CALayer深度解析

来源：互联网发布：avast扫描慢知乎编辑：程序博客网时间：2024/06/03 09:24

1.什么是CALayer

在iOS系统中，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层。

在创建UIView对象时，UIView内部会自动创建一个层(即CALayer对象)，通过UIView的layer属性可以访问这个层。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层上，绘图完毕后，系统会将层拷贝到屏幕上，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。

2.UIView与CALayer的区别和联系

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。

就是说我们在操作UIView的一些跟绘图和坐标有关的属性的时候,比如, self.view.backGround =[UIColor yellowColor] ,本质仍然是对CLayer做了操作. 由于代码封装我们看不到罢了.

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

+ (Class)layerClass; 类方法

- (class) layerClass {

return ([CAEAGLLayer class]);

}

使某个UIView的子类使用GL来进行绘制。

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

grayCover = [[CALayer alloc] init];

grayCover.backgroundColor = [[[UIColor blackColor] colorWithAlphaComponent:0.2] CGColor];

[self.layer addSubLayer: grayCover];

会在目标View上敷上一层黑色的透明薄膜。

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);

3.CALayer的创建和初始化方法：

+ (instancetype)layer;

- (instancetype)init;

- (instancetype)initWithLayer:(id)layer;

- (nullable id)presentationLayer;//是Layer的显示层(呈现层)，需要动画提交之后才会有值。

- (id)modelLayer;//模型层，在呈现图层上调用–modelLayer将会返回它正在呈现所依赖的CALayer。通常在一个图层上调用-modelLayer会返回–self

4.CALayer的一些方法和属性：

//返回这个属性名所对应的属性值的默认值，如果默认值是未知的，则返回nil，子类可以重载这个方法，来设定一些默认值。

+ (nullable id)defaultValueForKey:(NSString *)key;

// 子类重载方法，当属性改变(也包括通过动画造成的layer的改变)需要重绘layer的内容时，返回YES。这个方法默认返回NO，不要通过CALayer返回YES，这样会出现不定的错误。

+ (BOOL)needsDisplayForKey:(NSString *)key;

//在调用-encodeWithCode方法时使用，表示某一属性值是否可以归档。默认YES，可以归档。子类中需要对自定义的属性归档的话，可以调用这个方法

- (BOOL)shouldArchiveValueForKey:(NSString *)key;

//层的边界，默认为CGRectZero。支持动画。

@property CGRect bounds;

//层的界定，用于界定在父层中的位置，默认值零点zero point，支持动画

@property CGPoint position;

//层在父层上的位置的Z轴的分量，默认值零zero，支持动画

@property CGFloat zPosition;

//限定层边界的锚点，就像在归一化的层的点坐标，'（0,0）'是边界矩形的左下角'（1,1）'是右上角。默认为'（0.5，0.5）“，即边界矩形的中心。支持动画。

@property CGPoint anchorPoint;

//层的锚点的Z分量（参考点位置和变换），默认为零。支持动画。

@property CGFloat anchorPointZ;

//3D变换,用于层边界相对于锚点的变换。默认为恒等变换。支持动画。

@property CATransform3D transform;

imageView.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI_4, 0, 0, 1);

//用来访问'变换'属性:仿射变换的存取器方法。

- (CGAffineTransform)affineTransform;

- (void)setAffineTransform:(CGAffineTransform)m;

//与View的frame属性不同，在层次结构中每一层都有一个隐含的帧长方形， `position', `bounds', `anchorPoint',and `transform'属性改变时，它也会发生相应的变化

@property CGRect frame;

//当为YES时不显示层与其子层，默认是NO，支持动画

@property(getter=isHidden) BOOL hidden;

//当时false时,层远离观察者的那一面隐藏(图层有双面，是否都显示，设置NO意思背面看不到，当为NO时，然后旋转180度，则看不到layer层),默认是YES，支持动画。

@property(getter=isDoubleSided) BOOL doubleSided;

//表示层（及其子层）的几何是否被垂直旋转，默认NO。该属性可以改变默认图层y坐标的方向。当翻转变换被调用时，使用该属性来调整图层的方向有的时候是必需的。如果父视图使用了翻转变换，它的子视图内容（以及它对应的图层）将经常被颠倒。在这种情况下，设置子图层的geometryFlipped属性为YES是一种修正该问题最简单的方法。在OS X 10.8及以上版本，AppKit负责管理该属性，你不应该更改它。对于iOS app，不推荐使用geometryFlipped属性。

