CALayer

本文主要记录CALayer的基本操作，UIView和CALayer的选择，CATransform3D。

一.CALayer

1.简介

iOS中的事件传递和响应中记录过：遵循单一原则，UIView提供内容，处理触摸等事件，参与响应链；CALayer负责显示内容contents。

当UIView需要显示到屏幕上时，会调用drawRect：方法进行绘图，并将内容绘制在自己的图层上，绘图完成后系统将图层拷贝到屏幕上进行UIView的显示；

2.CALayer的疑惑

为什么CALayer上面的颜色、图片是CGColorRef、CGImageRef类型的？

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

• 其次
  ->QuartzCore、CoreGraphics这两个框架可以跨平台在iOS和Mac OSX上都能使用；
  ->UIKit只能在iOS中使用

• 所以，为了保证可移至性，QuartzCore不能使用UIImage和UIColor

3.CALayer使用

其实我们一直都在用layer的这些属性，例如通过操作CALayer对象，可以很方便的调整UIView的一些外观属性：阴影、圆角、边框宽度和颜色、给图层添加动画效果...

3.1 CALayer基本使用

削圆的时候，非UIImageView设置cornerRadius即可；
UIImageView的image是添加在imageView-->layer-->contents上面的；只是设置圆角无法看到效果，要把多余部分剪裁掉才可以，所以需要设置.layer.masksToBounds = YES;

    //设置边框（是添加到redView的里面:把边框改大可查看）
    self.redView.layer.borderColor = [UIColor blueColor].CGColor;
    self.redView.layer.borderWidth = 10;
    
    //设置阴影
    self.redView.layer.shadowOpacity = 1;
    self.redView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(10, 10);
    self.redView.layer.shadowColor = [UIColor greenColor].CGColor;

    //设置圆角
    self.redView.layer.cornerRadius = 50;
    
    //UIImageView削圆
    //设置圆角
    self.imageView.layer.cornerRadius = 50;
    //超过根层以为的内容裁减掉(造成离屏渲染，CPU的工作交给了GPU，消耗性能)--->所以要使用Quartz 2D来剪裁
    self.imageView.layer.masksToBounds = YES;

3.2 CALayer的属性--transform（CATransform3D）

使用layer的transform属性可以进行旋转、平移、缩放；和UIView的transform相比：

UIView的transform：CGAffineTransform类型
layer的transform：CATransform3D类型（是3D空间的，比UIView的transform可做的多一些，比如对Z轴操作就需要layer的transform）

3.2.1 平移、旋转、缩放

        //1.旋转
        //angle:旋转角度；X,Y,Z里面绕哪个轴旋转就为1；x，y都为1，就绕x，y中间的中轴旋转
        self.imageView.layer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI, 1, 0, 0);
        
        //2.平移
        //z：层级；值大的在上面
        self.imageView.layer.transform = CATransform3DMakeTranslation(50, 50, 1000);
        
        //不带make的，是相对于某一个来进行操作的；带make就是相对于原点操作的
        self.imageView.layer.transform = CATransform3DTranslate(self.imageView.layer.transform, 50, 50, 1000);
        
        //3.缩放
        self.imageView.layer.transform = CATransform3DScale( self.imageView.layer.transform, 1.5, 1.5, 1);

3.2.2 通过KVC只对某一个值操作

通过kvc使用场景，用来做快速变性操作，只做一个值的操作

     NSValue * value = [NSValue valueWithCATransform3D:CATransform3DMakeRotation(M_PI, 1, 0, 0)];
     [self.imageView.layer setValue:value forKey:@"transform"];
        

eg:只让x放大

[self.imageView.layer setValue:@(2) forKeyPath:@"transform.scale.x"];

要设置的key参考如下表：

kvc对应的key

3.2.3.自定义CALayer

    CALayer * layer = [CALayer layer];
    layer.frame = CGRectMake(50, 50, 100, 100);
    layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
    layer.contents = (id)[UIImage imageNamed:@"1.png"].CGImage;
    [self.view.layer addSublayer:layer];

也可以对自定义layer直接削圆、描边等操作。eg:

    //--添加头像外轮廓
    CALayer *avatarBorder = [CALayer layer];
    avatarBorder.frame = _avatarView.bounds;
    avatarBorder.borderWidth = CGFloatFromPixel(1);
    avatarBorder.borderColor = [UIColor colorWithWhite:0.000 alpha:0.090].CGColor;
    avatarBorder.cornerRadius = _avatarView.height / 2;
    avatarBorder.shouldRasterize = YES;
    avatarBorder.rasterizationScale = kScreenScale;
    [_avatarView.layer addSublayer:avatarBorder];

4.CALayer和UIView的选择

• CALayer做到的UIView也可以做，但是相比下来，CALayer的性能更高，更加轻量级。

• 前面介绍CAlayer的基本操作，UIView也可以实现，那什么时候用CALayer、什么时候用UIView呢？
  ->不需要事件交互的使用CALayer；需要使用的使用UIView；
  ->但是为了可扩展性，一般需要使用UIView，以防目前不需要交互，后期需要交互；

二. CALayer的属性：position、anchorposition

CALayer的有两个很重要的属性：position、anchorposition；

1.position

• 用来设置CALyer在附赠中的位置
• 父层的左上角为原点（0，0）

2. anchorPosition(定位点、锚点)

