UIWindow是Cocoa框架的重要组件之一，所有的UIView都要通过UIWindow来进行展现，没有UIWindow就没有我们的界面。关于UIWindow的介绍和与其他组件如UIViewController UIView之间的关系，有很多文章已经说得很清楚了，相信作为一个有经验的iOS开发者都应该了解的比较清楚。如果有一些不清楚的地方，这里给一个传送门：UIWindow简单介绍。

很多时候我们的App只有一个用来展示我们界面的UIWindow，而且这个UIWindow通常是在你创建工程的时候自动生成的，这就让我们就算了解UIWindow的基本原理，也会比较少的接触到UIWindow的实际使用。当App复杂度逐渐提高的时候，一些特定的场景使用UIWindow会得到很好的解决。所以，这篇文章就介绍UIWindow的使用场景和方法，还包括一些实践中潜在的一些坑。Let's Go！

一、使用场景

• 可能在任何界面弹出的视图

这种场景是UIWindow最主要的使用场景之一，也是Cocoa本身对UIWindow的使用场景之一，比如Alert提醒框、自定义键盘、Loading框等。UIKit中的UIAlertView和弹出键盘都是新建了一个UIWindow，这一点可以在Debug模式下设置断点，再点击Debug View Hierarchey查看UIView的层次结构，清晰的看到当前应用有几个UIWindow

Debug View Hierarchy.png

Debug Session.png

class ModalViewController: UIViewController {
    
    var newWindow:UIWindow?
    var prevWindow:UIWindow?
    
    func show(){//显示界面
        if newWindow == nil {
            //暂存原来的keyWindow
            self.prevWindow = UIApplication.sharedApplication().keyWindow
            //新建UIWIndow
            let uiwindow = UIWindow(frame: UIScreen.mainScreen().bounds)
            uiwindow.rootViewController = self
            uiwindow.makeKeyAndVisible()
            self.newWindow = uiwindow
        }
    }
    func dismiss(){//退出界面
        self.prevWindow?.makeKeyAndVisible()
        self.newWindow?.rootViewController = nil
        self.newWindow = nil
    }
}

上述代码把原来的keyWindow暂存，把我们新建的window设置成keyWindow，在退出界面时恢复原来的keyWindow，销毁viewController和newWindow。由于keyWindow的官方定义是

The key window is the one that is designated to receive keyboard and other non-touch related events. Only one window at a time may be the key window.
keyWindow是指定的用来接收键盘以及非触摸类的消息，而且程序中每一个时刻只能有一个window是keyWindow

如果你希望展示的viewController只需要接受触摸事件，不需要接受弹出键盘等非触摸事件，你完全可以不把newWindow设置成keyWIndow，简单调用window.hidden = false就可以把界面显示出来，如下所示

class ModalViewController: UIViewController {
  
  var newWindow:UIWindow!
  
  func show(){//显示界面
      if newWindow == nil {
          //新建UIWIndow
          let uiwindow = UIWindow(frame: UIScreen.mainScreen().bounds)
          uiwindow.rootViewController = self
          uiwindow.hidden = false
          uiwindow.backgroundColor = UIColor.clearColor()
          self.newWindow = uiwindow
      }
  }
  func dismiss(){//退出界面
      self.newWindow.rootViewController = nil
      self.newWindow = nil
  }
}

• 独立的、跨界面使用的服务

这类使用场景也比较常见，比如录音、仿Assistive Touch、悬浮窗等。以录音为例，录音进入后台后，可能会在statusBar上显示一个红色的正在录音的提示框，这种效果用UIWindow来实现就非常自然，因为它不会影响到其他界面，始终在自己的newWindow里做相应的操作，不用关心主窗口的页面切换。实现方式其实和第一种使用场景类似，也是强持有newWindow的实例，不过有一个需要注意的地方：

