturer" : "Apple",
  "$lib_version" : "1.0.0",
  "$os" : "iOS",
  "$app_version" : "1.0",
  "$os_version" : "15.2",
  "$lib" : "iOS"
  }
}

2.2 优化 $AppClick 事件
一般情况下，对于一个控件的点击事件，我们至少还需要采集如下信息（属性）：

控件类型（$element_type）
控件上显示的文本（$element_content）
控件所属页面，即 UIViewController（$screen_name）

基于目前的方案，我们来看如何实现采集以上三个属性。
1、获取控件类型
获取控件类型相对比较简单，我们可以直接使用控件的 class 名称来代表当前控件的类型，比如可通过如下方式获取控件的 class 名称：

NSString *elementType = NSStringFromClass([sender class])；

2、获取显示属性
需要根据特定的控件调用相应的方法。
第一步：在 UIView 的类别 SensorsData 中新增 sensorsdata_elementContent 属性。

@interface UIView (SensorsData)
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *sensorsdata_elementType;
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *sensorsdata_elementContent;
@end

- (NSString *)sensorsdata_elementContent {
  return nil;
}

第二步：在 UIView+SensorsData 分类中新增 UIButton 的类别 SensorsData，并实现 -sensorsdata_elementContent 方法

#pragma mark - UIButton
@interface UIButton (SensorsData)
@end

@implementation UIButton (SensorsData)
- (NSString *)sensorsdata_elementContent {
  return self.titleLabel.text;
}
@end

第三步：修改 SensorsAnalyticsSDK+Track 中 - trackAppClickWithView: properties: 方法

- (void)trackAppClickWithView:(UIView *)view properties:(nullable NSDictionary <NSString*, id> *)properties {
  // 触发 $AppClick 事件
  NSMutableDictionary *eventProperties = [NSMutableDictionary dictionary];
  // 获取控件类型
  [eventProperties setValue:view.sensorsdata_elementType forKey:@"$element_type"];
  // 获取控件文本
  [eventProperties setValue:view.sensorsdata_elementContent forKey:@"$element_content"];
  [eventProperties addEntriesFromDictionary:properties];
  [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] track:@"$AppClick" properties:eventProperties];  
}

第四步：测试验证

{
  "event" : "$AppClick",
  "time" : 1648708284842,
  "propeerties" : {
  "$model" : "x86_64",
  "$manufacturer" : "Apple",
  "$element_type" : "UIButton",
  "$lib_version" : "1.0.0",
  "$os" : "iOS",
  "$element_content" : "eeeeeee",
  "$app_version" : "1.0",
  "$os_version" : "15.2",
  "$lib" : "iOS"
  }
}

3、获取控件所属的界面
如何知道一个 UIView 所属哪个 UIViewController 呢？
这就需要借助 UIResponder 了！
大家都知道，UIResponder 类是 iOS 应用程序中专门用来响应用户操作事件的，比如：

Touch Events：即触摸事件
Motion Events：即运动事件
Remote Control Events：即远程控制事件

UIApplication、UIViewController、UIView 类都是 UIResponder 的子类，所以它们都具有响应以上事件的能力。另外，自定义的 UIView 和自定义视图控制器也都可以响应以上事件。在 iOS 应用程序中，UIApplication、UIViewController、UIView 类的对象也都是一个个响应者，这些响应者会形成一个响应者链。一个完整的响应者链传递规则（顺序）大概如下：UIView → UIViewController → RootViewController → Window → UIApplication → UIApplicationDelegate，可参考下图所示（此图来源于苹果官方网站）。

注意：对于 iOS 应用程序里实现了 UIApplicationDelegate 协议的类（通常为 AppDelegate），如果它是继承自 UIResponder，那么也会参与响应者链的传递；如果不是继承自 UIResponder（例如 NSObject），那么它就不会参与响应者链的传递。
通过图可以知道，对于任意一个视图来说，都能通过响应者链找到它所在的视图控制器，也就是其所属的页面，从而可以达到获取它所属页面信息的目的。
第一步：新增 sensorsdata_viewController 属性

@interface UIView (SensorsData)
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *sensorsdata_elementType;
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *sensorsdata_elementContent;
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *sensorsdata_viewController;
@end

第二步：实现实现 -sensorsdata_viewController 方法

- (NSString *)sensorsdata_viewController {
  UIResponder *responder = self;
  while ((responder = [responder nextResponder])) {
    if ([responder isKindOfClass:[UIViewController class]]) {
      return (UIViewController *)responder.class;
    }
  }
  return nil;
}

第三步：修改 - trackAppClickWithView: properties: 方法

- (void)trackAppClickWithView:(UIView *)view properties:(nullable NSDictionary <NSString*, id> *)properties {
  // 触发 $AppClick 事件
  NSMutableDictionary *eventProperties = [NSMutableDictionary dictionary];
  // 获取控件类型
  [eventProperties setValue:view.sensorsdata_elementType forKey:@"$element_type"];
  // 获取控件文本
  [eventProperties setValue:view.sensorsdata_elementContent forKey:@"$element_content"];
  // 获取控件所在的控制器
  UIViewController *vc = view.sensorsdata_viewController;
  [eventProperties setValue:NSStringFromClass(vc.class) forKey:@"$screen_name"];
  [eventProperties addEntriesFromDictionary:properties];
  [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] track:@"$AppClick" properties:eventProperties];  
}

第四步：测试验证

{
  "event" : "$AppClick",
  "time" : 1648711998403,
  "propeerties" : {
  "$model" : "x86_64",
  "$manufacturer" : "Apple",
  "$element_type" : "UIButton",
  "$lib_version" : "1.0.0",
  "$os" : "iOS",
  "$element_content" : "eeeeeee",
  "$app_version" : "1.0",
  "$screen_name" : "ViewController",
  "$os_version" : "15.2",
  "$lib" : "iOS"
  }
}

三、遗留问题
如果，一个控件添加了多个 Target-Action，会导致多次触发 $AppClick 事件。

[iOS开发] iOS全埋点解决方案-控件点击事件

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