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）。