UIKit: UIApearance

文章開頭先援引一下Mattt Thompson大神在UIApearance裏的一句話吧：

1	Users will pay a premium for good-looking software.

就如同大多數人喜歡看帥哥美女同樣，一款App能不能被接受，長得怎樣很重要。雖然你們都明白「人不可貌相」這個理，但大多數人其實仍是視覺動物。用戶體驗用戶體驗，若是都讓用戶看得不爽了，又何談用戶體驗呢？因此…因此…哎，我也只能在這默默地碼字了。

在iOS 5之前，咱們想去自定義系統控件的外觀是一件麻煩的事。若是想統一地改變系統控件的外觀，咱們可能會想各類辦法，如去繼承現有的控件類，並在子類中修改，或者甚至於動用method swizzling這樣高大上的方法。不過，蘋果在iOS 5以後爲咱們提供了一種新的方法：UIAppearance，讓這些事簡單了很多。在這裏，咱們就來總結一下吧。

UIApearance是做用

UIApearance其實是一個協議，咱們能夠用它來獲取一個類的外觀代理(appearance proxy)。爲何說是一個類，而不明確說是一個視圖或控件呢？這是由於有些非視圖對象(如UIBarButtonItem)也能夠實現這個協議，來定義其所包含的視圖對象的外觀。咱們能夠給這個類的外觀代理髮送一個修改消息，來自定義一個類的實例的外觀。

咱們以系統定義的控件UIButton爲例，根據咱們的使用方式，能夠經過UIAppearance修改整個應用程序中全部UIButton的外觀，也能夠修改某一特定容器類中全部UIButton的外觀(如UIBarButtonItem)。不過須要注意的是，這種修改只會影響到那些執行UIAppearance操做以後添加到咱們的視圖層級架構中的視圖或控件，而不會影響到修改以前就已經添加的對象。所以，若是要修改特定的視圖，先確保該視圖在使用UIAppearance後才經過addSubview添加到視圖層級架構中。

UIAppearance的使用

如上面所說，有兩種方式來自定義對象的外觀：針對某一類型的全部實例；針對包含在某一容器類的實例中的某一類型的實例。講得有點繞，我把文檔的原文貼出來吧。

1	for all instances, and for instances contained within an instance of a container class.

爲此，UIAppearance聲明瞭兩個方法。若是咱們想自定義一個類全部實例的外觀，則可使用下面這個方法：

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// swift static func appearance() -> Self // Objective-C + (instancetype)appearance

例如，若是咱們想修改UINavigationBar的全部實例的背影顏色和標題外觀，則能夠以下實現：

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UINavigationBar.appearance().barTintColor = UIColor(red: 104.0/255.0, green: 224.0/255.0, blue: 231.0/255.0, alpha: 1.0) UINavigationBar.appearance().titleTextAttributes = [ NSFontAttributeName: UIFont.systemFontOfSize(15.0), NSForegroundColorAttributeName: UIColor.whiteColor() ]

咱們也能夠指定一類容器，在這個容器中，咱們能夠自定義一個類的全部實例的外觀。咱們可使用下面這個方法：

1	+ (instancetype)appearanceWhenContainedIn:(Class<UIAppearanceContainer>)ContainerClass, ...

如，咱們想修改導航欄中全部的按鈕的外面，則能夠以下處理：

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[[UIBarButtonItem appearanceWhenContainedIn:[UINavigationBar class], nil] setBackgroundImage:myNavBarButtonBackgroundImage forState:state barMetrics:metrics]; [[UIBarButtonItem appearanceWhenContainedIn:[UINavigationBar class], [UIPopoverController class], nil] setBackgroundImage:myPopoverNavBarButtonBackgroundImage forState:state barMetrics:metrics]; [[UIBarButtonItem appearanceWhenContainedIn:[UIToolbar class], nil] setBackgroundImage:myToolbarButtonBackgroundImage forState:state barMetrics:metrics]; [[UIBarButtonItem appearanceWhenContainedIn:[UIToolbar class], [UIPopoverController class], nil] setBackgroundImage:myPopoverToolbarButtonBackgroundImage forState:state barMetrics:metrics];

