Support hardware keyboards in your app

Highlight

UIKit 的硬件键盘支持建立在 responder chain 上：App 可以用 UIKeyCommand 与 UIResponderStandardEditActions 提供可发现快捷键，用 UITableView/UICollectionView 的多选回调响应 Shift/Command 选择，用 UIGestureRecognizer.modifierFlags 和 pressesBegan/pressesEnded 处理修饰键手势与按键按下/释放事件。

核心内容

iPad App 最初围绕触摸设计。按钮显示在屏幕上，用户点一下就能发现功能。外接硬件键盘进入日常使用后，另一个预期出现了：用户希望用空格控制播放，用 Command 发现快捷键，用 Shift 或 Command 扩展列表选择，用方向键微调画布对象。

这场 session 先解释事件从哪里来。键盘事件会进入 responder chain。当前 first responder 最先收到事件；如果它不能处理，事件继续向上走。UIKit 会沿着这条链收集每个 responder 暴露的 keyCommands，再把它们展示在长按 Command 键出现的 discoverability HUD 中。

随后，演讲把键盘支持拆成四层。第一层是自定义快捷键，用 UIKeyCommand 连接输入和 selector。第二层是标准编辑动作，selectAll(_:)、copy(_:)、paste(_:) 这些方法不需要额外创建快捷键。第三层是列表和集合视图的多选，系统会根据 Shift 或 Command 扩展选区。第四层是更底层的输入，gesture recognizer 可以读取修饰键，UIResponder 可以直接响应 key down 和 key up。

这套模型也照顾 Mac Catalyst。UIKeyCommand 继承自 UICommand，可以进入 command builder API，显示在 macOS 菜单栏里。开发者不用为 iPad 和 Mac 维护两套完全分离的命令入口。

详细内容

1. 用 UIKeyCommand 暴露自定义快捷键

（01:17）UIKeyCommand 表示 App 自己定义的键盘快捷键。它包含 discoverability title、触发输入、可选的 modifier flags，以及被调用时执行的 action。UIKit 通过 UIResponder.keyCommands 从 responder chain 收集这些命令。

（03:14）演讲用 Music 的播放控制做例子。播放器 view controller 成为 first responder 后，空格键就能触发 playPause。

class PlayerViewController: UIViewController {

    override var canBecomeFirstResponder: Bool {
        return true
    }

    override func viewDidAppear(_ animated: Bool) {
        becomeFirstResponder()
    }

    override var keyCommands: [UIKeyCommand]? {
        return [
            UIKeyCommand(title: NSLocalizedString("PLAY_PAUSE", comment: "…"),
                        action: #selector(playPause),
                         input: " ")
        ]
    }
}

关键点：

canBecomeFirstResponder 返回 true，这个 view controller 才能成为键盘事件入口。
viewDidAppear(_:) 调用 becomeFirstResponder()，让播放器界面出现后立即接收快捷键。
keyCommands 返回当前界面可用的命令数组。
input: " " 把空格键绑定到 playPause selector。
title 用本地化字符串，系统会在长按 Command 键时展示给用户。

2. 标准编辑动作不需要手写 UIKeyCommand

（04:31）很多快捷键已经有系统约定。音乐库或文件列表常见的 select all、copy、paste，属于 UIResponderStandardEditActions。只要在 responder 子类里覆写对应方法，UIKit 就能把常见编辑快捷键接到这些动作上。

class SongListTableViewController: UITableViewController {

    override var canBecomeFirstResponder: Bool {
        return true
    }

    override func viewDidAppear(_ animated: Bool) {
        becomeFirstResponder()
    }

    /* UIResponderStandardEditActions */

    override func selectAll(_ sender: Any?) { … }

    override func copy(_ sender: Any?) { … }

    override func paste(_ sender: Any?) { … }

}

关键点：

UITableViewController 也是 UIResponder，可以直接参与 responder chain。
selectAll(_:)、copy(_:)、paste(_:) 来自 UIResponderStandardEditActions。
使用这些标准动作时，不需要为每个动作创建 UIKeyCommand。
这种写法让用户从 Mac 带来的 Command-A、Command-C、Command-V 预期在 iPad App 中成立。

（05:52）自定义命令进入 Mac Catalyst 菜单栏时，可以把 UIKeyCommand 当作 UICommand 放进 command builder。

class UIKeyCommand : UICommand {
    ...
}

override func buildMenu(with builder: UIMenuBuilder) {
    builder.replaceChildren(ofMenu: .file) { children in
        return [ UIKeyCommand() ] + children
    }
}

关键点：

UIKeyCommand 是 UICommand 的子类。
buildMenu(with:) 是把命令接入菜单结构的入口。
replaceChildren(ofMenu:) 可以替换或补充指定菜单的子项。
对 Mac Catalyst App 来说，键盘快捷键和菜单项应该指向同一套命令模型。

3. 让 table view 和 collection view 支持键盘辅助多选

（06:28）如果 App 有文件列表，用户会期待 Shift 点击选择连续项目，Command 点击扩展非连续选择。UITableView 和 UICollectionView 已经提供对应的多选回调。

optional func tableView(_ tableView: UITableView,
       shouldBeginMultipleSelectionInteractionAt indexPath: IndexPath) -> Bool

optional func tableView(_ tableView: UITableView,
       didBeginMultipleSelectionInteractionAt indexPath: IndexPath)

关键点：

shouldBeginMultipleSelectionInteractionAt 返回 true 后，系统开始处理多选交互。
table view 会进入 editing mode，collection view 会进入 multiple selection mode。
系统根据用户按下的 Shift 或 Command 扩展当前选区。
didBeginMultipleSelectionInteractionAt 适合更新周边 UI，例如显示批量操作栏。

