CoreAnimation之CALayer基礎(chǔ)

Core Animation是一個復(fù)合引擎妹沙，它的職責(zé)就是盡可能快地組合屏幕上不同的可視內(nèi)容膘壶，這個內(nèi)容是被分解成獨立的圖層，存儲在一個叫做圖層樹的體系之中脓斩。

1. UIView與CALayer的關(guān)系：

CALayer在概念上和UIView類似，同樣也是一些被層級關(guān)系樹管理的矩形塊畴栖，同樣也可以包含一些內(nèi)容（像圖片，文本或者背景色）八千，管理子圖層的位置吗讶。并且它們有一些方法和屬性用來做動畫和變換，但是CALayer不能響應(yīng)事件恋捆。
UIView是基于CALayer的一種封裝照皆，每一個UIView都有一個CALayer實例的圖層屬性，也就是所謂的backing layer沸停，視圖的職責(zé)就是創(chuàng)建并管理這個圖層膜毁，以確保當(dāng)子視圖在層級關(guān)系中添加或者被移除的時候，他們關(guān)聯(lián)的圖層也同樣對應(yīng)在層級關(guān)系樹當(dāng)中有相同的操作愤钾。UIView的尺寸樣式以及內(nèi)容都由CALayer提供瘟滨。
大多數(shù)情況下我們都使用UIView而不使用CALayer的原因是，首先是CALayer不能響應(yīng)事件能颁，其次是CALayer不方便自動布局杂瘸，最重要的是蘋果已經(jīng)基于CALayer封裝好了UIView，我們在使用UIView高級接口的同時也能使用CALayer的底層功能伙菊。
既然這里提到了層級樹败玉，順便提一下事件響應(yīng)鏈：

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    UIResponder * next = [self nextResponder];
    NSMutableString * prefix = @"-".mutableCopy;
    while (next != nil) {
        NSLog(@"%@%@", prefix, [next class]);
        [prefix appendString: @"--"];
        next = [next nextResponder];
    }
}

2. CALayer內(nèi)容相關(guān)的屬性

contents

可以給CALayer的contents賦值

self.layerView.layer.contents = (__bridge id)image.CGImage;

contentGravity

可以類似設(shè)置UIView的contentModel一樣敌土，設(shè)置CALayer的contentGravity

self.layerView.layer.contentsGravity = kCAGravityResizeAspect;

contentGravity可以賦值的常量值如下

CA_EXTERN NSString * const kCAGravityCenter
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityTop
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityBottom
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityLeft
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityRight
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityTopLeft
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityTopRight
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityBottomLeft
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityBottomRight
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityResize
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityResizeAspect
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);
CA_EXTERN NSString * const kCAGravityResizeAspectFill
    CA_AVAILABLE_STARTING (10.5, 2.0, 9.0, 2.0);

contentsScale

CALayer的contentsScale屬性可以用以適配retina屏幕，該屬性值默認(rèn)為1.0运翼，將會以每個點1個像素繪制圖片返干，如果設(shè)置為2.0，則會以每個點2個像素繪制圖片血淌，這就是我們熟知的Retina屏幕矩欠。

UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"doll"];
UIView *view = [[UIView alloc] initWithFrame:self.view.bounds];
view.layer.contents = (__bridge id _Nullable)(image.CGImage);
view.layer.contentsGravity = kCAGravityCenter;
[self.view addSubview:view];

運行結(jié)果：

6CC1E4E8-6490-4586-BFA6-B146EC440776.png

可以看到顯示出來的圖片有像素顆粒感，在上面代碼的基礎(chǔ)上再加上一句

view.layer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;

運行結(jié)果：

B01FE8E0-7E06-4BA3-A95D-99D1F5BFC1CD.png

maskToBounds

類似UIView的clipsToBounds六剥，CALayer有一個屬性叫maskToBounds

self.layerView.layer.masksToBounds = YES;

contentsRect

CALayer的contentsRect屬性可以用于圖片拼合
舉個栗子晚顷，有如下圖片：

doll@2x.png

我們可以利用contentsRect屬性來分別單獨顯示三個娃娃：

#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *leftTopImage;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *rightTopImage;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *leftBottomImage;
@end
@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];

        UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"doll"];

        self.leftTopImage.layer.contents = (__bridge id _Nullable)(image.CGImage);
        self.leftTopImage.layer.contentsRect = CGRectMake(0.0f, 0.0f, 0.5f, 0.5f);

        self.rightTopImage.layer.contents = (__bridge id _Nullable)(image.CGImage);
        self.rightTopImage.layer.contentsRect = CGRectMake(0.5f, 0.0f, 0.5f, 0.5f);

        self.leftBottomImage.layer.contents = (__bridge id _Nullable)(image.CGImage);
        self.leftBottomImage.layer.contentsRect = CGRectMake(0.0f, 0.5f, 0.5f, 0.5f);
}
@end