注意這個方法的參數是一個可變參數，所以，它能夠同時設置多個容器。

咱們仔細看文檔，發現這個方法沒有swift版本，至少我在iOS 8.x的SDK中沒有找到對應的方法。呵呵，若是想在iOS 8.x如下的系統用swift來調用appearanceWhenContainedIn，那就乖乖地用混編吧。

不過在iOS 9的SDK中(記錄一下，今天是2015.07.18)，又把這個方法給加上了，不過這回參數換成了數組，以下所示：

1 2	@available(iOS 9.0, *) static func appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses(containerTypes: [AnyObject.Type]) -> Self

嗯，這裏有個問題，我在Xcode 7.0 beta 3版本上測試swift版本的這個方法時，把將其放在啓動方法裏面，以下所示：

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func application(application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [NSObject: AnyObject]?) -> Bool { // 此處會崩潰，提示EXC_BAD_ACCESS let barButtonItemAppearance = UIBarButtonItem.appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses([UINavigationBar.self]) let attributes = [ NSFontAttributeName: UIFont.systemFontOfSize(13.0), NSForegroundColorAttributeName: UIColor.whiteColor() ] barButtonItemAppearance.setTitleTextAttributes(attributes, forState: .Normal) return true }

程序崩潰了，在appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses這行提示EXC_BAD_ACCESS。既然是內存問題，那就找找吧。我作了以下幾個測試：

1.拆分UIBarButtonItem.appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses，在其前面加了以下幾行代碼：

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let appearance = UIBarButtonItem.appearance() let arr: [AnyObject.Type] = [UINavigationBar.self, UIToolbar.self] print(arr)

能夠看到除了appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses自身外，其它幾個元素都是沒問題的。

2.將這段拷貝到默認的ViewController中，運行。一樣崩潰了。

3.在相同環境下(Xcode 7.0 beta 3 + iOS 9.0)，用Objective-C對應的方法試了一下，以下：

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- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions { [UIBarButtonItem appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses:@[[UINavigationBar class]]]; return YES; }

程序很愉快地跑起來了。

額，我能把這個歸結爲版本不穩定的緣故麼？等到穩定版出來後再研究一下吧。

支持UIAppearance的組件

從iOS 5.0後，有不少iOS的API都已經支持UIAppearance的代理方法了，Mattt Thompson在UIApearance中，給咱們提供瞭如下兩行腳本代碼，能夠獲取全部支持UI_APPEARANCE_SELECTOR的方法(咱們將在下面介紹UI_APPEARANCE_SELECTOR)：

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$ cd /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS*.sdk/System/Library/Frameworks/UIKit.framework/Headers $ grep -H UI_APPEARANCE_SELECTOR ./* | sed 's/ __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_NA,__IPHONE_5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR;//'

你們能夠試一下，我這裏列出部分輸出：

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./UIActivityIndicatorView.h:@property (readwrite, nonatomic, retain) UIColor *color NS_AVAILABLE_IOS(5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR; ./UIAppearance.h:/* To participate in the appearance proxy API, tag your appearance property selectors in your header with UI_APPEARANCE_SELECTOR. ./UIAppearance.h:#define UI_APPEARANCE_SELECTOR __attribute__((annotate("ui_appearance_selector"))) ./UIBarButtonItem.h:- (void)setBackgroundImage:(UIImage *)backgroundImage forState:(UIControlState)state barMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR; ./UIBarButtonItem.h:- (UIImage *)backgroundImageForState:(UIControlState)state barMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR; ./UIBarButtonItem.h:- (void)setBackgroundImage:(UIImage *)backgroundImage forState:(UIControlState)state style:(UIBarButtonItemStyle)style barMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(6_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR; ./UIBarButtonItem.h:- (UIImage *)backgroundImageForState:(UIControlState)state style:(UIBarButtonItemStyle)style barMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(6_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR; ./UIBarButtonItem.h:- (void)setBackgroundVerticalPositionAdjustment:(CGFloat)adjustment forBarMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR; ......