• anchorposition即layer的哪个点和position重合
• 以自己的左上角为原点（0，0）
• 它x、y取值范围是0-1，默认值为（0.5,0.5）

如下图，假如红色图层以下几个点分别为锚点。
第（1）个点为锚点时，（0,0）是锚点
第（2）个点为锚点时，（0.5,0.5）是锚点
第（3）个点为锚点时，（1,1）是锚点
第（4）个点为锚点时，（0.5,1）是锚点

示例图

3.position和anchorPosition

添加橘色图层到蓝色图层上面;
橘色图层显示到什么位置，由position属性决定；

（1）假设橘色图层的position是（100，100）；橘色图层的anchorPosition是（0，0）；即橘色图层的（0，0）点和蓝色图层的（100，100）重合

示例

（2）假设橘色图层的position是（100，100）；橘色图层的anchorPosition是（0.5，0.5）；即橘色图层的（0.5，0.5）点和蓝色图层的（100，100）重合

示例

（3）假设橘色图层的position是（100，100）；橘色图层的anchorPosition是（1，1）；即橘色图层的（1，1）点和蓝色图层的（100，100）重合

示例

4.代码示例

自定义layer，anchorPosition默认为(0.5,0.5);
设置layer的position为 self.view.center；
相当于是让layer的center(0.5,0.5)和view的center重合；

从而可以得到，当anchorPosition为(0.5,0.5)时，UIView的center就是内部layer的position。

    CALayer * layer = [CALayer layer];
    layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;

    layer.bounds = CGRectMake(0, 0, 100, 100);
    layer.position = self.view.center;
    [self.view.layer addSublayer:layer];

效果图

5.隐式动画

每个UIView关联的CALayer，称为Root Layer（根层）；
所有手动创建的layer，即非根层，都存在着隐式动画；

什么是隐式动画？

当对非根层layer的Animatable Properties（可动画属性）进行修改时，会默认产生一些动画。

Animatable Properties：
bunds：修改这个属性会产生缩放动画；
backgroundColor：修改会产生背景色渐变动画；
position：修改会产生平移动画

取消隐式动画

隐示动画封装了一个事务；我们可以使用CATransaction,把要取消的动画放到事务里面。

如下：

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    
    //取消隐式动画
    [CATransaction setDisableActions:YES];

    self.layer.position = self.view.center;
    
    //捆绑哪些操作，如果不写的话，系统会自动给所有动画加上
    [CATransaction commit];
    
    self.layer.cornerRadius = 30;
}

6.显示动画

既然有隐式动画，那肯定有显示动画。显示动画就是我们平时所指的Core Animation。比如属性动画、动画组、过渡等。详细可以看Core Animation

三. CALayer的属性：contentGravity

这个属性类似于的contentMode，目的是为了决定内容在图层的边界中怎么对齐。

view.contentMode = UIViewContentModeScaleAspectFit;

如下，把一个正方形的image添加到蓝色的长方形layer里面（左图是对齐前，右图是对齐后）：

    //创建layer
    CALayer *blueLayer = [CALayer layer];
    blueLayer.frame = CGRectMake(50.0f, 50.0f, 200.0f, 300.0f);
    blueLayer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;

    //添加image到contents    
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"1"];
    blueLayer.contents =  (id)image.CGImage;

    //设置对齐方式
    blueLayer.contentsGravity = kCAGravityResizeAspect;    
    
    [self.view.layer addSublayer:blueLayer];

效果图

四. CALayer的属性：contentsScale

如果我们把contentsGravity设置为kCAGravityCenter（这个值并不会拉伸图片），图片显示如下，很明显图片超过了layer很多，也虚化了。

     //创建layer
    CALayer *blueLayer = [CALayer layer];
    blueLayer.frame = CGRectMake(50.0f, 50.0f, 200.0f, 300.0f);
    blueLayer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
    
    //添加image到contents    
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"1"];
    blueLayer.contents =  (id)image.CGImage;

    //设置显示为中间对齐    
    blueLayer.contentsGravity = kCAGravityCenter;
    
    [self.view.layer addSublayer:blueLayer];

效果图

• 这个时候需要contentsScale，contentsScale默认为1。
• contentsScale属于支持高分辨率（又称Hi-DPI或Retina）屏幕机制的一部分。用来判断在绘制图层的时候应该为创建的空间大小。
• 如果contentsScale设置为1.0，将会以每个点1个像素绘制图片，如果设置为2.0；则会以每个点2个像素绘制图片，这就是我们熟知的Retina屏幕。

换句话说：
contentScale：决定着绘制图层的时候，1个点对应几个像素。例如iphone6、7、8，1个点对应2个像素。那么contentScale应该就为2。iphone6p、7p，1个点对应3个像素，contentScale应该就为2。
通过[UISCreen mainScreen].scale可获取当前屏幕每个点需要对应几个像素。

刚刚没有设置contentScale，默认1个点对应1个像素，所以虚化了。现在修改后，效果如下：

    CALayer *blueLayer = [CALayer layer];
    blueLayer.frame = CGRectMake(50.0f, 50.0f, 200.0f, 300.0f);
    blueLayer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
    
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"1"];
    blueLayer.contents =  (id)image.CGImage;
    
    blueLayer.contentsGravity = kCAGravityCenter;
    //设置contentScale
    blueLayer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;

    [self.view.layer addSublayer:blueLayer];

效果图