運行結(jié)果：

0EE9992A-027F-43C4-84DB-F2127EC2BCEE.png

拼合不僅給app提供了一個整潔的載入方式，還有效地提高了載入性能（單張大圖比多張小圖載入地更快）疗疟，但是如果有手動安排的話该默，他們還是有一些不方便的，如果你需要在一個已經(jīng)創(chuàng)建好的品和圖上做一些尺寸上的修改或者其他變動策彤，無疑是比較麻煩的栓袖。

Mac上有一些商業(yè)軟件可以為你自動拼合圖片，這些工具自動生成一個包含拼合后的坐標(biāo)的XML或者plist文件店诗，拼合圖片的使用大大簡化裹刮。這個文件可以和圖片一同載入，并給每個拼合的圖層設(shè)置contentsRect庞瘸，這樣開發(fā)者就不用手動寫代碼來擺放位置了捧弃。

contentsCenter

CALayer的另一個屬性contentsCenter，有點類似于UIImage里的-resizableImageWithCapInsets: 方法擦囊，樓主淺薄违霞，實在不懂如何描述，這里有篇文章講得很清楚：iOS: 關(guān)于CALayer的contentsCenter屬性

3. CALayer位置坐標(biāo)相關(guān)的屬性

對應(yīng)于UIView的frame瞬场、bounds买鸽、center，CALayer有frame贯被、bounds眼五、position，訪問UIView的這三個屬性彤灶，返回的其實就是CALayer對應(yīng)的這三個值看幼。但是CALayer另外還有一個比較難于理解的屬性anchorPoint。

anchorPoint

anchorPoint決定了CALayer的那個點處于position的位置幌陕，其作用效果如下圖：

3.3.jpeg

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

CALayer也有用于在不同坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)換坐標(biāo)的函數(shù)：

-(CGPoint)convertPoint:(CGPoint)p fromLayer:(nullable CALayer *)l;
-(CGPoint)convertPoint:(CGPoint)p toLayer:(nullable CALayer *)l;
-(CGRect)convertRect:(CGRect)r fromLayer:(nullable CALayer *)l;
-(CGRect)convertRect:(CGRect)r toLayer:(nullable CALayer *)l;

zPosition

CALayer的zPosition屬性可以控制圖層的顯示順序桌吃，Interface Build布局如下：

Paste_Image.png

修改zPosition:

#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *blueView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *orangeView;
@end
@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.blueView.layer.zPosition = 1.0f;
}
@end```
運行結(jié)果：
![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-5790571a630184af.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
zPosition屬性雖然可以改變圖層的顯示順序，但是不能改變圖層在圖層樹中的順序


- #####CALayer事件處理
CALayer并不關(guān)心任何響應(yīng)鏈?zhǔn)录危圆荒苤苯犹幚碛|摸事件或者手勢茅诱。但是它有一系列的方法幫你處理事件：-containsPoint:和-hitTest:逗物。
-containsPoint:接受一個在本圖層坐標(biāo)系下的CGPoint，如果這個點在圖層frame范圍內(nèi)就返回YES瑟俭。舉個栗子：

import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *whiteView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *orangeView;
@end
@implementation ViewController
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{

UITouch *touch = touches.anyObject;
CGPoint originPoint = [touch locationInView:self.view];

CGPoint thePoint = [self.whiteView.layer convertPoint:originPoint fromLayer:self.view.layer];
BOOL containsResult = [self.whiteView.layer containsPoint:thePoint];

if (containsResult) {
    thePoint = [self.orangeView.layer convertPoint:thePoint fromLayer:self.whiteView.layer];
    containsResult = [self.orangeView.layer containsPoint:thePoint];
    UIAlertController *alert;
    if (containsResult) {
        alert = [UIAlertController alertControllerWithTitle:nil message:@"inside orange layer" preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
    }else{
        alert = [UIAlertController alertControllerWithTitle:nil message:@"inside white layer" preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
    }
    [alert addAction:[UIAlertAction actionWithTitle:@"OK" style:UIAlertActionStyleCancel handler:nil]];
    [self presentViewController:alert animated:YES completion:nil];
}

}
@end

運行結(jié)果：
![Paste.gif](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-5dbead9b42769221.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)
-hitTest:方法同樣接受一個CGPoint類型參數(shù)翎卓，而不是BOOL類型，它返回圖層本身摆寄，或者包含這個坐標(biāo)點的葉子節(jié)點圖層失暴，如果這個點在最外面圖層的范圍之外，則返回nil微饥。
下面這段代碼實現(xiàn)了上圖一樣的效果：