你們還能夠在這裏查看iOS 7.0下的清單。

自定義類實現UIAppearance

咱們能夠自定義一個類，並讓這個類支持UIAppearance。爲此，咱們須要作兩件事：

1. 讓咱們的類實現UIAppearanceContainer協議
2. 若是是在Objective-C中，則將相關的方法用UI_APPEARANCE_SELECTOR來標記。而在Swift中，須要在對應的屬性或方法前面加上dynamic。

固然，要讓咱們的類可使用appearance(或appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses)來獲取本身的類，則還須要實現UIAppearance協議。

在這裏，咱們來定義一個帶邊框的Label，經過UIAppearance來設置它的默認邊框。實際上，UIView已經實現了UIAppearance和UIAppearanceContainer協議。所以，咱們在其子類中再也不須要顯式地去聲明實現這兩個接口。

咱們的Label的聲明以下：

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// RoundLabel.h @interface RoundLabel : UILabel @property (nonatomic, assign) CGFloat borderWidth UI_APPEARANCE_SELECTOR; @property (nonatomic, assign) CGFloat cornerRadius UI_APPEARANCE_SELECTOR; @property (nonatomic, assign) UIColor *borderColor UI_APPEARANCE_SELECTOR; @end

具體的實現以下：

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@implementation RoundLabel - (void)drawRect:(CGRect)rect { [super drawRect:rect]; self.layer.borderColor = _borderColor.CGColor; self.layer.cornerRadius = _cornerRadius; self.layer.borderWidth = _borderWidth; } - (void)setBorderWidth:(CGFloat)borderWidth { _borderWidth = borderWidth; } - (void)setCornerRadius:(CGFloat)cornerRadius { _cornerRadius = cornerRadius; } - (void)setRectColor:(UIColor *)rectColor { _borderColor = rectColor; } @end

咱們在drawRect:設置Label的邊框，這樣RoundLabel的全部實例就可使用默認的邊框配置屬性了。

而後，咱們能夠在AppDelegate或者其它某個位置來設置RoundLabel的默認配置，以下所示：

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UIColor *color = [UIColor colorWithRed:104.0/255.0 green:224.0/255.0 blue:231.0/255.0 alpha:1.0f]; [RoundLabel appearance].cornerRadius = 5.0f; [RoundLabel appearance].borderColor = color; [RoundLabel appearance].borderWidth = 1.0f;

固然，咱們在使用RoundLabel時，能夠根據實際須要再修改這幾個屬性的值。

Swift的實現就簡單多了，咱們只須要以下處理：

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class RoundLabel: UILabel { dynamic func setBorderColor(color: UIColor) { layer.borderColor = color.CGColor } dynamic func setBorderWidth(width: CGFloat) { layer.borderWidth = width } dynamic func setCornerRadius(radius: CGFloat) { layer.cornerRadius = radius } }

在UIAppearanceContainer的官方文檔中，有對支持UIAppearance的方法做格式限制，具體要求以下：

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// Swift func propertyForAxis1(axis1: IntegerType, axis2: IntegerType, axisN: IntegerType) -> PropertyType func setProperty(property: PropertyType, forAxis1 axis1: IntegerType, axis2: IntegerType) // OBJECTIVE-C - (PropertyType)propertyForAxis1:(IntegerType)axis1 axis2:(IntegerType)axis2 … axisN:(IntegerType)axisN; - (void)setProperty:(PropertyType)property forAxis1:(IntegerType)axis1 axis2:(IntegerType)axis2 … axisN:(IntegerType)axisN;

其中的屬性類型能夠是iOS的任意類型，包括id, NSInteger, NSUInteger, CGFloat, CGPoint, CGSize, CGRect, UIEdgeInsets或UIOffset。而IntegerType必須是NSInteger或者NSUInteger。若是類型不對，則會拋出異常。