//是否进行y轴的方向翻转

@property(getter=isGeometryFlipped) BOOL geometryFlipped;

//获取当前layer内容y轴方向是否被翻转了

- (BOOL)contentsAreFlipped;

//父层

@property(nullable, readonly) CALayer *superlayer;

//从其父layer层上移除

- (void)removeFromSuperlayer;

//所有子layer数组

@property(nullable, copy) NSArray<CALayer *> *sublayers;

//添加一个子layer

- (void)addSublayer:(CALayer *)layer;

//插入一个子layer

- (void)insertSublayer:(CALayer *)layer atIndex:(unsigned)idx;

- (void)insertSublayer:(CALayer *)layer below:(nullable CALayer *)sibling;

- (void)insertSublayer:(CALayer *)layer above:(nullable CALayer *)sibling;

//替换一个子layer

- (void)replaceSublayer:(CALayer *)layer with:(CALayer *)layer2;

//对其子layer进行3D变换

@property CATransform3D sublayerTransform;

//遮罩层layer @property(nullable, strong) CALayer *mask;

//是否进行bounds的切割，在设置圆角属性时会设置为YES @property BOOL masksToBounds;

//下面这些方法用于坐标转换

- (CGPoint)convertPoint:(CGPoint)p fromLayer:(nullable CALayer *)l;

- (CGPoint)convertPoint:(CGPoint)p toLayer:(nullable CALayer *)l;

- (CGRect)convertRect:(CGRect)r fromLayer:(nullable CALayer *)l;

- (CGRect)convertRect:(CGRect)r toLayer:(nullable CALayer *)l;

- (CFTimeInterval)convertTime:(CFTimeInterval)t fromLayer:(nullable CALayer *)l;

- (CFTimeInterval)convertTime:(CFTimeInterval)t toLayer:(nullable CALayer *)l;

//===================命中检测方法

//iOS中，hit-Testing的作用就是找出这个触摸点下面的View（layer）是什么，HitTest会检测这个点击的点是不是发生在这个View（layer）上

//返回包含某一点的最上层的子layer

- (nullable CALayer *)hitTest:(CGPoint)p;

//返回layer是否包含某一点

- (BOOL)containsPoint:(CGPoint)p;

//===================layer内容属性和方法

//设置layer的内容，一般会设置为CGImage的对象

@property(nullable, strong) id contents;

//获取内容的rect尺寸

@property CGRect contentsRect;

/*contentsGravity属性决定了内容对齐与填充方式，它可以分为两个方面： 1.不改变内容的原始大小这种模式中不会改变内容的原始大小，如果层的尺寸小于内容的尺寸，则内容会被切割，如果层的尺寸大于内容的尺寸，多出的部分将会显示层的背景颜色。 2.改变内容的尺寸大小这种模式设置的实际上是一种填充方式： */

@property(copy) NSString *contentsGravity;

//设置内容的缩放

@property CGFloat contentsScale

//这个属性确定一个矩形区域，当内容进行拉伸或者缩放的时候，这一部分的区域是会被形变的，例如默认设置为(0,0,1,1)，则整个内容区域都会参与形变。如果我们设置为(0.25,0.25,0.5,0.5),那么只有中间0.5*0.5比例宽高的区域会被拉伸，四周都不会。

@property CGRect contentsCenter;

//设置缩小的模式

@property(copy) NSString *minificationFilter;

//设置放大的模式

@property(copy) NSString *magnificationFilter;

//缩放因子

@property float minificationFilterBias;

//设置内容是否完全不透明。默认是NO

@property(getter=isOpaque) BOOL opaque;

//重新加载绘制内容

- (void)display;

//设置内容为需要重新绘制

- (void)setNeedsDisplay;

//设置某一区域内容需要重新绘制

- (void)setNeedsDisplayInRect:(CGRect)r;

//获取是否需要重新绘制

- (BOOL)needsDisplay;

//如果需要，进行内容重绘

- (void)displayIfNeeded;

//这个属性设置为YES，当内容改变时会自动调用- (void)setNeedsDisplay函数.默认是NO

@property BOOL needsDisplayOnBoundsChange;

//默认是NO @property BOOL drawsAsynchronously

//绘制与读取内容

- (void)drawInContext:(CGContextRef)cox;