4. 在 gesture recognizer 中读取键盘修饰键

（07:47）iOS 13.4 增加了 UIGestureRecognizer.modifierFlags。它记录 gesture recognizer 状态变化时用户按住了哪些键盘修饰键。Numbers 的例子是：按住 Shift 调整形状时保持宽高比，按住 Command 选择多个对象。

func recognizedDragGesture(_ panGesture: UIPanGestureRecognizer) {

    if panGesture.modifierFlags.contains(.command) {
        snapToGrid = true
    } else if panGesture.modifierFlags.contains(.shift) {
        constrainAspectRatio = true
    }

    ...
}

关键点：

modifierFlags 来自当前 gesture recognizer，不需要单独监听键盘。
.command 可以切换到网格吸附这类精确编辑模式。
.shift 可以切换到保持宽高比这类约束模式。
这类交互适合绘图、排版、表格、地图编辑等专业场景。

5. 用 pressesBegan 和 pressesEnded 响应原始按键事件

（09:00）UIKeyCommand 只在快捷键被触发时调用一次。方向键移动画布对象这类交互需要区分 key down 和 key up：按下时开始移动，松开时停止移动。新的原始键盘事件入口是 UIResponder.pressesBegan(_:with:) 和 UIResponder.pressesEnded(_:with:)。

class UIResponder: NSObject {
    func pressesBegan(_ presses: Set<UIPress>,
                     with event: UIPressesEvent)

    func pressesEnded(_ presses: Set<UIPress>,
                     with event: UIPressesEvent)
}

关键点：

pressesBegan 在硬件键盘按键按下时调用。
pressesEnded 在按键释放时调用。
这两个方法适合连续动作，不适合只触发一次的菜单命令。
原始按键事件仍然走 responder chain，所以放在 view 或 view controller 中都可以。

（09:59）画布示例在 pressesBegan 中检查方向键，在 pressesEnded 中停止移动。

class CanvasViewController: UIViewController {

     override func pressesBegan(_ presses: Set<UIPress>, with event: UIPressesEvent?) {
         for press in presses {
             guard let key = press.key else { continue }
             switch key.keyCode {
             case .keyboardUpArrow: startMoveUp()
             case .keyboardDownArrow: startMoveDown()
                 …
             }
     }
     }

     override func pressesEnded(_ presses: Set<UIPress>, with event: UIPressesEvent?) {
         stopMoving()
     }

}

关键点：

press.key 可能为空，所以先用 guard 跳过没有 key 的 press。
key.keyCode 能区分上、下等具体按键。
startMoveUp() 和 startMoveDown() 代表按下方向键后的连续动作。
stopMoving() 放在 pressesEnded，保证用户松开按键后动作停止。

（10:29）原始按键事件也能读取修饰键。下面的示例在移动对象时检查 Shift，用于切换到“边移动边选择”的行为。

class CanvasViewController: UIViewController {

    override func pressesBegan(_ presses: Set<UIPress>, with event: UIPressesEvent?) {
        var selectWhileMoving = false
        for press in presses {
            guard let key = press.key else { continue }
            if key.modifierFlags.contains(.shift) {
                selectWhileMoving = true
            }

            switch key.keyCode {
            case .keyboardUpArrow: startMoveUp()

            }
        }
    }
}

关键点：

key.modifierFlags.contains(.shift) 直接读取当前按键事件的修饰键状态。
selectWhileMoving 是业务状态，表示移动时同时扩展选择。
这和 gesture recognizer 的 modifierFlags 是同一个交互思想：硬件键盘负责切换模式，触摸、指针或方向键负责执行动作。

核心启发

做什么：给媒体播放器增加空格键播放/暂停。 为什么值得做：session 明确用 Music 说明空格键是媒体播放 App 的常见预期。 怎么开始：让播放界面的 view controller 成为 first responder，在 keyCommands 中返回一个 UIKeyCommand，把 input: " " 连接到播放状态切换方法。
做什么：让文件、歌曲或项目列表支持 Command-A、Command-C、Command-V。 为什么值得做：UIResponderStandardEditActions 可以接入用户熟悉的标准编辑快捷键，减少自定义命令数量。 怎么开始：在列表控制器中覆写 selectAll(_:)、copy(_:)、paste(_:)，并确认该控制器能成为 first responder。
做什么：为列表加上 Shift/Command 辅助多选。 为什么值得做：桌面用户会自然期待 Shift 选择连续项目、Command 扩展非连续选择，UIKit 已经提供 table view 与 collection view 的多选入口。 怎么开始：实现 shouldBeginMultipleSelectionInteractionAt 并返回 true，再在 didBeginMultipleSelectionInteractionAt 中显示批量操作 UI。
做什么：给绘图或排版工具增加修饰键模式。 为什么值得做：演讲里的 Numbers 示例说明，Shift 和 Command 可以让同一个拖拽手势产生更精确的编辑行为。 怎么开始：在 UIPanGestureRecognizer callback 中读取 modifierFlags，按 .shift、.command 切换保持宽高比、吸附网格或多选模式。
做什么：用方向键连续移动画布对象。 为什么值得做：UIKeyCommand 只触发一次，连续移动需要 key down 和 key up 两个阶段。 怎么开始：在画布 view controller 中覆写 pressesBegan 和 pressesEnded，根据 key.keyCode 启动移动，根据按键释放停止移动。

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1. 用 UIKeyCommand 暴露自定义快捷键

2. 标准编辑动作不需要手写 UIKeyCommand

3. 让 table view 和 collection view 支持键盘辅助多选

4. 在 gesture recognizer 中读取键盘修饰键

5. 用 pressesBegan 和 pressesEnded 响应原始按键事件

核心启发

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