iOS核心动画（一）

核心动画（CoreAnimation）作为苹果官方基于OpenGLES封装的一套动画框架。使用起来相对于OpenGLES简单的多。也更容易被绝大多数OC开发者使用。

先来看一下相关框架图

image.png

日常中，我们基于UIView的layer做动画要多一些。我们先看一下CALayer。

CALayer.

为什么叫CALayer？CoreAnimationLayer。在命名里就能看得出来，CALayer的核心作用就是来处理动画。

UIView与CALayer的关系

首先，UIView是CALayer的delegate。
其次，UIView与CALayer承载不同的功能，两者的分工自然应该是明确的（职责分离）。
最后，CALayer不清楚响应链关系，所以CALayer无法用来处理交互事件。而UIView继承自UIResponser，所以由UIView处理事件交互。而UIView作为CALayer的代理，自然也可以实现一些简单的CALayer的方法。但要实现稍微复杂些的动画效果，就需要借助CALayer,如：

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

对于layer的树级关系：

模型树（ layer tree）：程序中接触最频繁。模型树的对象是模型对象，储存着动画的目标值。当你修改layer的属性时，便是通过模型树上的对象。
呈现树（presentation tree）：包含正在运行中的动画的动态值。与模型树不同，呈现树始终存储着layer在屏幕当前的状态值。呈现树无法修改，只读。可以通过读取当前值，来做一些其他处理。
渲染树（render tree）：执行实际的动画，为Core Animation私有。

image.png

接下来我们来做一个简单的动画：

  CALayer *layer = [CALayer layer];
    layer.frame = CGRectMake(100, 100, 100, 100);
    layer.backgroundColor = [UIColor orangeColor].CGColor;
    _layer = layer;
    [self.view.layer addSublayer:layer];

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
    animation.keyPath = @"position.y";
    animation.toValue = @400;
    animation.duration = 1;
    
    [_layer addAnimation:animation forKey:nil];
}

我们会发现动画执行完毕后，又回到了初始位置。为什么会这样？

还记得上面中我们提到过layerTree跟presentationTree吧。其实在执行动画的时候会有两个图层，一个是layer层，一个是presentation层。当动画开始前，会先把layer层隐藏，让presentation层做动画。动画做完后，presentation层移除，layer层出现。所以其实我们的视图的layer层根本没有发生变化。怎么解决呢？

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
    animation.keyPath = @"position.y";
    animation.toValue = @400;
    animation.duration = 1;
    
    animation.removedOnCompletion = NO;
    animation.fillMode = kCAFillModeForwards;
    
    [_layer addAnimation:animation forKey:nil];
}

我们仅仅多加了两行代码：
第一行代码的意思是：当动画完成后，不把presentation层从render树中移除(默认是移除的)。
第二行代码的意思是：当动画结束后，layer层会把状态同步到presentation层。

如果想做连续动画

一：可以设置一下代理

animation.delegate = self;

在下面这个方法里，监听动画完成，然后执行下一个动画。

- (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag

不过这里有两个坑点：
坑点一：这个delegate默认把动画对象retain了一份。所以你的animation对象跟代理方法里的anim不是同一个对象
坑点二：这个delegate是个strong类型，动画执行完毕后，需要额外处理一下才能把代理释放。这里有两个方式：
方式一：在动画完成的代理里，把所有的动画全部移除。
方式二：继承CABasicAnimation后，重写代理方法。

另外CAAnimation默认是有隐式动画的，动画时间为0.25s。可以通过CATransaction设置隐式动画的时间。代码如下：

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
    _animation = animation;
    animation.keyPath = @"position.y";
    animation.toValue = @400;
    animation.removedOnCompletion = NO;
    animation.fillMode = kCAFillModeForwards;
    [CATransaction begin];
    [CATransaction setAnimationDuration:10];
    [_layer addAnimation:animation forKey:nil];
    [CATransaction commit];
}

二：通过动画组来实现

CABasicAnimation *animation1 = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale.y"];
    animation1.fromValue = @(1.0);
    animation1.toValue = @(1.5);
    
    CABasicAnimation *animation2 = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform.scale.x"];
    animation2.fromValue = @(1.0);
    animation2.toValue = @(1.5);
    
    CABasicAnimation *animation3 = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
    animation3.fromValue = [NSValue valueWithCGPoint:_ballLayer.position];
    animation3.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(self.view.frame.size.width - (30 * 1.3)/2.0 , _ballLayer.position.y - 200)];
    
    
    CAAnimationGroup *anima = [CAAnimationGroup animation];
    anima.animations = @[animation1, animation2,animation3];
    anima.duration = 1.0;
    anima.delegate = (id)self;
    anima.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseOut];
    anima.fillMode = kCAFillModeForwards;
    anima.removedOnCompletion = NO;
    
    [_ballLayer addAnimation:anima forKey:@"group_launch"];
}

额外补充两点：

一、什么是hitTest

(UIView*)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event
point : 在接收器的局部坐标系中指定的点。
event : 系统保证调用此方法的事件。如果从事件处理代码外部调用此方法，则可以指定nil。
returnValue : 视图对象是当前视图和包含点的最远的后代。如果点完全位于接收方的视图层次结构之外，则返回nil。

二：传递机制如下：

image.png

对于更多的动画效果可参考：https://www.jianshu.com/p/94f047efee6d

iOS核心动画（一）