本节课介绍了协议，block，动画的相关知识，最后结合了这些知识点展示了一个类似俄罗斯方块的小游戏Demo。
总体来说本节课的内容比较重要，稍微摆脱了UI层面的知识，对于初学者来说理解起来不是很容易，不过笔者会尽量详细地讲解给大家。
协议
关于协议所介绍的知识点比较简单，而且实现起来相对容易，故不做详细介绍，各位可以参考文档或者相关博客即可。
在这里只强调一个知识点：
id obj 和 id<MyProtocol>obj的相同点和不同点:
相同点：都表示了某个对象。
不同点：
id obj表示obj是具体某一类的实例对象。
id<MyProtocol>obj只表示遵守了某协议的对象 。
因为有的时候我们并不需要确保某个对象一定是某个类的实例对象，而只需要它遵循了某个协议，这个时候就需要用第二行的写法来确保这个对象确实遵循了<MyProtocol>。
Block
关于block的概念和语法在这里就不赘述了，因为有文档和很多牛人已经总结地很好了。
在这里只强调两点关于block的使用注意事项。
修改block内部变量的方案
如果我们要在block里将found值设为YES,就应该在block外部添加__block关键字。
__block BOOL found = NO;
//通过__block关键字，将found从栈中移动到堆中保证其可以被修改；block结束后，将该变量复制一份到堆中，再放回栈上
[dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull key, id _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop){
if ([targetString isEqualToString:obj]) {
*stop = YES; //停止
found = YES;
}
}];
存储循环的解决方案
只要block存在，block内部消息中的每个对象都会被block的一个强指针指着。此时，如果这些对象里的某个或几个对象也有指向该block的指针，就会造成存储循环。
问题重现：
//这个block有强指针指向self，而self也通过myBlocks数组有强指针指向block
[self.myBlocks addObject:^{
[self doSomething];
}];
解决方案：创建弱类型的局部变量
__weak ViewController *weakSelf = self; //创建弱类型的局部变量
[self.myBlocks addObject:^{
[weakSelf doSomething];
}];
Block的应用
block可以直接保存在变量中，属性中，字典和数组中。
具体使用环境：
- 多线程：用于主线程，子线程的回调。
- 枚举：数组，字典的枚举等。
- 通知：某件事情发生后，信息的传递。
- 错误时调用：“包住”错误发生后需要执行的代码。
- 成功时调用：“包住”任务成功后需要执行的代码。
- 动画
- 排序
通过View改变视图的属性来实现动画
- 改变
frame - 改变
transform - 改变
alpha
具体通过UIView的类方法来改变
+ (void)animateWithDuration:(NSTimeInterval)duration //动画在这个屏幕上出现的时间
delay:(NSTimeInterval)delay //等待多长时间再执行
options:(UIViewAnimationOptions)options
animations:(void (^)(void))animations //在此代码块中修改frame，transform 和 alpha
completion:(void (^ __nullable)(BOOL finished))completion;
options参数：
UIViewAnimationOptionLayoutSubviews = 1 << 0,
UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction = 1 << 1, // turn on user interaction while animating
UIViewAnimationOptionBeginFromCurrentState = 1 << 2, // start all views from current value, not initial value
UIViewAnimationOptionRepeat = 1 << 3, // repeat animation indefinitely
UIViewAnimationOptionAutoreverse = 1 << 4, // if repeat, run animation back and forth
UIViewAnimationOptionOverrideInheritedDuration = 1 << 5, // ignore nested duration
UIViewAnimationOptionOverrideInheritedCurve = 1 << 6, // ignore nested curve
UIViewAnimationOptionAllowAnimatedContent = 1 << 7, // animate contents (applies to transitions only)
UIViewAnimationOptionShowHideTransitionViews = 1 << 8, // flip to/from hidden state instead of adding/removing
UIViewAnimationOptionOverrideInheritedOptions = 1 << 9, // do not inherit any options or animation type
通过给视图添加物理效果实现动画
添加物理效果主要需要三个元素：
- DynamicAnimator
- UIGravityBehavior
- 遵守<UIDynamicItem>协议的item(大部分情况是UIView)
DynamicAnimator：动力动画
UIDynamicAnimator *animator =[ [ UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:aView]; //aview是动画Views的顶级视图
动力动画的初始化需要给其添加要进行动画的顶级视图，详细内容后面再介绍。
UIDynamicBehavior：动力行为
动力行为分为重力动力行为，碰撞行为等具体的行为。
这个类有很多子类：
1. UIGravityBehavior：重力行为
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat angle;//重力方向
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude; //重力加速度值
2. UICollisionBehavior：碰撞行为
@property (nonatomic, readwrite) UICollisionBehaviorMode collisionMode;//互相碰撞弹开还是只是从边界碰撞弹开
@property (nonatomic, readwrite) BOOL translatesReferenceBoundsIntoBoundary; //是否是有弹性的边界
3. UIAttachmentBehavior ：吸附行为
@property (readwrite, nonatomic) CGPoint anchorPoint; //设置锚点
- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item attachedToAnchor:(CGPoint)point;//将动力项吸附在锚点上
- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item1 attachedToItem:(id <UIDynamicItem>)item2;//吸附两个动力项
4. UISnapBehavior：速甩行为
- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item snapToPoint:(CGPoint)point NS_DESIGNATED_INITIALIZER;
5. UIPushBehavior：推动行为
@property (nonatomic, readonly) UIPushBehaviorMode mode;
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude;//推力
@property (readwrite, nonatomic) CGVector pushDirection;//推动方向
6. UIDynamicItemBehavior：动力项行为
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat elasticity; // Usually between 0 (inelastic) and 1 (collide elastically)
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat friction; // 0 being no friction between objects slide along each other
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat density; // 1 by default
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat resistance; // 0: no velocity damping
- (CGPoint)linearVelocityForItem:(id <UIDynamicItem>)item;//线速度
- (CGFloat)angularVelocityForItem:(id <UIDynamicItem>)item;//角速度
遵守<UIDynamicItem>协议的item(大部分情况是UIView)
只要是遵守了<UIDynamicItem>协议（动力项协议）的对象，都可以添加动力行为。
id<UIDynamicItem>item1 = ....;
id<UIDynamicItem>item2 = ....;
[gravity addItem:itme2];
动力项协议的属性：
@property (nonatomic, readwrite) CGPoint center;//动力项的中心
@property (nonatomic, readonly) CGRect bounds; //动力项的绘制区域，只读，通过变换，居中，移动进行修改
@property (nonatomic, readwrite) CGAffineTransform transform;//动力项的旋转或缩放比例
若想与animator的动画相抗争，需要调用animator的以下方法：
- (void)updateItemUsingCurrentState:(id <UIDynamicItem>)item;
Demo
Demo需求
- 点击屏幕后，在顶部随机位置生成具有随机色的正方形，正方形显示后立即下落并停止。
- 方块排满的行会自动被炸飞，而且带动画。
Demo效果图
左：炸飞前 | 右：炸飞后
重要代码段
因为每个方块的动作行为都是一致的，所以在这里自定义了一个UIDynamicBehavior类，给每个方块增加相同的动作行为。
1. 自定义统一行为类：DropItBehavior
- (instancetype)init
{
self = [super init];
//重写初始化方法，同时增加重力和碰撞行为
[self addChildBehavior:self.gravity];
[self addChildBehavior:self.collider];
return self;
}
//同时增加重力和碰撞行为
- (void)addItem:(id<UIDynamicItem>)item
{
[self.gravity addItem:item];
[self.collider addItem:item];
}
//同时移除重力和碰撞行为
- (void)removeItem:(id<UIDynamicItem>)item
{
[self.gravity removeItem:item];
[self.collider removeItem:item];
}
- (UIGravityBehavior *)gravity
{
if (!_gravity) {
_gravity = [[UIGravityBehavior alloc] init];
//设置重力加速度
_gravity.magnitude = 1.9;
}
return _gravity;
}
- (UICollisionBehavior *)collider
{
if (!_collider) {
_collider = [[UICollisionBehavior alloc] init];
//触碰边缘弹性
_collider.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;
}
return _collider;
}
2. 初始化animator
- (UIDynamicAnimator *)animator
{
if (!_animator) {
//self.gameView 是动画实现的顶级视图，它的子视图是掉落的方块
_animator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.gameView];
}
return _animator;
}
3. 给UIDynamicAnimator添加行为
- (DropItBehavior *)dropitBehavior
{
if (!_dropitBehavior) {
_dropitBehavior = [[DropItBehavior alloc] init];
[self.animator addBehavior:_dropitBehavior];
}
return _dropitBehavior;
}
4. 生成随机方块并让其下落
/**
* 生成随机方块并下落
*/
- (void)drop
{
//1. 随机位置
CGRect frame;
frame.origin = CGPointZero;
frame.size = DROP_SIZE;
int x = (arc4random()%(int)self.gameView.bounds.size.width)/DROP_SIZE.width;
frame.origin.x = x * DROP_SIZE.width;
UIView *dropView = [[UIView alloc] initWithFrame:frame];
//2. 随机颜色