咱們能夠以UIBarButtonItem爲例，它定義瞭如下方法：

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setTitlePositionAdjustment:forBarMetrics: backButtonBackgroundImageForState:barMetrics: setBackButtonBackgroundImage:forState:barMetrics:

這些方法就是知足上面所提到的格式。

Trait Collection

咱們查看UIAppearance的官方文檔，能夠看到在iOS 8後，這個協議又新增了兩個方法：

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// Swift static func appearanceForTraitCollection(_ trait: UITraitCollection) -> Self // Objective-C + (instancetype)appearanceForTraitCollection:(UITraitCollection *)trait + (instancetype)appearanceForTraitCollection:(UITraitCollection *)trait whenContainedIn:(Class<UIAppearanceContainer>)ContainerClass, ...

這兩個方法涉及到Trait Collection，具體的內容咱們在此不過多的分析。

一些深刻的東西

瞭解了怎麼去使用UIApearance，如今咱們再來了解一下它是怎麼運做的。咱們跟着UIAppearance for Custom Views一文的思路來走。

咱們在如下實現中打一個斷點：

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- (void)setBorderWidth:(CGFloat)borderWidth { _borderWidth = borderWidth; }

而後運行程序。程序啓動時，咱們發現雖然在AppDelegate中調用了

1	[RoundLabel appearance].borderWidth = 1.0f;

但實際上，此時程序沒有到在此斷住。咱們再進到Label所在的視圖控制器，這時程序在斷點處停住了。在這裏，咱們能夠看看方法的調用棧。

在調用棧裏面，咱們能夠看到_UIAppearance這個東東，咱們從iOS-Runtime-Headers能夠找到這個類的定義：

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@interface _UIAppearance : NSObject { NSMutableArray *_appearanceInvocations; NSArray *_containerList; _UIAppearanceCustomizableClassInfo *_customizableClassInfo; NSMapTable *_invocationSources; NSMutableDictionary *_resettableInvocations; }

其中_UIAppearanceCustomizableClassInfo存儲的是外觀對應的類的信息。咱們能夠看看這個類的聲明：

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@interface _UIAppearanceCustomizableClassInfo : NSObject { NSString *_appearanceNodeKey; Class _customizableViewClass; Class _guideClass; unsigned int _hash; BOOL _isCustomizableViewClassRoot; BOOL _isGuideClassRoot; } @property (nonatomic, readonly) NSString *_appearanceNodeKey; @property (nonatomic, readonly) Class _customizableViewClass; @property (nonatomic, readonly) Class _guideClass; @property (nonatomic, readonly) unsigned int _hash; + (id)_customizableClassInfoForViewClass:(Class)arg1 withGuideClass:(Class)arg2; - (id)_appearanceNodeKey; - (Class)_customizableViewClass; - (Class)_guideClass; - (unsigned int)_hash; - (id)_superClassInfo; - (void)dealloc; - (id)description; - (unsigned int)hash; - (BOOL)isEqual:(id)arg1; @end

在_UIAppearance中，還有一個_appearanceInvocations變量，咱們能夠在Debug中嘗試用如下命令來打印出它的信息：

1	po [[NSClassFromString(@"_UIAppearance") _appearanceForClass:[RoundLabel class] withContainerList:nil] valueForKey:@"_appearanceInvocations"]

咱們能夠獲得如下的信息：

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<__NSArrayM 0x7fd44a5c1f80>( <NSInvocation: 0x7fd44a5c1d20> return value: {v} void target: {@} 0x10b545ae0 selector: {:} setCornerRadius: argument 2: {d} 0.000000 , <NSInvocation: 0x7fd44a5bf300> return value: {v} void target: {@} 0x10b545ae0 selector: {:} setBorderColor: argument 2: {@} 0x7fd44a5bbb80 , <NSInvocation: 0x7fd44a50b8c0> return value: {v} void target: {@} 0x10b545ae0 selector: {:} setBorderWidth: argument 2: {d} 0.000000 )

