UIView和CALayer的区别

骑猪看日落 2022-08-23 13:56 150阅读 0赞

研究Core Animation已经有段时间了，关于Core Animation，网上没什么好的介绍。苹果网站上有篇专门的总结性介绍，但是似乎原理性的东西不多，看得人云山雾罩，感觉，写那篇东西的人，其实是假设读的人了解界面动画技术的原理的。今天有点别的事情要使用Linux，忘掉了ssh的密码，没办法重新设ssh，结果怎么也想不起来怎么设ssh远程登陆了，没办法又到网上查了一遍，太浪费时间了，痛感忘记记笔记是多么可怕的事情。鉴于Core Animation的内容实在是非常繁杂，应用的Obj-C语言本身的特性也很多，所以写个备忘录记录一下，懂的人看了后如果发现了错误，还不吝指教。  
  
1.UIView是iOS系统中界面元素的基础，所有的界面元素都继承自它。它本身完全是由CoreAnimation来实现的（Mac下似乎不是这样）。它真正的绘图部分，是由一个叫CALayer（Core Animation Layer）的类来管理。UIView本身，更像是一个CALayer的管理器，访问它的跟绘图和跟坐标有关的属性，例如frame，bounds等等，实际上内部都是在访问它所包含的CALayer的相关属性。  
  
2.UIView有个layer属性，可以返回它的主CALayer实例，UIView有一个layerClass方法，返回主layer所使用的类，UIView的子类，可以通过重载这个方法，来让UIView使用不同的CALayer来显示，例如通过  
1  
\- (class) layerClass \{  
2  
  return (\[CAEAGLLayer class\]);  
3  
\}  
使某个UIView的子类使用GL来进行绘制。  
  
3.UIView的CALayer类似UIView的子View树形结构，也可以向它的layer上添加子layer，来完成某些特殊的表示。例如下面的代码  
1  
grayCover = \[\[CALayer alloc\] init\];  
2  
grayCover.backgroundColor = \[\[\[UIColor blackColor\] colorWithAlphaComponent:0.2\] CGColor\];  
3  
\[self.layer addSubLayer: grayCover\];  
会在目标View上敷上一层黑色的透明薄膜。  
  
4.UIView的layer树形在系统内部，被系统维护着三份copy（这段理解有点吃不准）。  
第一份，逻辑树，就是代码里可以操纵的，例如更改layer的属性等等就在这一份。  
第二份，动画树，这是一个中间层，系统正在这一层上更改属性，进行各种渲染操作。  
第三份，显示树，这棵树的内容是当前正被显示在屏幕上的内容。  
这三棵树的逻辑结构都是一样的，区别只有各自的属性。  
  
5.动画的运作  
UIView的主layer以外（我觉得是这样），对它的subLayer，也就是子layer的属性进行更改，系统将自动进行动画生成，动画持续时间有个缺省时间，个人感觉大概是0.5秒。在动画时间里，系统自动判定哪些属性更改了，自动对更改的属性进行动画插值，生成中间帧然后连续显示产生动画效果。  
  
6.坐标系系统（对position和anchorPoint的关系还是犯晕）  
CALayer的坐标系系统和UIView有点不一样，它多了一个叫anchorPoint的属性，它使用CGPoint结构，但是值域是0~1，也就是按照比例来设置。这个点是各种图形变换的坐标原点，同时会更改layer的position的位置，它的缺省值是\{0.5, 0.5\}，也就是在layer的中央。  
某layer.anchorPoint = CGPointMake(0.f, 0.f);  
如果这么设置，layer的左上角就会被挪到原来的中间的位置，  
加上这样一句就好了  
某layer.position = CGPointMake(0.f, 0.f);  
  
7.真实例子的分析  
  
     
这是iphone上iBook翻页的效果，假设每一页都是一个UIView，我觉得一个页面是贴了俩个Layer，文字Layer显示正面的内容，背面layer用文字layer的快照做affine翻转，贴在文字layer的后面。因为Layer可以设置显示阴影，也许后面的阴影效果没有使用单独的一个layer来显示。至于这个曲面效果，我查了很多资料也没有结果，估计是使用了GL的曲面绘图？  
  
8.最后一个让人恶心的。  
layer可以设置圆角显示，例如UIButton的效果，也可以设置阴影显示，但是如果layer树中的某个layer设置了圆角，树中所有layer的阴影效果都将显示不了了。如果既想有圆角又想要阴影，好像只能做两个重叠的UIView，一个的layer显示圆角，一个的layer显示阴影.....

