События указателя

События указателя (Pointer events) – это современный способ обработки ввода с помощью различных указывающих устройств, таких как мышь, перо/стилус, сенсорный экран и так далее.

Краткая история

Сделаем небольшой обзор, чтобы вы поняли общую картину и место событий указателя среди других типов событий.

• Давным-давно, в прошлом, существовали только события мыши

  Затем получили широкое распространение сенсорные устройства, в частности телефоны и планшеты. Чтобы скрипты корректно работали, они генерировали (и до сих пор генерируют) события мыши. Например, касание сенсорного экрана генерирует событие mousedown. Таким образом, сенсорные устройства позволяли работать с существующими веб-страницами.

  Но сенсорные устройства во многих аспектах мощнее, чем мышь. Например, они позволяют касаться экрана сразу в нескольких местах («мульти-тач»). Однако, события мыши не имеют необходимых свойств для обработки таких прикосновений.

• Поэтому появились события касания (Touch events), такие как touchstart, touchend, touchmove, которые имеют специфичные для касаний свойства (мы не будем здесь рассматривать их подробно, потому что события указателя ещё лучше).

  Но и этих событий оказалось недостаточно, так как существует много других устройств, таких как перо, у которых есть свои особенности. Кроме того, универсальный код, который отслеживал бы и события касаний и события мыши, неудобно писать.

• Для решения этих задач был внедрён стандарт Pointer Events («События Указателя»). Он предоставляет единый набор событий для всех типов указывающих устройств.

К настоящему времени спецификация Pointer Events Level 2 поддерживается всеми основными браузерами, а Pointer Events Level 3 находится в разработке и почти полностью совместима с Pointer Events Level 2.

Если вы не разрабатываете под старые браузеры, такие как Internet Explorer 10, Safari 12, или более ранние версии, больше нет необходимости использовать события мыши или касаний – можно переходить сразу на события указателя.

При этом ваш код будет корректно работать и с сенсорными устройствами и с мышью. Впрочем, у событий указателя есть важные особенности, которые нужно знать, чтобы их правильно использовать, без лишних сюрпризов. Мы отметим их в этой статье.

Типы событий указателя

Схема именований событий указателя похожа на события мыши:

Как мы видим, для каждого mouse<события> есть соответствующее pointer<событие>, которое играет аналогичную роль. Также есть 3 дополнительных события указателя, у которых нет соответствующего аналога mouse..., скоро мы их разберём.

Свойства событий указателя

События указателя содержат те же свойства, что и события мыши, например clientX/Y, target и т.п., и несколько дополнительных:

• pointerId – уникальный идентификатор указателя, вызвавшего событие.

  Идентификатор генерируется браузером. Это свойство позволяет обрабатывать несколько указателей, например сенсорный экран со стилусом и мульти-тач (увидим примеры ниже).

• pointerType – тип указывающего устройства. Должен быть строкой с одним из значений: «mouse», «pen» или «touch».

  Мы можем использовать это свойство, чтобы определять разное поведение для разных типов указателей.

• isPrimary – равно true для основного указателя (первый палец в мульти-тач).

Некоторые устройства измеряют область контакта и степень надавливания, например пальца на сенсорном экране, для этого есть дополнительные свойства:

• width – ширина области соприкосновения указателя (например, пальца) с устройством. Если не поддерживается, например мышью, то всегда равно 1.
• height – высота области соприкосновения указателя с устройством. Если не поддерживается, например мышью, то всегда равно 1.
• pressure – степень давления указателя в диапазоне от 0 до 1. Для устройств, которые не поддерживают давление, принимает значение 0.5 (нажато) либо 0.
• tangentialPressure – нормализованное тангенциальное давление.
• tiltX, tiltY, twist – специфичные для пера свойства, описывающие положение пера относительно сенсорной поверхности.

Эти свойства большинством устройств не поддерживаются, поэтому редко используются. При необходимости, подробности о них можно найти в спецификации.

Мульти-тач

Одной из функций, которую абсолютно не поддерживают события мыши, является мульти-тач: возможность касаться сразу нескольких мест на телефоне или планшете или выполнять специальные жесты.

События указателя позволяют обрабатывать мульти-тач с помощью свойств pointerId и isPrimary.

Вот что происходит, когда пользователь касается сенсорного экрана в одном месте, а затем в другом:

1. При касании первым пальцем:
   • происходит событие pointerdown со свойством isPrimary=true и некоторым pointerId.
2. При касании вторым и последующими пальцами (при остающемся первом):
   • происходит событие pointerdown со свойством isPrimary=false и уникальным pointerId для каждого касания.