• 设置window.frame为比UIScreen.mainScreen().bounds小的值，比如录音的提示框，可能很自然会设置成statusBar.frame，但这可能会影响UIWindow的旋转。为了避免这个问题，我们一般来说都会把window.frame设置成UIScreen.mainScreen().bounds。
  但是这样带来一个问题就是我们的newWindow把下层window的触摸事件都屏蔽了。这一点在自定义AlertView时可能是我们想要的结果，毕竟我们不想在alert弹框时用户还能做其他的操作，但是在录音的时候，我们希望用户还能做其他的操作，这个时候正确的做法就是继承UIWindow，重载hitTest方法。

class ThroughView:UIView {
    // 在你的xib/storyboard/代码里，设置需要穿透的View为ThroughView
}
class ProgressWindow:UIWindow {
    override func hitTest(point: CGPoint, withEvent event: UIEvent?) -> UIView? {
        let hitView = super.hitTest(point, withEvent: event)
        //如果hitView是需要事件穿透的ThoughView则返回nil
        if let _ = hitView as? ThroughView {
            return nil
        } else {
            return hitView
        }
        return hitView
    }
}

• 复杂的页面切换中作为遮罩层防止闪屏。

这类用法不需要我们创建新的UIWindow，而是当我们遇到复杂的页面切换时，调用当前视图的截屏方法snapshotViewAfterScreenUpdates获取屏幕截图snapView，再调用window.addSubview方法添加snapView，达到覆盖下层的页面切换效果，防止闪屏，页面切换结束后removeFromSuperview。这种方法在下面介绍的UIWindow切换rootViewController导致无法释放中有使用到，具体的使用可以往后继续看。

snapView = self.view.snapshotViewAfterScreenUpdates(false)
snapView.frame = self.view.frame
self.window?.addSubview(snapView)

二、潜在的坑

虽然UIWindow非常适用于上述提到的几种场景，但总体来说，我们使用到常规组件的频率还是要比UIWindow高出不少，这也就意味着当你在使用UIWindow过程中遇到了坑时，可能比较难找到相应的解决办法。这里我也记录一下我在使用UIWindow的过程中踩的一些坑，都是属于比较隐蔽而且资料较少的，希望能帮助到大家。

• UIWindow旋转问题

一般来说，我们创建一个UIWindow的时候都会把它的bounds设置成主屏幕大小UIScreen.mainScreen().bounds
但我们知道，在iOS7上，UIScreen.mainScreen().bounds不会随着设备旋转方向而改变，iOS8以上则会随设备旋转方向改变，即横屏和竖屏状态下，宽和高会互换。所以，一般为了兼容iOS7获取主屏幕的bounds的正确大小，我们会给UIScreen加一个extension/category

extension UIScreen {
    var compatibleBounds:CGRect {//iOS7 mainScreen bounds 不随设备旋转
        var rect = self.bounds
        if NSFoundationVersionNumber < NSFoundationVersionNumber_iOS_8_0 {
            let orientation = UIApplication.sharedApplication().statusBarOrientation
            if orientation.isLandscape{
                rect.size.width = self.bounds.height
                rect.size.height = self.bounds.width
            }
        }
    return rect
    }
}

所以在这里，你可能以为，如果应用要兼容iOS7，那么应该把window.bounds设置为UIScreen.mainScreen().compatibleBounds。但其实这样做是错误的，正确的做法是恰恰是最原始的做法，即设置成UIScreen.mainScreen().bounds。
我没有找到合理的解释，但是我觉得可能的原因是，旋转事件的派发流程是：UIApplication -> UIWindow -> UIViewController，UIWindow能够自己处理自己的旋转问题，所以不需要我们再做额外的操作。

• UIWindow切换rootViewController导致无法释放

当我们需要从任何界面跳转到一个viewController时，并且释放原来的viewController，如果使用通常的presentViewController，原来的viewController并没有释放。这时候可以通过简单的改变window.rootViewController达到这个效果。

let newVC= SomeViewController()
if let window = UIApplication.sharedApplication().keyWindow {
    var oldVC = window.rootViewController
    window.rootViewController = vc
    oldVC = nil
}

