iOS_核心动画CALayer（一）
目 录：
一、核心动画简介
二、图层与视图之间的关系
三、CALayer的使用说明
四、CALayer的隐式动画属性
五、在CALayer上绘图
六、总结
一、核心动画简介
Core Animation 是跨平台的，支持iOS环境和Mac OS X环境，而 CALayer是核心动画的基础，可以帮助开发者做圆角、阴影、边框等效果。我们学习核心动画之前，需要先理解CALayer，因为 核心动画操作的对象不是UIView，而是CALayer。对于UIView控件每个内部都有一个Layer的属性。我们在实现核心动画时，本质上是将CALayer中的内容转换成位图，从而便于图形硬件的操纵。
二、图层和视图之间的关系
创建视图对象时，视图会自己创建一个层，视图在绘图（如drawRect:）时，会将内容画在自己的层上。当视图在层上完成绘图后，系统会将图层拷贝至屏幕。每个视图都有一个层，而每个图层又可以有多个子层。
提示：
1.Layer的设计目的不是为了取代视图，因此不能基于CALayer创建一个独立的可视化组件
2.Layer的设计目的是提供视图的基本可视内容，从而提高动画的执行效率
3.除提供可视内容外，Layer不负责视图的事件响应、内容绘制等工作，同时Layer不能参与到响应者链条中
三、CALayer的使用说明
- 通过UIView的layer属性可以拿到对应的根层，这个层不允许重新创建，但可以往层里面添加子层(调用CALayer的addSublayer)
- 要具体使用CALayer，需要引入<QuartzCore/QuartzCore.h>
- 获取当前图层或使用静态方法layer初始化CALayer后，可以设置以下属性：
- bounds:宽度和高度
- position：位置(默认指中心点，具体由anchorPoint决定)
- anchorPoint：锚点（x,y的范围都是0-1），决定了position的含义
- backgroundColor: 背景颜色(CGColorRef类型)
- borderColor：边框颜色(CGColorRef类型)
- borderWidth：边框宽度
- cornerRadius：圆角半径
- contents: 内容（比如设置为图片CGImageRef）
- 注意：虽然CALayer可以使用frame，但最好还是使用bounds和position。为层设置动画时，用bounds和position会方便一点。
下面通过一个案例，来学会运用CALayer的常用属性：
#import "ViewController.h" @interface ViewController () @end @implementation ViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; self.view.backgroundColor = [UIColor grayColor]; //设置UIView上CALayer的圆角半径 self.view.layer.cornerRadius = 8; self.view.layer.borderWidth = 4; self.view.layer.borderColor = [[UIColor redColor]CGColor]; //创建子层 CALayer *subLayer = [CALayer layer]; subLayer.backgroundColor = [[UIColor magentaColor]CGColor]; //设置圆角半径 subLayer.cornerRadius = 8; subLayer.borderWidth = 2; subLayer.borderColor = [[UIColor blackColor]CGColor]; //阴影的偏移 subLayer.shadowOffset = CGSizeMake(4, 5); //设置subLayer的阴影的模糊程度 subLayer.shadowRadius = 1; subLayer.shadowColor = [[UIColor blackColor]CGColor]; //设置阴影的透明度 subLayer.shadowOpacity = 0.8; subLayer.frame = CGRectMake(30, 30, 120, 160); [self.view.layer addSublayer:subLayer]; CALayer *subLayer2 = [CALayer layer]; subLayer2.cornerRadius = 8; subLayer2.borderWidth = 2; subLayer2.borderColor = [[UIColor blackColor]CGColor]; subLayer2.shadowOffset = CGSizeMake(4, 5); subLayer2.shadowRadius = 1; subLayer2.shadowColor = [[UIColor blackColor]CGColor]; subLayer2.shadowOpacity = 0.8; subLayer2.frame = CGRectMake(170, 30, 120, 160); [self.view.layer addSublayer:subLayer2]; CALayer *imageLayer = [CALayer layer]; //imageLayer层显示的内容 imageLayer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"5.jpg"]; imageLayer.frame = subLayer2.bounds; [subLayer2 addSublayer:imageLayer]; CALayer *customDrawn = [CALayer layer]; customDrawn.delegate = self; customDrawn.backgroundColor = [[UIColor greenColor]CGColor]; customDrawn.frame = CGRectMake(30, 220, 260, 210); customDrawn.shadowOffset = CGSizeMake(0, 3); customDrawn.shadowRadius = 5.0; customDrawn.shadowColor = [[UIColor blackColor]CGColor]; customDrawn.shadowOpacity = 0.8; customDrawn.cornerRadius = 10.0; customDrawn.borderColor = [[UIColor blackColor]CGColor]; customDrawn.borderWidth = 2.0; customDrawn.masksToBounds = YES; [self.view.layer addSublayer:customDrawn]; [customDrawn setNeedsDisplay]; } -(void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx { UIColor *bgColor = [UIColor colorWithPatternImage:[UIImage imageNamed:@"6.jpg"]]; CGContextSetFillColorWithColor(ctx, [bgColor CGColor]); CGContextFillEllipseInRect(ctx, CGRectMake(20, 30, 100, 100)); CGContextFillPath(ctx); CGContextSetRGBStrokeColor(ctx, 1, 1, 0, 1); CGContextStrokePath(ctx); } - (void)didReceiveMemoryWarning { [super didReceiveMemoryWarning]; // Dispose of any resources that can be recreated. } @end
运行结果如下图：
四、CALayer的隐式动画属性
