Core Animation
iOS系统的核心地位：应用内和应用间都会应用（多个程序间的手势切换）SpringBoard→BackBoard。
应用内的工作：Core Animation Pipeline管线（layout，display，preload，commit）。
应用外的工作：提交到Render Server服务，反序列化构建渲染树GPU的工作：提交到GPU进行合成和渲染，输出到缓冲区。
注1：代码只能控制CPU处理中的管线中的布局和显示两个阶段（通过setNeedLayout和setNeedDisplay）（setNeedDisplayInRect还能设置脏矩形来减少不必要的绘制）。
注2：CPU偏计算；而图像的处理和渲染，用硬件会更快，因为GPU对图像计算进行了优化。
隐式动画
概念：更改一个CALayer的可做动画属性，Core Animation会执行一个隐式动画，平滑过渡到新值。动画的执行时间取决于事务的设置，动画的类型取决于图层行为。
实现：layer属性更改时会调用actionForKey方法，然后执行actionForLayer:forKey:代理方法（UIView禁用隐式动画的原理），如果没有实现代理，就查找属性-名称的actions映射字典和style字典，最后直接调defaultActionForKey。查找完actionForKey方法会返回一个CAAction做动画或NULL不做动画。
时机：由事务的管理机制控制。
注：UIView更改默认没有隐式动画，因为UIKit禁用了：UIView实现了CALayerDelegate的-actionForLayer:forKey方法，当属性的更改不在一个动画块中时，所有图层行为都会返回null，以此来禁用隐式动画。
显式动画
CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation
虚拟属性：keyPath = "transform.scale .position .rotation"，不用创建CATransform3D指定动画变换。
[layer removeAnimationForKey]; // 通过key在动画过程中取消动画。
动画的暂停
CFTimeInterval pausedTime = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];
layer.speed = 0.0;
layer.timeOffset = pausedTime;
动画的继续
CFTimeInterval pausedTime = [layer timeOffset];
layer.speed = 1.0;
layer.timeOffset = 0.0;
layer.beginTime = 0.0;
CFTimeInterval timeSincePause = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - pausedTime;
layer.beginTime = timeSincePause;
事务
事务是一系列属性动画集合，通过CATransaction管理事务组。CATransaction没有属性和实例方法，只能通过+begin和+commit管理出入栈，+setAnimationDuration管理事务的动画时长和+animationDuration获取值（默认0.25），setCompletionBlock:可以设置事务完成后的回调。
事务的管理机制
每个RunLoop周期都会自动开始一个新的事务，把更改的属性收集起来做一次默认0.25s的隐式动画。
注：一般手动更改隐式动画的时间，需要新开事务避免影响别的动画（如屏幕旋转）。
UIView的动画
UIView的begin/commitAnimation底层原理也是设置了CATransaction。
UIView的animateWithDuration:animations:的Block动画方法其实也是内部自动调用了CATransaction的begin和commit，这样Block中的属性改变都会被事务所包含。
呈现树
presentationLayer其实更改图层属性后，属性值立刻更新，但屏幕没有马上发生改变，因为它只是定义了图层动画结束后将要变化的外观，即图层树模型。但在设置新值后和新值生效前，屏幕渲染的过程中，当前显示的属性值，在某些场景下更有意义：1、在基于定时器的动画过程中获取当前图层的准确位置；2、在做动画的图层中，通过hitTest响应用户交互。（touchesBegan/Target-Action中，判断触摸点是否在presentationLayer内）
注：关键方法：locationInView / convertPoint->Point转化触摸点坐标系，presentationLayer -> CALayer获取呈现树中的视图位置，hitTest -> CALayer/ Contains-> Bool返回触摸的Layer / 判断触摸点是否在Layer上。
图片IO
imageWithContentsOfFile方法加载本地目录的图片文件，会在加载到内存之后才进行解码解压，所以会在绘制的时候影响性能，且不会进行内存缓存，适用于读取一次性大图的场景imageNamed可以避免延迟加载，会马上解压并加载到内存中缓存起来，但是只对assets中的资源有效。
强制解压和提前渲染
使用CGContext从上下文中绘制一个新的图片（直接绘制成CGImageRef位图）来代替（或绘制成一个点也会解压但不会节省绘制时间），优化了因解压增加的绘制时间，还可以丢弃解压后的图片节省内存，但需要更复杂的计算，CPU消耗总量增加。
总结：使用CGContext异步重绘图片，得到解压缩后的位图。
UIView和CALayer
View持有Layer用于显示，View可以响应交互负责管理，View的属性大部分从Layer映射而来，UIView支持自动布局；Layer的delegate是View，动画会通知View，Layer更轻量级。