能夠看到這個數組中存儲的其實是NSInvocation對象，每一個對象就是咱們在程序中設置的RoundLabel外觀的方法信息。

在Peter Steinberger的文章中，有提到當咱們設置了一個自定義的外觀時，_UIAppearanceRecorder會去保存並跟蹤這個設置。咱們能夠看看_UIAppearanceRecorder的聲明：

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@interface _UIAppearanceRecorder : NSObject { NSString *_classNameToRecord; NSArray *_containerClassNames; NSMutableArray *_customizations; Class _superclassToRecord; NSArray *_unarchivedCustomizations; }

不過有點惋惜的是，我沒有從這裏找到太多的信息。我用runtime檢查了一下這個類中的數據，貌似沒有太多東西。多是姿式不對，我把代碼和結果貼出來，你們幫我看看。

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unsigned int outCount = 0; Class recorderClass = NSClassFromString(@"_UIAppearanceRecorder"); id recorder = [recorderClass performSelector:NSSelectorFromString(@"_sharedAppearanceRecorderForClass::whenContainedIn:") withObject:[RoundLabel class] withObject:nil]; NSLog(@"_UIAppearanceRecorder instance : %@", recorder); Ivar *variables = class_copyIvarList(recorderClass, &outCount); for (int i = 0; i < outCount; i++) { Ivar variable = variables[i]; id value = object_getIvar(recorder, variable); NSLog(@"variable's name: %s, value: %@", ivar_getName(variable), value); } free(variables);

打印結果：

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UIAppearanceExample2[7600:381708] _UIAppearanceRecorder instance : <_UIAppearanceRecorder: 0x7fa29a718960> UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _classNameToRecord, value: RoundLabel UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _superclassToRecord, value: (null) UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _containerClassNames, value: (null) UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _customizations, value: ( ) UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _unarchivedCustomizations, value: (null)

咱們回過頭再來看看_UIAppearance的_appearanceInvocations，咱們是否能夠這樣猜想：UIAppearance是不是經過相似於Swizzling Method這種方式，在運行時去更新視圖的默認顯示呢？求解。

遺留問題

這一小篇遺留下了兩個問題：

1. 在swift中如何正確地使用appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses方法？我在stackoverflow中沒有找到答案。
2. iOS內部是如何用UIAppearance設置的信息來在運行時替換默認的設置的？

若是有答案，還請告知。

小結

使用UIAppearance，可讓咱們方便地去修改一些視圖或控件的默認顯示。一樣，若是咱們打算開發一個視圖庫，也可能會用到相關的內容。咱們能夠在庫的內部自定義一些UIAppearance的規則來代替手動去修改視圖外觀。這樣，庫外部就能夠方便的經過UIAppearance來總體修改一個類中視圖的外觀了。

我在github中搜索UIAppearance相關的實例時，找到了UISS這個開源庫，它提供了一種便捷的方式來定義程序的樣式。這個庫也是基於UIAppearance的。看其介紹，若是咱們想自定義一個UIButton的外觀，可使用如下方式：

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{ "UIButton":{ "titleColor:normal":["white", 0.8], "titleColor:highlighted":"white", "backgroundImage:normal": ["button-background-normal", [0,10,0,10]], "backgroundImage:highlighted": ["button-background-highlighted", [0,10,0,10]], "titleEdgeInsets": [1,0,0,0], "UILabel":{ "font":["Copperplate-Bold", 18] } } }

看着像JSON吧？

具體的我也尚未看，回頭抽空再研究研究這個庫。

補充：文章中的示例代碼已放到github中，能夠在這裏查看(不保證在iOS 9.0如下能正常進行，嘿嘿)

參考

1. UIApearance
2. UIAppearance Protocol Reference
3. UIAppearanceContainer Protocol Reference
4. UIAppearance for Custom Views