[iOS UI进阶 - 6.0] CALayer

A.基本知识

1.需要掌握的

• CALayer的基本属性
• CALayer和UIView的关系
• position和anchorPoint的作用

2.概念

在iOS中，你能看得见摸得着的东西基本上都是UIView，比如一个按钮、一个文本标签、一个文本输入框、一个图标等等，这些都是UIView

其实UIView之所以能显示在屏幕上，完全是因为它内部的一个图层

在创建UIView对象时，UIView内部会自动创建一个图层(即CALayer对象)，通过UIView的layer属性可以访问这个层
@property(nonatomic,readonly,retain) CALayer *layer;

当UIView需要显示到屏幕上时，会调用drawRect:方法进行绘图，并且会将所有内容绘制在自己的图层上，绘图完毕后，系统会将图层拷贝到屏幕上，于是就完成了UIView的显示

换句话说，UIView本身不具备显示的功能，是它内部的层才有显示功能

3.基本使用

通过操作CALayer对象，可以很方便地调整UIView的一些外观属性，比如：
阴影
圆角大小
边框宽度和颜色
… …

还可以给图层添加动画，来实现一些比较炫酷的效果

4.属性

（1）基本属性

边框颜色(CGColorRef类型)

@property CGColorRef borderColor;

边框宽度
@property CGFloat borderWidth;

圆角半径
@property CGColorRef borderColor;

内容(比如设置为图片CGImageRef)
@property(retain) id contents;

（2）transform3d key paths

 //
 //  ViewController.m
 //  CALayerTest
 //
 //  Created by hellovoidworld on 15/1/14.
 //  Copyright (c) 2015年 hellovoidworld. All rights reserved.
 //

 #import "ViewController.h"

 @interface ViewController ()
 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *orangeView;

 @end

 @implementation ViewController

 - (void)viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

 //    [self testBasicLayer];

 //    [self testOrangeView];

 //    [self testImageView];

     [self testTransform];
 }

 /** 基本属性 */
 - (void) testBasicLayer {
     //  创建一个图层
     CALayer *layer = [[CALayer alloc] init];
     // 设置图层边框颜色
     layer.borderColor = [UIColor blueColor].CGColor;
     //  设置图层边框粗细，边框是占据view内的尺寸的
     layer.borderWidth = ;
     //
     layer.frame = CGRectMake(, , , );
     layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
     layer.cornerRadius = ;
     //    layer.masksToBounds = YES;

     //    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"M3Mini"];
     //    layer.contents = (id)image.CGImage;

     layer.shadowColor = [UIColor blackColor].CGColor;
     layer.shadowOffset = CGSizeMake(, );
     layer.shadowOpacity = 0.5;

     [self.view.layer addSublayer:layer];
 }

 /** UIView的圆角+阴影 */
 - (void) testOrangeView {
     self.orangeView.layer.shadowColor = [UIColor blackColor].CGColor;
     self.orangeView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(, );
     self.orangeView.layer.shadowOpacity = 0.5;
     self.orangeView.layer.cornerRadius = ;

     self.orangeView.layer.borderWidth = ;
 }

 /** ImageView的圆角+阴影效果 */
 - (void) testImageView {
     // 用于产生阴影的辅助view，作为父view，显示在底层
     UIView *shadowView = [[UIView alloc] init];
     shadowView.frame = CGRectMake(, , , );
     shadowView.layer.cornerRadius = ;
     shadowView.backgroundColor = [UIColor redColor];

     // 产生阴影
     shadowView.layer.shadowColor = [UIColor blueColor].CGColor;
     shadowView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(, );
     shadowView.layer.shadowOpacity = 0.7;

     // 用于显示圆角内容的imageView，作为子view，显示在表层
     UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:[UIImage imageNamed:@"M3Mini"]];
     imageView.frame = shadowView.bounds;
     imageView.layer.cornerRadius = shadowView.layer.cornerRadius ;

     // 圆角裁剪
     imageView.layer.masksToBounds = YES;

     // “合成”两个view
     [shadowView addSubview:imageView];

     // 添加到屏幕
     [self.view addSubview:shadowView];
 }

 /** 3D transform */
 - (void) testTransform {
     UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:[UIImage imageNamed:@"M3Mini"]];
     imageView.frame = CGRectMake(, , , );

     // 1.从3D的x、y、z轴三个向量的缩放
 //    imageView.layer.transform = CATransform3DMakeScale(2, 2, 0);

     // 2.沿着x=1,y=1,z=0的向量为轴旋转
 //    imageView.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI_4, 1, 1, 0);

     // 3.使用key paths设置
     // 3.1使用整个transform对象来设置，3D向量旋转
 //    NSValue *value = [NSValue valueWithCATransform3D:CATransform3DMakeRotation(M_PI_4, 1, 1, 0)];
 //    [imageView.layer setValue:value forKeyPath:@"transform"];

     // 3.2直接利用rotation来设置，2D旋转（跟view的transform旋转一样）
     [imageView.layer setValue:@(M_PI_4) forKeyPath:@"transform.rotation"];