提供View和layer两个平行的层级关系是为了职责分离，避免重复代码。
frame和bounds
frame：外部坐标，在父图层占据的位置bounds：内部坐标本地坐标系，作用于子视图，左上角通常是{0, 0}（通过更改bounds实现简单的scrollView）
注：frame是一个虚拟属性，是根据bounds+position+transform计算而来；当对图层进行旋转或缩放时，frame实际是变换后，补齐的正矩形区域，即宽高可能和bounds不一致。
anchorPoint
锚点，UIView未暴露的属性，默认中心{0.5, 0.5}，左上角{0, 0} 右下角{1, 1}，小于0大于1将放置在图层外。UIView的Center和CALayer的Position属性加上锚点，才是图层的实际位置，所以图层锚点更改，frame会发生变化。
masksToBounds
Layer属性，设置为YES截取子图层实现圆角(cornerRadius)；设为NO避免截取阴影(shadowOpacity，shadowColor，shadowOffset，shadowRadius，shadowPath-CGPath)。
mask蒙版
Layer属性，定义了父视图的可见区域，mask图层的颜色不重要，实心部分将会保留，其他隐藏
CGAffineTransform
UIView 仿射变换，仅支持2D变换：MakeRotation，Scale，Translation等。
CATransform3D
CALayer 3D变换，方法和仿射变换类似，加入zPosition形成4*4矩阵。
CAShapeLayer
基于CGPath路径创建CAShapeLayer矢量图形（非CG的Bitmap），bezierPathWithRoundedRect: byRoundingCorners: cornerRadii:可以单独指定每个角的圆角，作为蒙版为宿主层加圆角（mask）。
AVPlayerLayer
AVFoundation提供，和CA紧密结合，是CALayer的子类。AVPlayer + AVPlayerLayer简单的播放视频。
UIView的布局更新和重绘机制
-loadViewIfNeeded
VC初始化后，强制提前执行viewdidload加载控件和数据装载。
-layoutSubviews
此函数用于，父视图的布局、大小等发生了改变，你想要同时更新其子视图的布局时，更新子视图布局的代码应写在父类重写后的layoutSubviews里（它默认不做任何事），但这时就不能在外部设置子视图的布局了。
注：初始化含frame（且显示出来）或改变frame，addSubview，滚动UIScrollView，旋转屏幕，改变子view的大小会触发layoutSubviews。
-setNeedsLayout
设置布局刷新标记——标记为需要重新布局。此方法会异步触发layoutSubviews（执行完成后刷新标记又置为NO），如果想立刻触发，应立刻调用layoutIfNeeded。
-layoutIfNeeded（写在animation内，用于实现更新约束时的动画效果）
view.layoutIfNeeded()后frame及坐标为约束完成后的值，可用于viewdidload中获取准确的frame。
配合setNeedsLayout，在有刷新标记的情况下立刻触发layoutSubviews。但在view的init方法后、第一次显示前（addSubview前），标记是“需要刷新”的。
self.testView= [[LayoutTestViewalloc]initWithFrame:CGRectMake(0,0,300,300)]; //初始化会调用两次setNeedsDisplay
//此时视图标记是“需要刷新”的，直接调用[self.testView layoutIfNeeded];会触发layoutSubviews，但之后的addSubview就不触发了
[self.view addSubview:self.testView]; //默认触发layoutSubviews
self.testView.frame = CGRectMake(0,0,500,500); //改变frame会再次触发layoutSubviews()
- (void)click {
[self.testView setNeedsLayout]; //标记为可刷新且异步触发layoutSubviews
[self.testView layoutIfNeeded]; //立刻触发layoutSubviews
//只触发一次
}
Drawing and Updating the View
-drawRect:(CGRect)rect（内存杀手）
view首次显示或调用setNeedsDisplay时执行。
重写此方法，执行自定义绘制内容任务。默认不起作用。永远不要直接调用drawRect。重写此方法多用于UIView结合CGContextRef的手动绘图（与CALayer对应的是drawInContext）
CGContextRef ctx =UIGraphicsGetCurrentContext(); //获取当前画板（图形上下文，只在UIView的drawRect中有效）（还可以使用）
注：view重写drawRect后如果不指定背景色或把opaque设成NO背景将变黑。
实际需求：1、在当前画板上画图像，曲线、虚线、几何图形、写字等等。
2、UITextView添加自定义placeholder的需求中，将holder的label添加在写drawRect内，设置holder字符串时调用setNeedsDisplay重绘UITextView。
-setNeedDisplay
在下一个绘画周期（1/60秒后）主动触发drawRect执行重绘。setNeedDisplayInRect方法可限定在rect范围内重绘。一般结合重写drawRect来使用。
