《iOS核心动画高级技巧》笔记(一) - 图层/寄宿图

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图层的树状结构

  • Core Animation是一个复合引擎,它的职责就是尽可能快地组合屏幕上不同的可视内容,这个内容是被分解成独立的图层,存储在一个叫做图层树的体系之中。于是这个树形成了UIKit以及在iOS应用程序当中你所能在屏幕上看见的一切的基础。
  • 视图:在iOS当中,视图都从一个叫做UIVIew的基类派生而来,可以处理事件、支持绘图、旋转缩放、做动画等。
  • 图层:CALayer类在概念上和UIView类似,和UIView最大的不同是CALayer不处理用户的交互。
  • 平行的层级关系:每一个UIview都有一个CALayer实例的图层属性,视图的职责就是创建并管理这个图层,图层才是真正用来在屏幕上显示和做动画,UIView仅仅是对它的一个封装,提供具体功能。

为什么iOS要基于UIViewCALayer提供两个平行的层级关系,不用一个简单的层级来处理所有事情呢?

  • 原因在于要做职责分离,这样也能避免很多重复代码。就好比在iOSMac OS两个平台上,分别有UIViewNSView。他们功能上很相似,但是在实现上有着显著的区别。
  • 实际上,这里并不是两个层级关系,而是四个:视图层级,图层树,呈现树和渲染树。

  • 图层的能力

  • 阴影,圆角,带颜色的边框

  • 3D变换

  • 非矩形范围

  • 透明遮罩

  • 多级非线性动画

  • 使用视图而不是CALayer的好处:你能在使用所有CALayer底层特性的同时,也可以使用UIView的高级API。以下情况除外:

  • 开发同时可以在Mac OS上运行的跨平台应用

  • 使用多种CALayer的子类,并且不想创建额外的UIView封装它们所有

  • 做一些对性能特别挑剔的工作

寄宿图

  • 图层中包含的图

contents属性

  • CALayer的属性,类型被定义为id,但在实践中,如果你给contents赋的不是CGImage,那么你得到的图层将是空白的。
  • 为什么该属性为id类型?
  • 因为在Mac OS系统上,这个属性对CGImageNSImage类型的值都起作用。
  • 要赋值的类型是CGImageRef:是一个指向CGImage结构的指针:typedef struct CGImage *CGImageRef,是Core Foundation类型,不是Cocoa类型,需要bridged关键字转换。

  • 设置的代码:layer.contents = (__bridge id _Nullable)image.CGImage;

contentGravity

  • 图片可能会有点变形。在UIView中,我们可以通过contentMode属性进行调节。
  • UIView大多数视觉相关的属性操作,其实是对对应图层的操作。
  • CALayercontentMode对应的属性叫做contentsGravityNSString类型.
  • contentGravity可选取值:
  • kCAGravityCenter
  • kCAGravityTop
  • kCAGravityBottom
  • kCAGravityLeft
  • kCAGravityRight
  • kCAGravityTopLeft
  • kCAGravityTopRight
  • kCAGravityBottomLeft
  • kCAGravityBottomRight
  • kCAGravityResize(根据视图的比例去拉伸图片内容)
  • kCAGravityResizeAspect(保持图片内容的纵横比例,来适应视图的大小)
  • kCAGravityResizeAspectFill(用图片内容来填充视图的大小,多余得部分可以被修剪掉来填充整个视图边界。)

contentsScale

  • 定义了寄宿图的像素尺寸和视图大小的比例,默认为 1.0

  • 属于支持高分辨率(又称Hi-DPIRetina)屏幕机制的一部分。它用来判断在绘制图层的时候应该为寄宿图创建的空间大小,和需要显示的图片的拉伸度.

  • 对应UIViewcontentScaleFactor属性。

  • 如果contentsScale设置为1.0,将会以每个点 1 个像素绘制图片,如果设置为2.0,则会以每个点2个像素绘制图片,这就是我们熟知的Retina屏幕。

  • 一定要记住要手动设置图层的该属性:layer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;

maskToBounds

  • 对应UIViewclipsToBounds属性
  • 用来决定是否显示超出边界的内容

contentsRect

  • 允许我们在图层边框里显示寄宿图的一个子域,默认取值是{0, 0, 1, 1}(简单讲就是显示图片的一部分,取值都为 0~1 ,相对值)。
  • 图片拼合:单张大图包含许多小图片,利用该属性,每个图层显示某一张小图片,有效地提高了载入性能(单张大图比多张小图载入地更快)。

contentsCenter

  • CGRect类型,定义了一个固定的边框和一个在图层上可拉伸的区域
  • 默认取值{0, 0, 1, 1},意味着如果大小改变了,图片会均匀地拉伸开
  • 效果和UIImage里的resizableImageWithCapInsets:方法效果类似,区别是它可以运用到任何寄宿图,包括在Core Graphics运行时绘制的图形。
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自定义绘图

  • 设置contents不是唯一设置寄宿图的方法。也可以直接用Core Graphics绘制寄宿图。通过继承UIView并实现drawRect:方法来自定义绘制。
  • 该方法没有默认的实现,如果UIView检测到实现了该方法,就会为视图分配一个寄宿图,这个寄宿图的像素尺寸等于视图大小乘以 contentsScale的值。如果不需要寄宿图,那就不要创建这个方法,会造成CPU资源和内存的浪费.
  • CALayerdelegate属性,实现了CALayerDelegate协议,当CALayer需要一个内容特定的信息时,就会从协议中请求。UIView默认遵守了该协议。
  • 当被重绘时,CALayer会请求它的代理给他一个寄宿图来显示。-(void)displayLayer:(CALayer *)layer;,趁着这个机会,如果代理想直接设置contents属性的话,它就可以这么做.
  • 如果代理不实现-displayLayer:方法,CALayer会尝试调用这个方法:- (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx;,在调用这个方法之前,CALayer创建了一个合适尺寸的空寄宿图(尺寸由boundscontentsScale决定)和一个Core Graphics的绘制上下文环境,为绘制寄宿图做准备,他作为ctx参数传入。
@implementation ViewController
  • (void)viewDidLoad
    {
    [super viewDidLoad];
    CALayer *blueLayer = [CALayer layer];
    blueLayer.frame = CGRectMake(50.0f, 50.0f, 100.0f, 100.0f);
    blueLayer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
    blueLayer.delegate = self;
    blueLayer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;
    [self.layerView.layer addSublayer:blueLayer];
    //不同于UIView,当图层显示在屏幕上时,CALayer不会自动重绘它的内容。它把重绘的决定权交给了开发者。
    //文档介绍:重新加载此图层的内容。 调用-drawInContext:方法,然后更新图层的`contents'属性。 通常不直接调用。
    [blueLayer display];
    }
  • (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx
    {
    CGContextSetLineWidth(ctx, 10.0f);
    CGContextSetStrokeColorWithColor(ctx, [UIColor redColor].CGColor);
    CGContextStrokeEllipseInRect(ctx, layer.bounds);
    }
    @end
* **注意:**代码中的`display`调用。
* 当`UIView`创建了它的宿主图层时,它就会自动地把图层的`delegate`设置为它自己,并提供了一个`-displayLayer:`的实现。
  • 当使用寄宿了视图的图层的时,不必实现-displayLayer:-drawLayer:inContext:方法来绘制你的寄宿图。通常做法是实现UIView-drawRect:方法,UIView就会帮你做完剩下的工作,包括在需要重绘的时候调用-display方法。
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