iOS核心動畫高級技巧 - 3

7. 隱式動畫

隱式動畫

按照個人意思去作，而不是我說的。 -- 埃德娜，辛普森

咱們在第一部分討論了Core Animation除了動畫以外能夠作到的任何事情。可是動畫是Core Animation庫一個很是顯著的特性。這一章咱們來看看它是怎麼作到的。具體來講，咱們先來討論框架自動完成的隱式動畫（除非你明確禁用了這個功能）。

7.1 事務

事務

Core Animation基於一個假設，說屏幕上的任何東西均可以（或者可能）作動畫。動畫並不須要你在Core Animation中手動打開，相反須要明確地關閉，不然他會一直存在。當你改變CALayer的一個可作動畫的屬性，它並不能馬上在屏幕上體現出來。相反，它是從先前的值平滑過渡到新的值。這一切都是默認的行爲，你不須要作額外的操做。這看起來這太棒了，彷佛不太真實，咱們來用一個demo解釋一下：首先和第一章「圖層樹」同樣建立一個藍色的方塊，而後添加一個按鈕，隨機改變它的顏色。代碼見清單7.1。點擊按鈕，你會發現圖層的顏色平滑過渡到一個新值，而不是跳變（圖7.1）。

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清單7.1 隨機改變圖層顏色

複製代碼

7.2 完成塊

完成塊

基於UIView的block的動畫容許你在動畫結束的時候提供一個完成的動做。CATranscation接口提供的+setCompletionBlock:方法也有一樣的功能。咱們來調整上個例子，在顏色變化結束以後執行一些操做。咱們來添加一個完成以後的block，用來在每次顏色變化結束以後切換到另外一個旋轉90的動畫。代碼見清單7.3，運行結果見圖7.2。

清單7.3 在顏色動畫完成以後添加一個回調

- (IBAction)changeColor
{
    //begin a new transaction
    [CATransaction begin];
    //set the animation duration to 1 second
    [CATransaction setAnimationDuration:1.0];
    //add the spin animation on completion
    [CATransaction setCompletionBlock:^{
        //rotate the layer 90 degrees
        CGAffineTransform transform = self.colorLayer.affineTransform;
        transform = CGAffineTransformRotate(transform, M_PI_2);
        self.colorLayer.affineTransform = transform;
    }];
    //randomize the layer background color
    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;
    //commit the transaction
    [CATransaction commit];
}

 

7.3 圖層行爲

圖層行爲

如今來作個實驗，試着直接對UIView關聯的圖層作動畫而不是一個單獨的圖層。清單7.4是對清單7.2代碼的一點修改，移除了colorLayer，而且直接設置layerView關聯圖層的背景色。

清單7.4 直接設置圖層的屬性

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //set the color of our layerView backing layer directly
    self.layerView.layer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
}

- (IBAction)changeColor
{
    //begin a new transaction
    [CATransaction begin];
    //set the animation duration to 1 second
    [CATransaction setAnimationDuration:1.0];
    //randomize the layer background color
    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    self.layerView.layer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;
    //commit the transaction
    [CATransaction commit];
}

 

運行程序，你會發現當按下按鈕，圖層顏色瞬間切換到新的值，而不是以前平滑過渡的動畫。發生了什麼呢？隱式動畫好像被UIView關聯圖層給禁用了。試想一下，若是UIView的屬性都有動畫特性的話，那麼不管在何時修改它，咱們都應該能注意到的。因此，若是說UIKit創建在Core Animation（默認對全部東西都作動畫）之上，那麼隱式動畫是如何被UIKit禁用掉呢？咱們知道Core Animation一般對CALayer的全部屬性（可動畫的屬性）作動畫，可是UIView把它關聯的圖層的這個特性關閉了。爲了更好說明這一點，咱們須要知道隱式動畫是如何實現的。咱們把改變屬性時CALayer自動應用的動畫稱做行爲，當CALayer的屬性被修改時候，它會調用-actionForKey:方法，傳遞屬性的名稱。剩下的操做都在CALayer的頭文件中有詳細的說明，實質上是以下幾步：