那么，此时oldVC有没有被释放呢？

• 正常的情况下，oldVC如果是一个简单的viewController，oldVC当然是被释放了，因为已经没有引用指向oldVC。
• 如果oldVC是UINavigationController或者UITabbarController之内的容器类，oldVC和上述一样，也会被释放。但是这时候如果oldVC已经push进了几个viewController，这些viewController会被释放么？答案是肯定的。因为当viewController被容器类管理时，只有容器类会持有viewController的引用，当容器类被销毁时失去引用也会被释放了。
• 当oldVC调用了presentViewController模态弹出了viewController的时候，oldVC在iOS7上会被释放，但是在iOS8以上的设备并没有被释放。这个是我实践得出的结果，我觉得可能的原因是由于每个viewController都有这两个只读属性presentedViewController和presentingViewController，代表弹出它和它弹出的viewController，可能是这两个属性导致了循环引用，所以得不到释放。所以，当我们要切换一个已经present了的控制器，我们需要把该控制器逐层dismissViewController(因为present之后还可以继续present)，直到dismiss到根视图。为了达到这个效果，我写了一个简单的extension。

extension UIWindow {
    var safeRootViewController:UIViewController? {
        get {
            return self.rootViewController
        }
        
        set {
            if let prevRootVC = self.rootViewController {
                // Get TopMost VC
                var topMostVC:UIViewController! = prevRootVC
                while(topMostVC.presentedViewController != nil) {
                    topMostVC = topMostVC.presentedViewController
                }
                var window:UIWindow?
                // 增加snapView防止闪屏
                var snapView:UIView?
                if topMostVC != prevRootVC {
                    snapView = topMostVC.view.snapshotViewAfterScreenUpdates(false)
                    snapView?.frame = UIScreen.mainScreen().compatibleBounds
                    self.addSubview(snapView!)
                }

                func dismissToRootVC(topMostVC:UIViewController,complete:() -> Void) {
                    // 获取present topMostVC的VC
                    if let presentingVC = topMostVC.presentingViewController {
                        topMostVC.dismissViewControllerAnimated(false) {
                            dismissToRootVC(presentingVC,complete: complete)
                        }
                    } else {// 说明topMostVC没有被present，已经dismiss到最底层了
                        complete()
                    }
                }
                dismissToRootVC(topMostVC) {
                    self.rootViewController = newValue
                    // 延迟执行，等待UI更新界面
                    self.performSelector(#selector(UIWindow.delay(_:)), withObject: snapView, afterDelay: 0)
                }
            } else {
                self.rootViewController = newValue
            }
        }
    }
    func delay(snapView:AnyObject?) {
        (snapView as? UIView)?.removeFromSuperview()
    }
}

增加snapView的目的是防止闪屏，因为我们要在逐层dismiss到根视图后，再切换viewController，这就会造成顶层视图到根视图之间的视图一闪而过。具体的实现代码注释部分已经说明的比较详细了，就不再赘述。

• UIWindow不显示View

这个问题严格上说不是UIWindow本身的问题，而是出现在使用转场动画UIViewControllerContextTransitioning时，在动画结束之后，待显示的viewController.view没有被自动添加到UIWindow上，导致显示为黑屏或空白，这是Cocoa本身的bug。解决的方法就是在转场动画结束之后手动把view添加到keyWindow上。

transitionContext.completeTransition(true)
UIApplication.sharedApplication().keyWindow!.addSubview(toViewController.view)

对应stack overflow上的这个问题：“From View Controller” disappears using UIViewControllerContextTransitioning

三、小结

回顾一下，写这篇文章的一个原因就是我发现介绍UIWindow的实际使用的文章非常少，所以在此总结一下常见的使用场景和方法，还有就是使用UIWindow遇到的坑。这篇文章的内容大部分是我在实践中结合UIWindow的原理总结出的一些经验，自己留一篇记录加深印象，同时也希望对大家有所帮助！