dropView.backgroundColor = [self randomColor];
[self.gameView addSubview:dropView];
//3. 添加下落
[self.dropitBehavior addItem:dropView];
}
目前小方块下落碰到障碍物后会旋转，所以容易让这些小方块散落成堆。这样一来，就不能计算好整行的排列情况，所以我们应该让小方块们没有旋转的特性。
5.取消旋转特性
在公用的behavior类DropItBehavior里增加一个UIDynamicItemBehavior实例，取消其旋转特性。
- (UIDynamicItemBehavior *)animationOptions
{
if (!_animationOptions) {
_animationOptions = [[UIDynamicItemBehavior alloc] init];
_animationOptions.allowsRotation = NO;
}
return _animationOptions;
}
这样就能整齐排列小方块了：
左：可旋转 | 右：不可旋转
6. 动画炸掉排满的行
最好在方块都静止了之后再判断是否有排满的行，这里需要遵守协议<UIDynamicAnimatorDelegate>
/**
* 监听动力动画内部的所有动画停止后调用炸飞整行的方法
*
* @param animator 动力动画
*/
- (void)dynamicAnimatorDidPause:(UIDynamicAnimator *)animator
{
[self removeCompleteRows];
}
下面来看一下炸飞整行的方法：
/**
* 炸飞整行的方法：包括查看是否存在整行的算法和炸飞整行的动画
*/
- (void)removeCompleteRows
{
NSMutableArray *dropsToRemove = [[NSMutableArray alloc] init];
//遍历每一行
for (CGFloat y = self.gameView.bounds.size.height - DROP_SIZE.height/2;y > 0;y-= DROP_SIZE.height) {
BOOL rowIsComplete = YES;
NSMutableArray *dropsFound = [[NSMutableArray alloc] init];
for (CGFloat x = DROP_SIZE.width/2; x < self.gameView.bounds.size.width - DROP_SIZE.width/2; x+=DROP_SIZE.width) {
//移动(x,y)获取这个点所在的view
UIView *hitView = [self.gameView hitTest:CGPointMake(x, y) withEvent:NULL];
if ([hitView superview] == self.gameView) {
//如果获取的view的父视图是gameView,就说明它是方块
[dropsFound addObject:hitView];
}else{
//否则这个行肯定是不完整的
rowIsComplete = NO;
break;
}
}
if (![dropsFound count]) break;
if (rowIsComplete)[dropsToRemove addObjectsFromArray:dropsFound];
}
//如果有排满的行，则炸掉它
if ([dropsToRemove count]){
for (UIView *drop in dropsToRemove){
[self.dropitBehavior removeItem:drop];
}
[self animatedRemovingDrops:dropsToRemove];
}
}
/**
* 炸飞整行
*
* @param dropsToRemove 需要炸飞的View的数组
*/
- (void)animatedRemovingDrops:(NSArray *)dropsToRemove
{
[UIView animateWithDuration:0.5 animations:^{
for (UIView *drop in dropsToRemove) {
//设定炸飞后终点的位置
int x = (arc4random()%(int)(self.gameView.bounds.size.width*5)) - (int)self.gameView.bounds.size.width*2;
int y = self.gameView.bounds.size.height;
drop.center = CGPointMake(x,-y);
}
} completion:^(BOOL finished) {
[dropsToRemove makeObjectsPerformSelector:@selector(removeFromSuperview)];
}];
}
思考一下
关于通过给view添加物理效果的方法添加动画，需要弄清楚DynamicAnimator,UIDynamicBehavior和遵守<UIDynamicItem>协议的item三者之间的关系。
通过对代码的分析以及讲师的讲解，笔者将这三者以比喻的方法将他们的关系梳理了一下：
-
DynamicAnimator:代表了一个游乐场。 -
UIDynamicBehavior：代表了游乐场里的娱乐设施。 - 遵守<UIDynamicItem>协议的item：代表了去游乐场玩儿的小孩。
我们从代码看一下如何映射他们的关系：
DynamicAnimator
UIDynamicAnimator *animator =[ [ UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:aView];
在这里，aView代表了一片空地，这句话的意思是我们把游乐场建在了这片空地上。
UIDynamicBehavior
[self.animator addBehavior:_dropitBehavior];
在这里，代表了我们在这个游乐场里增加了某个娱乐设施。
遵守<UIDynamicItem>协议的item
- (void)addItem:(id<UIDynamicItem>)item
{
[self.gravity addItem:item];
[self.collider addItem:item];
}
在这里，代表了我们让某个小孩来玩儿某个娱乐设施。
这样就理清了：我们要让一个小孩玩儿一个娱乐设施就应该:
- 找一片空地建设游乐场。
- 在游乐场引进娱乐设备。
- 孩子来玩儿这个娱乐设备。
笔者在开始看到这三者的相关代码的时候略懵逼，不知道为什么会这么设计，但是用了“比喻法”之后，顿时豁然开朗了~
最后的话
如果哪位小伙伴想拿到本文Demo的代码请不要客气，在评论里留言即可。
而且十分欢迎给笔者的代码和文笔抛出宝贵的意见和建议~
本文为笔者原创，如需转载，请事先与笔者交涉~
2016.7.12日更新：
笔者已经把目前为止整理的所有Demo(第二课到第十课)放入到了我的GitHub仓库里。分为英文注释版和中文注释版(英文注释要少一点，嘿嘿)想要的小伙伴可以果断下载~ 如果有不知道怎么下载的小伙伴请联系我~
本文已在版权印备案，如需转载请访问版权印。48422928
-------------------------------- 2018年7月17日更新 --------------------------------
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