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{

UITouch *touch = touches.anyObject;
CGPoint originPoint = [touch locationInView:self.view];
CALayer *layer = [self.whiteView.layer hitTest:originPoint];

UIAlertController *alert;
if (layer == self.orangeView.layer) {
    alert = [UIAlertController alertControllerWithTitle:nil message:@"inside orange layer" preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
}else{
    alert = [UIAlertController alertControllerWithTitle:nil message:@"inside white layer" preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
}
[alert addAction:[UIAlertAction actionWithTitle:@"OK" style:UIAlertActionStyleCancel handler:nil]];
[self presentViewController:alert animated:YES completion:nil];

}

---
#4. CALayer視覺相關(guān)的屬性
- #####conrnerRadius
CALayer有一個叫做conrnerRadius的屬性控制著圖層角的曲率逗扒。它是一個浮點數(shù)，默認(rèn)為0（為0的時候就是直角）欠橘，但是你可以把它設(shè)置成任意值矩肩。默認(rèn)情況下，這個曲率值只影響背景顏色而不影響背景圖片或是子圖層肃续。不過黍檩，如果把masksToBounds設(shè)置成YES的話，圖層里面的所有東西都會被截取始锚。
Interface Build布局如下：
![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-70164d489a904bbb.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
添加如下代碼：

import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *topWhiteView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *bottomWhiteView;
@end
@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
self.topWhiteView.layer.cornerRadius = 20.0f;
self.bottomWhiteView.layer.cornerRadius = 20.0f;
self.bottomWhiteView.layer.masksToBounds = YES;
}
@end

運行效果：
![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-5fe67d997034d76d.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


- #####borderWidth和borderColor
CALayer另外兩個非常有用屬性就是borderWidth和borderColor刽酱。二者共同定義了圖層邊的繪制樣式。這條線（也被稱作stroke）沿著圖層的bounds繪制瞧捌，同時也包含圖層的角棵里。在上面代碼的基礎(chǔ)上再加上幾句：

self.topWhiteView.layer.borderWidth = 5.0f;
self.bottomWhiteView.layer.borderWidth = 5.0f;
self.topWhiteView.layer.borderColor = [UIColor yellowColor].CGColor;
self.bottomWhiteView.layer.borderColor = [UIColor yellowColor].CGColor;

運行效果：
![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-1f0d94448d3d8080.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

- #####陰影效果
CALayer還有一系列屬性用來繪制陰影：

/** Shadow properties. */
/ The color of the shadow. Defaults to opaque black. Colors created

from patterns are currently NOT supported. Animatable. /
@property(nullable) CGColorRef shadowColor;
/ The opacity of the shadow. Defaults to 0. Specifying a value outside the
[0,1] range will give undefined results. Animatable. /
@property float shadowOpacity;
/ The shadow offset. Defaults to (0, -3). Animatable. /
@property CGSize shadowOffset;
/ The blur radius used to create the shadow. Defaults to 3. Animatable. /
@property CGFloat shadowRadius;
/ When non-null this path defines the outline used to construct the
layer's shadow instead of using the layer's composited alpha
channel. The path is rendered using the non-zero winding rule.
Specifying the path explicitly using this property will usually
improve rendering performance, as will sharing the same path
reference across multiple layers. Upon assignment the path is copied.
Defaults to null. Animatable. */
@property(nullable) CGPathRef shadowPath;

在前面代碼的基礎(chǔ)上再加上幾句：

self.topWhiteView.layer.shadowColor = [UIColor blackColor].CGColor;
self.bottomWhiteView.layer.shadowColor = [UIColor blackColor].CGColor;
self.topWhiteView.layer.shadowOpacity = 0.5f;
self.bottomWhiteView.layer.shadowOpacity = 0.5f;

運行效果：
![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-01d2b9a2d8292937.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
發(fā)現(xiàn)兩個問題：
1、topWhiteView有陰影姐呐，但是陰影在視圖的上方
2殿怜、而bottomWhiteView干脆根本沒有陰影
第一個問題的原因在于這個屬性：

/* The shadow offset. Defaults to (0, -3). Animatable. */
@property CGSize shadowOffset;

CALayer的陰影偏移量默認(rèn)為(0, -3)，所以陰影出現(xiàn)在了視圖的上方
第二個問題的原因在于這句代碼：

self.bottomWhiteView.layer.masksToBounds = YES;

如果你開啟了masksToBounds屬性皮钠，所有從圖層中突出來的內(nèi)容都會被才剪掉，一個簡單的解決辦法就是在bottomWhiteView的下面再插入一個view來充當(dāng)陰影視圖赠法。
修改之前的代碼麦轰，最終代碼如下：

import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *topWhiteView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *bottomWhiteView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *bottomBackView;
@end
@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];

// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
self.bottomWhiteView.layer.masksToBounds = YES;
[self configLayer:self.topWhiteView.layer];
[self configLayer:self.bottomWhiteView.layer];
[self configLayer:self.bottomBackView.layer];

}
-(void)configLayer:(CALayer *)aLayer{
aLayer.cornerRadius = 20.0f; //圓角
aLayer.borderWidth = 5.0f; //邊框線寬
aLayer.borderColor = [UIColor yellowColor].CGColor; //邊框顏色
aLayer.shadowColor = [UIColor blackColor].CGColor; //陰影顏色
aLayer.shadowOpacity = 0.5f; //陰影透明度
aLayer.shadowOffset = CGSizeMake(5.0f, 5.0f); //陰影偏移量
}
@end

運行效果：
![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-36c508fe929347cb.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

- #####shadowRadius
shadowRadius屬性可以控制CALayer陰影的模糊度，在viewDidLoad方法的最后加上一句：

self.topWhiteView.layer.shadowRadius = 10.0f;

運行結(jié)果：
![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-4f17b30a21551e4b.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

- #####shadowPath
shadowPath可以為CALayer指定特定的陰影路徑砖织。
舉個栗子：

import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *orangeView;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *cyanView;
@end
@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

[self configLayer:self.orangeView.layer];
[self configLayer:self.cyanView.layer];

//create a square shadow
CGMutablePathRef squarePath = CGPathCreateMutable();
CGPathAddRect(squarePath, NULL, self.cyanView.bounds);
self.cyanView.layer.shadowPath = squarePath; CGPathRelease(squarePath);

//create a circular shadow
CGMutablePathRef circlePath = CGPathCreateMutable();
CGPathAddEllipseInRect(circlePath, NULL, self.orangeView.bounds);
self.orangeView.layer.shadowPath = circlePath; CGPathRelease(circlePath);

}
-(void)configLayer:(CALayer *)aLayer{
aLayer.shadowOpacity = 0.5f;
aLayer.cornerRadius = aLayer.bounds.size.width / 2.0f;
aLayer.shadowOffset = CGSizeMake(0.0f, 0.0f);
aLayer.shadowRadius = 5.0f;
}
@end

運行效果：

![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-2f314b7d2e5536aa.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

- #####mask
mask圖層定義了父圖層的部分可見區(qū)域款侵，mask圖層的Color屬性是無關(guān)緊要的，真正重要的是圖層的輪廓侧纯。mask屬性就像是一個餅干切割機(jī)新锈，mask圖層實心的部分會被保留下來，其他的則會被拋棄眶熬。
舉個栗子：
Interface Build布局如下：
![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-6e6dfbfbd4c3c5b5.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
使用下面這個小雪人來充當(dāng)圖層蒙版：
![3.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-abaada4d571f838d.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
代碼如下：

import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;
@end
@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

//create mask layer
CALayer *maskLayer = [CALayer layer];
maskLayer.frame = self.imageView.bounds;
UIImage *maskImage = [UIImage imageNamed:@"3"];
maskLayer.contents = (__bridge id)maskImage.CGImage;
maskLayer.contentsGravity = kCAGravityCenter;
maskLayer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;

//apply mask to image layer
self.imageView.layer.mask = maskLayer;

}
@end

運行效果：
![Paste_Image.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1396900-7b49885e8a7f1014.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
一個利用圖層蒙版實現(xiàn)的有趣動畫：[iOS-maskLayer實現(xiàn)的炫酷動畫](http://www.reibang.com/p/a52ba15edc35)

[Responder Chain](http://blog.csdn.net/chun799/article/details/8223612)妹笆、[Core Animation](https://developer.apple.com/library/content/documentation/Cocoa/Conceptual/CoreAnimation_guide/Introduction/Introduction.html)块请、[UIView與CALayer的關(guān)系](http://www.cocoachina.com/ios/20150828/13244.html)、[[iOS: 關(guān)于CALayer的contentsCenter屬性](https://www.mgenware.com/blog/?p=489)](https://www.mgenware.com/blog/?p=489)拳缠、[iOS-maskLayer實現(xiàn)的炫酷動畫](http://www.reibang.com/p/a52ba15edc35)

最后編輯于：2017.12.04 16:23:18

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者

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男人毒藥：我在死后第九天來索命
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一樁弒父案罕袋，背后竟有這般陰謀
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CoreAnimation之CALayer基礎(chǔ)

1. UIView與CALayer的關(guān)系：

2. CALayer內(nèi)容相關(guān)的屬性

contents

contentGravity

contentsScale

maskToBounds

contentsRect

contentsCenter

3. CALayer位置坐標(biāo)相關(guān)的屬性

anchorPoint

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

zPosition

import "ViewController.h"

import "ViewController.h"

import "ViewController.h"

import "ViewController.h"

import "ViewController.h"

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