Обратите внимание: pointerId присваивается не на всё устройство, а для каждого касающегося пальца. Если коснуться экрана 5 пальцами одновременно, получим 5 событий pointerdown, каждое со своими координатами и индивидуальным pointerId.

События, связанные с первым пальцем, всегда содержат свойство isPrimary=true.

Мы можем отслеживать несколько касающихся экрана пальцев, используя их pointerId. Когда пользователь перемещает, а затем убирает палец, получаем события pointermove и pointerup с тем же pointerId, что и при событии pointerdown.

Вот небольшое демо, выводящее события pointerdown и pointerup:

Обратите внимание: чтобы увидеть разницу в pointerId/isPrimary, вам нужно использовать устройство с сенсорным экраном, такое как телефон или планшет. Для устройств без поддержки мульти-тач, таких как мышь, всегда будет один и тот же pointerId со свойством isPrimary=true, для всех событий указателя.

Событие: pointercancel

Событие pointercancel происходит, когда текущее действие с указателем по какой-то причине прерывается, и события указателя больше не генерируются.

К таким причинам можно отнести:

• Указывающее устройство было физически выключено.
• Изменилась ориентация устройства (перевернули планшет).
• Браузер решил сам обработать действие, считая его жестом мыши, масштабированием и т.п.

Мы продемонстрируем pointercancel на практическом примере, чтобы увидеть, как это влияет на нас.

Допустим, мы реализуем перетаскивание («drag-and-drop») для нашего мяча, как в начале статьи Drag'n'Drop с событиями мыши.

Вот последовательность действий пользователя и соответствующие события:

1. Пользователь нажимает на изображении, чтобы начать перетаскивание
   • происходит событие pointerdown
2. Затем он перемещает указатель, двигая изображение
   • происходит событие pointermove (возможно, несколько раз)
3. И тут происходит сюрприз! Браузер имеет встроенную поддержку «Drag’n’Drop» для изображений, которая запускает и перехватывает процесс перетаскивания, генерируя при этом событие pointercancel.
   • Теперь браузер сам обрабатывает перетаскивание изображения. У пользователя есть возможность перетащить изображение мяча даже за пределы браузера, в свою почтовую программу или файловый менеджер.
   • Событий pointermove для нас больше не генерируется.

Таким образом, браузер «перехватывает» действие: в начале переноса drag-and-drop запускается событие pointercancel, и после этого события pointermove больше не генерируются.

Вот демо drag’n’drop с записью событий указателя (только up/down, move и cancel) в textarea:

Мы бы хотели реализовать перетаскивание самостоятельно, поэтому давайте скажем браузеру не перехватывать его.

Предотвращайте действие браузера по умолчанию, чтобы избежать pointercancel.

Нужно сделать две вещи:

1. Предотвратить запуск встроенного drag’n’drop
   • Мы можем сделать это, задав ball.ondragstart = () => false, как описано в статье Drag'n'Drop с событиями мыши.
   • Это работает для событий мыши.
2. Для устройств с сенсорным экраном существуют другие действия браузера, связанные с касаниями, кроме drag’n’drop. Чтобы с ними не возникало проблем:
   • Мы можем предотвратить их, добавив в CSS свойство #ball { touch-action: none }.
   • Затем наш код начнёт корректно работать на устройствах с сенсорным экраном

После того, как мы это сделаем, события будут работать как и ожидается, браузер не будет перехватывать процесс и не будет вызывать событие pointercancel.

В данном демо произведены нужные действия:

Как вы можете видеть, событие pointercancel больше не срабатывает.

Теперь мы можем добавить код для перемещения мяча и наш drag’n’drop будет работать и для мыши и для устройств с сенсорным экраном.

Захват указателя

Захват указателя – особая возможность событий указателя.

Общая идея очень проста, но поначалу может показаться странной, так как для других событий ничего подобного просто нет.

Основной метод:

• elem.setPointerCapture(pointerId) – привязывает события с данным pointerId к elem. После такого вызова все события указателя с таким pointerId будут иметь elem в качестве целевого элемента (как будто произошли над elem), вне зависимости от того, где в документе они произошли.

Другими словами, elem.setPointerCapture(pointerId) меняет target всех дальнейших событий с данным pointerId на elem.

Эта привязка отменяется:

• автоматически, при возникновении события pointerup или pointercancel,
• автоматически, если elem удаляется из документа,
• при вызове elem.releasePointerCapture(pointerId).

Захват указателя используется для упрощения операций с переносом (drag’n’drop) элементов.