• 圖層首先檢測它是否有委託，而且是否實現CALayerDelegate協議指定的-actionForLayer:forKey方法。若是有，直接調用並返回結果。

• 若是沒有委託，或者委託沒有實現-actionForLayer:forKey方法，圖層接着檢查包含屬性名稱對應行爲映射的actions字典。

• 若是actions字典沒有包含對應的屬性，那麼圖層接着在它的style字典接着搜索屬性名。

• 最後，若是在style裏面也找不到對應的行爲，那麼圖層將會直接調用定義了每一個屬性的標準行爲的-defaultActionForKey:方法。

因此一輪完整的搜索結束以後，-actionForKey:要麼返回空（這種狀況下將不會有動畫發生），要麼是CAAction協議對應的對象，最後CALayer拿這個結果去對先前和當前的值作動畫。因而這就解釋了UIKit是如何禁用隱式動畫的：每一個UIView對它關聯的圖層都扮演了一個委託，而且提供了-actionForLayer:forKey的實現方法。當不在一個動畫塊的實現中，UIView對全部圖層行爲返回nil，可是在動畫block範圍以內，它就返回了一個非空值。

咱們能夠用一個demo作個簡單的實驗（清單7.5）

清單7.5 測試UIView的actionForLayer:forKey:實現

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //test layer action when outside of animation block
    NSLog(@"Outside: %@", [self.layerView actionForLayer:self.layerView.layer forKey:@"backgroundColor"]);
    //begin animation block
    [UIView beginAnimations:nil context:nil];
    //test layer action when inside of animation block
    NSLog(@"Inside: %@", [self.layerView actionForLayer:self.layerView.layer forKey:@"backgroundColor"]);
    //end animation block
    [UIView commitAnimations];
}

@end

 

運行程序，控制檯顯示結果以下：

$ LayerTest[21215:c07] Outside: <null>
$ LayerTest[21215:c07] Inside: <CABasicAnimation: 0x757f090>

 

因而咱們能夠預言，當屬性在動畫塊以外發生改變，UIView直接經過返回nil來禁用隱式動畫。但若是在動畫塊範圍以內，根據動畫具體類型返回相應的屬性，在這個例子就是CABasicAnimation（第八章「顯式動畫」將會提到）。固然返回nil並非禁用隱式動畫惟一的辦法，CATransacition有個方法叫作+setDisableActions:，能夠用來對全部屬性打開或者關閉隱式動畫。若是在清單7.2的[CATransaction begin]以後添加下面的代碼，一樣也會阻止動畫的發生：

複製代碼[CATransaction setDisableActions:YES];

總結一下，咱們知道了以下幾點

• UIView關聯的圖層禁用了隱式動畫，對這種圖層作動畫的惟一辦法就是使用UIView的動畫函數（而不是依賴CATransaction），或者繼承UIView，並覆蓋-actionForLayer:forKey:方法，或者直接建立一個顯式動畫（具體細節見第八章）。
• 對於單獨存在的圖層，咱們能夠經過實現圖層的-actionForLayer:forKey:委託方法，或者提供一個actions字典來控制隱式動畫。 咱們來對顏色漸變的例子使用一個不一樣的行爲，經過給colorLayer設置一個自定義的actions字典。咱們也可使用委託來實現，可是actions字典能夠寫更少的代碼。那麼到底改如何建立一個合適的行爲對象呢？

行爲一般是一個被Core Animation隱式調用的顯式動畫對象。這裏咱們使用的是一個實現了CATransaction的實例，叫作推動過渡。

第八章中將會詳細解釋過渡，不過對於如今，知道CATransition響應CAAction協議，而且能夠當作一個圖層行爲就足夠了。結果很贊，不論在何時改變背景顏色，新的色塊都是從左側滑入，而不是默認的漸變效果。