     [self.view addSubview:imageView];
 }

 - (void)didReceiveMemoryWarning {
     [super didReceiveMemoryWarning];
     // Dispose of any resources that can be recreated.
 }

 @end

#mark:

1.在同一个View上，使用了layer.masksToBounds=YES;的时候会屏蔽掉阴影效果；如果要同时使用。（注意，同时使用圆角和阴影是允许的）

例如: 要同时实现一个UIImageView的圆角和阴影效果，由于图片所在图层不是UIImageView的主layer，设置的圆角并不能影响到图片（同时阴影也是没有圆角的），所以必须要使用masksToBounds才能实现圆角。

单纯同时使用圆角剪裁和阴影：

 - (void) testImageView {
     UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:[UIImage imageNamed:@"M3Mini"]];
     imageView.frame = CGRectMake(, , , );
     imageView.layer.cornerRadius = ;
     imageView.layer.masksToBounds = YES;

     imageView.layer.shadowColor = [UIColor blueColor].CGColor;
     imageView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(, );
     imageView.layer.shadowOpacity = 0.7;

     [self.view addSubview:imageView];
 }

没有阴影，因为被masksToBounds剪掉了：

解决：建议使用两个view，用带阴影的view（辅助view）和使用masksToBounds的view(需要显示内容的view）作为父子控件。

 - (void) testImageView {
     // 用于产生阴影的辅助view，作为父view，显示在底层
     UIView *shadowView = [[UIView alloc] init];
     shadowView.frame = CGRectMake(, , , );
     shadowView.layer.cornerRadius = ;
     shadowView.backgroundColor = [UIColor redColor];

     // 产生阴影
     shadowView.layer.shadowColor = [UIColor blueColor].CGColor;
     shadowView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(, );
     shadowView.layer.shadowOpacity = 0.7;

     // 用于显示圆角内容的imageView，作为子view，显示在表层
     UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:[UIImage imageNamed:@"M3Mini"]];
     imageView.frame = shadowView.bounds;
     imageView.layer.cornerRadius = shadowView.layer.cornerRadius ;

     // 圆角裁剪
     imageView.layer.masksToBounds = YES;

     // “合成”两个view
     [shadowView addSubview:imageView];

     // 添加到屏幕
     [self.view addSubview:shadowView];
 }

5.关于CALayer的疑问

首先
CALayer是定义在QuartzCore框架中的
CGImageRef、CGColorRef两种数据类型是定义在CoreGraphics框架中的
UIColor、UIImage是定义在UIKit框架中的

其次
QuartzCore框架和CoreGraphics框架是可以跨平台使用的，在iOS和Mac OS X上都能使用
但是UIKit只能在iOS中使用

为了保证可移植性，QuartzCore不能使用UIImage、UIColor，只能使用CGImageRef、CGColorRef

6.如何选择UIView和CALayer

通过CALayer，就能做出跟UIImageView一样的界面效果

既然CALayer和UIView都能实现相同的显示效果，那究竟该选择谁好呢？
其实，对比CALayer，UIView多了一个事件处理的功能。也就是说，CALayer不能处理用户的触摸事件，而UIView可以
所以，如果显示出来的东西需要跟用户进行交互的话，用UIView；如果不需要跟用户进行交互，用UIView或者CALayer都可以
当然，CALayer的性能会高一些，因为它少了事件处理的功能，更加轻量级

7. position & anchorPoint

CALayer有2个非常重要的属性：position和anchorPoint

@property CGPoint position;
用来设置CALayer在父层中的位置
以父层的左上角为原点(0, 0)

@property CGPoint anchorPoint;
称为“定位点”、“锚点”
决定着CALayer身上的哪个点会在position属性所指的位置
以自己的左上角为原点(0, 0)
它的x、y取值范围都是0~1，默认值为（0.5, 0.5）

     CALayer *layer = [[CALayer alloc] init];
     layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
     layer.frame = CGRectMake(, , , );
     layer.position = CGPointMake(, );
     // anchorPoint默认是(0.5,0.5)，即中心点
     layer.anchorPoint = CGPointMake(,);

     [self.view.layer addSublayer:layer];

8.隐式动画

每一个UIView内部都默认关联着一个CALayer，我们可用称这个Layer为Root Layer（根层）

所有的非Root Layer，也就是手动创建的CALayer对象，都存在着隐式动画

什么是隐式动画？
当对非Root Layer的部分属性进行修改时，默认会自动产生一些动画效果
而这些属性称为Animatable Properties(可动画属性)

列举几个常见的Animatable Properties：
bounds：用于设置CALayer的宽度和高度。修改这个属性会产生缩放动画
backgroundColor：用于设置CALayer的背景色。修改这个属性会产生背景色的渐变动画
position：用于设置CALayer的位置。修改这个属性会产生平移动画

可以通过动画事务(CATransaction)关闭默认的隐式动画效果

 [CATransaction begin];
 [CATransaction setDisableActions:YES];
 self.myview.layer.position = CGPointMake(, );
 [CATransaction commit];

 - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
     // 缩放
     self.layer.frame = CGRectMake(self.layer.position.x, self.layer.position.y, , );
     // 位移
     self.layer.position = CGPointMake(, );
     // 背景色
     self.layer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
 }

10.自定义图层

有两种方法：自己创建layer类和使用代理

（1）创建继承CALayer的类，并实现drawInContent:方法来绘画

 //
 //  HVWLayer.m
 //  CALayerTest
 //
 //  Created by hellovoidworld on 15/1/14.
 //  Copyright (c) 2015年 hellovoidworld. All rights reserved.
 //

 #import "HVWLayer.h"

 @implementation HVWLayer

 /**
 * 必须调用一次layer的setNeedDisplay方法，才能触发此方法
 */
 - (void)drawInContext:(CGContextRef)ctx {
     NSLog(@"%@ - drawInContext", [self class]);

     // 绿色
     CGContextSetRGBFillColor(ctx, , , , );
     // 矩形
     CGContextFillRect(ctx, CGRectMake(, , , ));
     CGContextFillPath(ctx);
 }

 @end

viewController:

 - (void) diyLayer1 {
     HVWLayer *layer = [[HVWLayer alloc] init];
     layer.frame = CGRectMake(, , , );
     layer.backgroundColor = [UIColor grayColor].CGColor;
     // 必须调用重绘，才能触发layer的drawInContent:方法
     [layer setNeedsDisplay];

     [self.view.layer addSublayer:layer];
 }

（2）使用layer的delegate

viewController:

 - (void) diyLayer2 {
     CALayer *layer = [[CALayer alloc] init];
     layer.bounds = CGRectMake(, , , );
     layer.anchorPoint = CGPointZero;
     layer.backgroundColor = [UIColor grayColor].CGColor;
     layer.delegate = self;

     // 必须要进行重绘
     [layer setNeedsDisplay];

     [self.view.layer addSublayer:layer];
 }

 #pragma mark - layer代理方法
 - (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx {
     // 绿色
     CGContextSetRGBFillColor(ctx, , , , );
     // 矩形
     CGContextFillRect(ctx, CGRectMake(, , , ));
     CGContextFillPath(ctx);
 }

 

 

11.View和layer的调用关系

（1）view的layer加载顺序

• view准备一个图层上下文Layer Context Ref
• 调用[view.layer.delegate drawLayer:inContext:]，传入上下文
• 在drawLayer:inContext:内会调用view的drawRect:方法
• 所以drawRect:内实现的绘图方法，会画到layer上
• 系统把layer上的内容描绘到屏幕，完成view的显示

view: （创建了一个红圆）

 //
 //  HVWView.m
 //  CALayerTest
 //
 //  Created by hellovoidworld on 15/1/14.
 //  Copyright (c) 2015年 hellovoidworld. All rights reserved.
 //

 #import "HVWView.h"

 @implementation HVWView

 - (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx {
     NSLog(@"%@ - drawLayer", [self class]);
     [super drawLayer:layer inContext:ctx];
 }

 - (void)drawRect:(CGRect)rect {
     NSLog(@"%@ - drawRect", [self class]);
     CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
     CGContextSetRGBFillColor(ctx, , , , );
     CGContextFillEllipseInRect(ctx, CGRectMake(, , , ));
     CGContextFillPath(ctx);
 }

 @end

layer：（创建一个绿矩形）

 //
 //  HVWLayer.m
 //  CALayerTest
 //
 //  Created by hellovoidworld on 15/1/14.
 //  Copyright (c) 2015年 hellovoidworld. All rights reserved.
 //

 #import "HVWLayer.h"

 @implementation HVWLayer

 - (void)drawInContext:(CGContextRef)ctx {
     NSLog(@"%@ - drawInContext", [self class]);

     // 绿色
     CGContextSetRGBFillColor(ctx, , , , );
     // 矩形
     CGContextFillRect(ctx, CGRectMake(, , , ));
     CGContextFillPath(ctx);
 }

 @end

ViewController:

 - (void)viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

     // 创建view
     HVWView *hvwView = [[HVWView alloc] init];
     hvwView.backgroundColor = [UIColor grayColor];
     hvwView.frame = CGRectMake(, , , );

     // 创建layer
     HVWLayer *layer = [[HVWLayer alloc] init];
     layer.frame = CGRectMake(, , , );
     layer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;

     // 必须要重绘才能调用layer的drawInContext
     [layer setNeedsDisplay];

     // 配置layer到view，会设置layer的delegate就是那个view
     [hvwView.layer addSublayer:layer];

     [self.view addSubview:hvwView];
 //    [self.view.layer addSublayer:layer];
 }

consol:

2015-01-14 21:59:45.558 CALayerTest3[3246:115305] HVWView - drawLayer
2015-01-14 21:59:45.560 CALayerTest3[3246:115305] HVWView - drawRect

2015-01-14 21:59:45.561 CALayerTest3[3246:115305] HVWLayer - drawInContext