- 每一个UIView内部都默认关联着一个CALayer，称这个Layer为Root Layer。所有的非Root Layer都存在着隐式动画，隐式动画的默认时长为1/4秒。
- 当修改非Root Layer的部分属性时，相应的修改会自动产生动画效果，能执行隐式动画的属性被称为“可动画属性”，诸如:
- bounds: 缩放动画
- position: 平移动画
- opacity: 淡入淡出动画（改变透明度）
- 在文档中搜素animatable可以找到所有可动画属性
- 如果要关闭默认的动画效果，可以通过动画事务方法实现：
[CATransaction begin];//开启事务
[CATransaction setDisableActions:YES];//取消隐式动画
[CATransaction commit]; //事务提交
#import "ViewController.h" @interface ViewController () @property(strong,nonatomic)CALayer *layer; @end @implementation ViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 创建子层 self.layer = [[CALayer alloc]init]; //设置子层的bounds _layer.bounds = CGRectMake(0, 0, 100, 100); //设置背景颜色 _layer.backgroundColor = [[UIColor blueColor]CGColor]; //设置位置 _layer.position = CGPointMake(100, 100); [self.view.layer addSublayer:_layer]; } -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { //事务开始 [CATransaction begin]; // //取消隐式动画 // [CATransaction setDisableActions:YES]; //设置隐式动画的时长(如果取消隐式动画，则不起作用) [CATransaction setAnimationDuration:1.0]; UITouch *touch = [touches anyObject]; CGPoint location = [touch locationInView:self.view]; _layer.position = location; //视图提交 [CATransaction commit]; } @end
五、在CALayer上绘图
要在CALayer上绘图，有两种方法：
（1）创建一个CALayer的子类，然后覆盖drawInContext:方法，可以使用Quartz2D API在其中进行绘图
（2）设置CALayer的delegate，然后让delegate实现drawLayer:inContext:方法进行绘图
注意：
（1）不能再将UIView设置为这个CALayer的delegate，因为UIView对象已经是内部层的delegate，再次设置会出问题
（2）无论使用哪种方法，都必须向层发送setNeedsDisplay消息，以触发相应绘图方法的调用
第一种：使用子类
首先创建一个继承于CALayer的MyLayer类，覆盖drawInContext:方法
#import "MyLayer.h" @implementation MyLayer -(void)drawInContext:(CGContextRef)ctx { CGContextAddRect(ctx, CGRectMake(0, 0, 50, 50)); CGContextSetRGBFillColor(ctx, 0, 1, 1, 1); CGContextDrawPath(ctx, kCGPathFillStroke); } @end
再看下实现文件的代码：
#import "ViewController.h" #import "MyLayer.h" @interface ViewController () @end @implementation ViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 创建子层 MyLayer *subLayer = [[MyLayer alloc]init]; //设置子层的背景颜色 subLayer.backgroundColor = [[UIColor redColor]CGColor]; //设置子层bounds subLayer.bounds = CGRectMake(0, 0, 100, 100); //设置子层的位置 subLayer.position = CGPointMake(100, 100); //将子层添加到view层中 [self.view.layer addSublayer:subLayer]; //当重绘的时候会调用此方法 [subLayer setNeedsDisplay]; } @end
第二种：使用代理
#import "ViewController.h" @interface ViewController () @end @implementation ViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 创建子层 CALayer *subLayer = [[CALayer alloc]init]; //设置bounds; subLayer.bounds = CGRectMake(0, 0, 100, 100); //设置位置 subLayer.position = CGPointMake(100, 100); //设置锚点 subLayer.anchorPoint = CGPointMake(0.5, 0.5); //设置背景色 subLayer.backgroundColor = [[UIColor blueColor]CGColor]; //将创建的子层，添加到view的子层中 [self.view.layer addSublayer:subLayer]; //设置代理 subLayer.delegate = self; //重绘时调用此方法 [subLayer setNeedsDisplay]; } #pragma mark - CALayer的代理方法 -(void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx { //绘制图形 CGContextAddRect(ctx, CGRectMake(0, 0, 50, 50)); //设置图形的填充颜色 CGContextSetRGBFillColor(ctx, 0, 1, 0, 1); CGContextDrawPath(ctx, kCGPathFillStroke); //绘制图片 UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"1.png"]; //旋转图片 CGContextScaleCTM(ctx, 1, -1); CGContextTranslateCTM(ctx, 0,-100); //绘制图片 CGContextDrawImage(ctx, CGRectMake(0, 0, 100, 100),[image CGImage]); } @end
六、总结
1.CALayer、UIView以及上下文的之间的关系
（1）当UIView收到setNeedsDisplay消息时，CALayer会准备好一个CGContextRef，然后向它的delegate即UIView发送消息，并且传入已经准备好的CGContextRef对象。UIView在drawLayer:inContext:方法中会调用自己的drarRect:方法。
（2）平时在drawRect：中通过UIGraphicsGetCurrentContext()获取的就是有CALayer传入的CGContextRef对象，在drawRect:中完成的所有绘图都会填入CALayer的CGContextRef中，然后被拷贝至屏幕
（3）CALayer的CGContextRef用的是位图上下文（Bitmap Grahpics Context）。
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