清單7.6 實現自定義行爲

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;
@property (nonatomic, weak) IBOutlet CALayer *colorLayer;/*熱心人發現這裏應該改成@property (nonatomic, strong)  CALayer *colorLayer;不然運行結果不正確。
*/

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    //create sublayer
    self.colorLayer = [CALayer layer];
    self.colorLayer.frame = CGRectMake(50.0f, 50.0f, 100.0f, 100.0f);
    self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
    //add a custom action
    CATransition *transition = [CATransition animation];
    transition.type = kCATransitionPush;
    transition.subtype = kCATransitionFromLeft;
    self.colorLayer.actions = @{@"backgroundColor": transition};
    //add it to our view
    [self.layerView.layer addSublayer:self.colorLayer];
}

- (IBAction)changeColor
{
    //randomize the layer background color
    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;
}

@end

 

7.4 呈現與模型

呈現與模型

CALayer的屬性行爲其實很不正常，由於改變一個圖層的屬性並無馬上生效，而是經過一段時間漸變動新。這是怎麼作到的呢？當你改變一個圖層的屬性，屬性值的確是馬上更新的（若是你讀取它的數據，你會發現它的值在你設置它的那一刻就已經生效了），可是屏幕上並無立刻發生改變。這是由於你設置的屬性並無直接調整圖層的外觀，相反，他只是定義了圖層動畫結束以後將要變化的外觀。當設置CALayer的屬性，其實是在定義當前事務結束以後圖層如何顯示的模型。Core Animation扮演了一個控制器的角色，而且負責根據圖層行爲和事務設置去不斷更新視圖的這些屬性在屏幕上的狀態。咱們討論的就是一個典型的微型MVC模式。CALayer是一個鏈接用戶界面（就是MVC中的view）虛構的類，可是在界面自己這個場景下，CALayer的行爲更像是存儲了視圖如何顯示和動畫的數據模型。實際上，在蘋果本身的文檔中，圖層樹一般都是值的圖層樹模型。在iOS中，屏幕每秒鐘重繪60次。若是動畫時長比60分之一秒要長，Core Animation就須要在設置一次新值和新值生效之間，對屏幕上的圖層進行從新組織。這意味着CALayer除了「真實」值（就是你設置的值）以外，必需要知道當前顯示在屏幕上的屬性值的記錄。

每一個圖層屬性的顯示值都被存儲在一個叫作呈現圖層的獨立圖層當中，他能夠經過-presentationLayer方法來訪問。這個呈現圖層其實是模型圖層的複製，可是它的屬性值表明了在任何指定時刻當前外觀效果。換句話說，你能夠經過呈現圖層的值來獲取當前屏幕上真正顯示出來的值（圖7.4）。咱們在第一章中提到除了圖層樹，另外還有呈現樹。呈現樹經過圖層樹中全部圖層的呈現圖層所造成。注意呈現圖層僅僅當圖層首次被提交（就是首次第一次在屏幕上顯示）的時候建立，因此在那以前調用-presentationLayer將會返回nil。你可能注意到有一個叫作–modelLayer的方法。在呈現圖層上調用–modelLayer將會返回它正在呈現所依賴的 CALayer。一般在一個圖層上調用-modelLayer會返回–self（實際上咱們已經建立的原始圖層就是一種數據模型）。

7.5 總結

總結

這一章討論了隱式動畫，還有Core Animation對指定屬性選擇合適的動畫行爲的機制。同時你知道了UIKit是如何充分利用Core Animation的隱式動畫機制來強化它的顯式系統，以及動畫是如何被默認禁用而且當須要的時候啓用的。最後，你瞭解了呈現和模型圖層，以及Core Animation是如何經過它們來判斷出圖層當前位置以及將要到達的位置。

在下一章中，咱們將研究Core Animation提供的顯式動畫類型，既能夠直接對圖層屬性作動畫，也能夠覆蓋默認的圖層行爲。