CALayer属于Core Animation部分的内容，比较重要而不太好理解。以下是园子中看到的一篇文章的摘录：

**1. UIView是iOS系统中界面元素的基础**，所有的界面元素都是继承自它。它本身完全是由CoreAnimation来实现的。**它真正的绘图部分，是由一个CALayer类来管理**。UIView本身更像是一个CALayer的管理器，访问它的跟绘图和跟坐标有关的属性，例如frame，bounds等，实际上内部都是在访问它所包含的CALayer的相关属性。

**2. UIView有个重要属性layer，可以返回它的主CALayer实例。**

// 要访问层，读取UIView实例的layer属性
    CALayer *layer = myView.layer

所有从UIView继承来的对象都继承了这个属性。这意味着你可以转换、缩放、旋转，甚至可以在Navigation bars，Tables，Text boxes等其它的View类上增加动画。每个UIView都有一个层，控制着各自的内容最终被显示在屏幕上的方式。  
UIView的layerClass方法，可以返回主layer所使用的类，UIView的子类可以通过重载这个方法，来让UIView使用不同的CALayer来显示。代码示例：

- (class)layerClass {
       return ([CAEAGLLayer class]);
    }

上述代码使得某个UIView的子类使用GL来进行绘制。

**3. UIView的CALayer类似UIView的子View树形结构**，也可以向它的layer上添加子layer，来完成某些特殊的表示。即CALayer层是可以嵌套的。示例代码：

grayCover = [[CALayer alloc] init];
    grayCover.backgroundColor = [[UIColor blackColor] colorWithAlphaComponent:0.2] CGColor];
    [self.layer addSubLayer:grayCover];

上述代码会在目标View上敷上一层黑色透明薄膜的效果。

**4. UIView的layer树形在系统内部，被维护着三份copy。**分别是逻辑树，这里是代码可以操纵的；动画树，是一个中间层，系统就在这一层上更改属性，进行各种渲染操作；显示树，其内容就是当前正被显示在屏幕上得内容。

**5. 动画的运作：对UIView的subLayer（非主Layer）属性进行更改，系统将自动进行动画生成**，动画持续时间的缺省值似乎是0.5秒。

**6. 坐标系统：CALayer的坐标系统比UIView多了一个anchorPoint属性，使用CGPoint结构表示，值域是0~1，是个比例值。**这个点是各种图形变换的坐标原点，同时会更改layer的position的位置，它的缺省值是\{0.5,0.5\}，即在layer的中央。  
某layer.anchorPoint = CGPointMake(0.f,0.f);  
如果这么设置，只会将layer的左上角被挪到原来的中间位置，必须加上这一句：  
某layer.position = CGPointMake(0.f,0.f);

最后：layer可以设置圆角显示（cornerRadius），也可以设置阴影 (shadowColor)。但是如果layer树中某个layer设置了圆角，树种所有layer的阴影效果都将不显示了。因此若是要有圆角又要阴影，变通方法只能做两个重叠的UIView，一个的layer显示圆角，一个layer显示阴影......

**7.渲染**：当更新层，改变不能立即显示在屏幕上。当所有的层都准备好时，可以调用setNeedsDisplay方法来重绘显示。

[gameLayer setNeedsDisplay];

若要重绘部分屏幕区域，请使用setNeedsDisplayInRect:方法，通过在CGRect结构的区域更新：

[gameLayer setNeedsDisplayInRect:CGRectMake(150.0,100.0,50.0,75.0)];

如果是用的Core Graphics框架来执行渲染的话，可以直接渲染Core Graphics的内容。用renderInContext:来做这个事。

[gameLayer renderInContext:UIGraphicsGetCurrentContext()];

**8.变换：**要在一个层中添加一个3D或仿射变换，可以分别设置层的transform或affineTransform属性。

characterView.layer.transform = CATransform3DMakeScale(-1.0,-1.0,1.0);
    
    CGAffineTransform transform = CGAffineTransformMakeRotation(45.0);
    backgroundView.layer.affineTransform = transform;

**9.变形：**Quartz Core的渲染能力，使二维图像可以被自由操纵，就好像是三维的。图像可以在一个三维坐标系中以任意角度被旋转，缩放和倾斜。CATransform3D的一套方法提供了一些魔术般的变换效果。