- (void)renderInContext:(CGContextRef)cox;

//这个属性值用于限定层的边缘是如何栅格化。通常，该属性用于关闭抗锯齿用于边沿的其他紧靠层的边缘，以消除否则会发生的接缝。默认值时所有值都抗锯齿。

@property CAEdgeAntialiasingMask edgeAntialiasingMask;

//当为真时，则层对由edgeAntialiasingMask属性的值要求的边抗锯齿。默认值是从主束的Info.plist布尔UIViewEdgeAntialiasing属性读取。如果Info.plist中没有找到值则，默认值是NO。

@property BOOL allowsEdgeAntialiasing;

//设置背景颜色默认nil.

@property(nullable) CGColorRef backgroundColor;

//设置圆角半径默认zero

@property CGFloat cornerRadius;

//设置边框宽度

@property CGFloat borderWidth;

//设置边框颜色

@property(nullable) CGColorRef borderColor;

//设置透明度

@property float opacity;

//(待续。。。)

@property BOOL allowsGroupOpacity;

@property(nullable, strong) id compositingFilter;

@property(nullable, copy) NSArray *filters;

@property(nullable, copy) NSArray *backgroundFilters;

@property BOOL shouldRasterize;

@property CGFloat rasterizationScale;

//===================layer的阴影属性

//设置阴影颜色

@property(nullable) CGColorRef shadowColor;

//设置阴影透明度，默认0，值在［0，1］之间，支持动画

@property float shadowOpacity;

//设置阴影偏移量. 默认(0, -3)，支持动画.

@property CGSize shadowOffset;

//设置阴影圆角半径

@property CGFloat shadowRadius;

//设置阴影路径.默认null，支持动画.

@property(nullable) CGPathRef shadowPath;

//===================布局方法

- (CGSize)preferredFrameSize;

- (void)setNeedsLayout;

- (BOOL)needsLayout;

- (void)layoutIfNeeded;

- (void)layoutSublayers;

//===================行为方法

+ (nullable id<CAAction>)defaultActionForKey:(NSString *)event;

- (nullable id<CAAction>)actionForKey:(NSString *)event;

@property(nullable, copy) NSDictionary<NSString *, id<CAAction>> *actions;

//===================layer的关于动画的方法

//添加一个动画对象 key值起到id的作用，通过key值，可以取到这个动画对象

- (void)addAnimation:(CAAnimation *)anim forKey:(nullable NSString *)key;

//移除所有动画对象

- (void)removeAllAnimations;

//移除某个动画对象

- (void)removeAnimationForKey:(NSString *)key;

//获取所有动画对象的key值

- (nullable NSArray<NSString *> *)animationKeys;

//通过key值获取动画对象

- (nullable CAAnimation *)animationForKey:(NSString *)key;

//===================layer的其他属性

//layer的名字，用于层的管理，默认nil

@property(nullable, copy) NSString *name;

//代理，默认nil

@property(nullable, weak) id delegate;

//风格属性字典

@property(nullable, copy) NSDictionary *style;

@end

//=====================CAAction协议

@protocol CAAction

CAAction协议定义了行为对象如何被调用。实现CAAction协议的类包含一个方法runActionForKey:object:arguments:。当行为对象收到一个

runActionForKey:object:arguments:的消息时，行为标识符、行为发生所在的图层、额外的参数字典会被作为参数传递给方法。通常行为对象是CAAnimation的

子类实例，它实现了CAAction协议。然而你也可以返回任何实现了CAAction协议的类对象。当实例收到runActionForKey:object:arguments:的消息时，它需要执

行相应的行为。

- (void)runActionForKey:(NSString *)event object:(id)anObject

arguments:(nullable NSDictionary *)dict;

@end

// NSNull protocol conformance. (待续。。。)

@interface NSNull (CAActionAdditions) <CAAction>

@end

//==================NSObject的类别

//绘制

@interface NSObject (CALayerDelegate)

- (void)displayLayer:(CALayer *)layer;

- (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)cox;

- (void)layoutSublayersOfLayer:(CALayer *)layer;

- (nullable id<CAAction>)actionForLayer:(CALayer *)layer forKey:(NSString *)event;

@end

//********************** Layer的contentsGravity 属性值******************************/

//1.不改变内容的原始大小.下面的这些设置方式为这种模式：

CA_EXTERN NSString * const kCAGravityCenter