В качестве примера давайте вспомним реализацию слайдера из статьи Drag'n'Drop с событиями мыши.

Мы делаем элемент для слайдера – полоску с «ползунком» (thumb) внутри:

<div class="slider">
  <div class="thumb"></div>
</div>

Со стилями, это выглядит следующим образом:

Затем он работает так:

1. Пользователь сначала нажимает на ползунок thumb – срабатывает pointerdown.
2. Затем двигает его указателем – срабатывает pointermove, и наш код перемещает элемент thumb.
   • …Причём, по мере движения, указатель может покидать ползунок – перемещаться выше или ниже. При этом ползунок должен передвигаться строго по горизонтали, на одной линии с указателем.

В решении, основанном на событиях мыши, для отслеживания всех движений указателя, включая те, которые происходят выше/ниже элемента thumb, мы должны были назначить обработчик события mousemove на весь документ document.

Однако это не самое правильное решение. Одна из проблем – это то, что движения указателя по документу могут вызвать сторонние эффекты, заставить работать другие обработчики (например, mouseover), не имеющие отношения к слайдеру.

Именно здесь вступает в игру setPointerCapture:

• Мы можем вызывать thumb.setPointerCapture(event.pointerId) в обработчике pointerdown,
• Тогда дальнейшие события указателя до pointerup/cancel будут привязаны к thumb.
• Затем, когда произойдёт pointerup (передвижение завершено), привязка будет автоматически удалена, нам об этом не нужно беспокоиться.

Так что, даже если пользователь будет двигать указателем по всему документу, обработчики событий будут вызваны на thumb. Причём все свойства объекта события, такие как clientX/clientY, будут корректны – захват указателя влияет только на target/currentTarget.

Вот основной код:

thumb.onpointerdown = function(event) {
  // перенацелить все события указателя (до pointerup) на thumb
  thumb.setPointerCapture(event.pointerId);
  // начать отслеживание перемещения указателя
  thumb.onpointermove = function(event) {
    // перемещение слайдера: отслеживание thumb, т.к все события указателя перенацелены на него
    let newLeft = event.clientX - slider.getBoundingClientRect().left;
    thumb.style.left = newLeft + 'px';
  };
  // если сработало событие pointerup, завершить отслеживание перемещения указателя
  thumb.onpointerup = function(event) {
    thumb.onpointermove = null;
    thumb.onpointerup = null;
    // ...при необходимости также обработайте "конец перемещения"
  };
};
// примечание: нет необходимости вызывать thumb.releasePointerCapture,
// это происходит автоматически при pointerup

Полное демо:

В демонстрационном примере также имеется дополнительный элемент с обработчиком onmouseover, показывающий текущую дату.

Обратите внимание: пока вы перетаскиваете ползунок, вы можете навести курсор на этот элемент, и его обработчик не сработает.

Таким образом, благодаря setPointerCapture перетаскивание теперь не имеет побочных эффектов.

Таким образом, мы имеем два бонуса:

1. Код становится чище, поскольку нам больше не нужно добавлять/удалять обработчики для всего документа. Удаление привязки происходит автоматически.
2. Если в документе есть какие-то другие обработчики pointermove, то они не будут нечаянно вызваны, пока пользователь находится в процессе перетаскивания слайдера.

События при захвате указателя

Существует два связанных с захватом события:

• gotpointercapture срабатывает, когда элемент использует setPointerCapture для включения захвата.
• lostpointercapture срабатывает при освобождении от захвата: явно с помощью releasePointerCapture или автоматически, когда происходит событие pointerup/pointercancel.

Итого

События указателя позволяют одновременно обрабатывать действия с помощью мыши, касания и пера, в едином фрагменте кода.

События указателя расширяют события мыши. Мы можем заменить mouse на pointer в названиях событий и код продолжит работать для мыши, при этом получив лучшую поддержку других типов устройств.

При обработке переносов и сложных касаний, которые браузер может попытаться обработать сам, не забывайте отменять действие браузера и ставить touch-action: none в CSS для элементов, с которыми мы взаимодействуем.

Дополнительные возможности событий указателя:

• Поддержка мультитач с помощью pointerId и isPrimary.
• Особые свойства для определённых устройств, такие как pressure, width/height и другие.
• Захват указателя: мы можем перенаправить все события указателя на определённый элемент до наступления события pointerup/pointercancel.

На данный момент события указателя поддерживаются в основных браузерах, поэтому мы можем безопасно переходить на них, особенно если нет необходимости в поддержке IE10 и Safari 12. И даже для этих браузеров есть полифилы, которые добавляют эту поддержку.