iOS Core Animation讲解---隐式动画

前面讲解了一下Core Animation的基本介绍和CABaseAnimation的基本使用，CAAnimation还有其他几个的子类，CAKeyframeAnimatinon、CAAnimatinGroup等就不再一一讲解了。对于Core Animation做动画方面来讲，Core Animation可以做任何事情。这一篇文章来介绍隐式动画，我们一起来看看它是怎么工作的。

Core Animation基于一个假设，说屏幕上的任何东西都可以（或者可能）做动画。我们不需要在手动设置动画，动画的行为是默认的，当然我们可以关闭它。
这种行为发生在，当我们设置一个CALayer一个可做动画的属性的值的时候，这个属性的值在屏幕上并不会立马改变过来，而且平滑的过度过来，这个行为是默认。下面一个demo来说明下，当改变layer.cornerRadius的值，从0变到50.

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (nonatomic,weak)CALayer *testLayer;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    CALayer *layer = [CALayer layer];
    layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
    layer.bounds = CGRectMake(0, 0, 200, 200);
    layer.position = self.view.center;
    [self.view.layer addSublayer:layer];
    self.testLayer = layer;
}
- (IBAction)changed:(id)sender {
    //1.改变cornerRadius
    self.testLayer.cornerRadius = 50;
    self.testLayer.masksToBounds = YES;
}

gif1.gif

这就是隐式动画，所谓的隐式动画，就是我们没有设置任何的动画，仅仅是改变了一个CALayer的一个属性的值，由CoreAnimation来决定如何执行动画。
当我们改变这个属性的时候Core Animation是如何判断动画类型和持续时间的呢？ 实际上动画执行的时间取决于当前事务的设置，动画类型取决于图层行为。

一、事务机制

事务实际上是Core Animation用来包含一系列属性动画集合的机制，任何用指定事务去改变可以做动画的图层属性都不会立刻发生变化，而是当事务一旦提交的时候开始用一个动画过渡到新值。
事务是通过CATransaction类来做管理的，这个类没有属性和实例方法，不能通过alloc init来创建，而是使用+begin 和 +commit来压栈和出栈。我们知道事务是原子的，那么CATransaction是来控制图层树中多个图层渲染的原子操作，是Core Animation中的一个机制，每一个对图层树修改行为都需要一个事务来控制。
任何可动画的图层属性都会被添加到栈顶的事务，可以通过+setAnimationDuration:方法设置当前事务的动画时间，或者通过+animationDuration方法来获取时长值（默认0.25秒）。

Core Animation在每个run loop周期中自动开始一次新的事务，即使你不显式地使用[CATransaction begin]开始一次事务，在一个特定run loop循环中的任何属性的变化都会被收集起来，然后做一次0.25秒的动画。既然在runloop中会自动调用事务机制，那么在其他线程中，如没有开启runloop，那么这个事务机制不会自动调用了。
通过对Core Animation的事务机制的了解，我们就可以明白了上面修改layer.cornerRadius的值为什么不是立马改变（跳变），而是缓慢的改变。
知道了这个原理，我们让可以动画再慢一点。然后加一点小功能，在动画完成时，让图层旋转45度，代码如下

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    CAShapeLayer *layer = [CAShapeLayer layer];
    layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
    layer.bounds = CGRectMake(0, 0, 200, 200);
    layer.position = self.view.center;
    [self.view.layer addSublayer:layer];
    self.testLayer = layer;
}

- (IBAction)changed:(id)sender {
    //1.改变cornerRadius
    [CATransaction begin];
    [CATransaction setAnimationDuration:1];
    [CATransaction setCompletionBlock:^{
        [CATransaction begin];
        [CATransaction setAnimationDuration:1];
        self.testLayer.transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI_4, 0, 0, 1);
        [CATransaction commit];
    }];
    self.testLayer.cornerRadius = 50;
    self.testLayer.masksToBounds = YES;
    [CATransaction commit];
    
}

rote.gif

有意思的是，CATransaction setCompletionBlock:必须设置在改变图层属性之前。

二、为什么改变UIView的layer的属性却是跳变？

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //新建一个View
    UIView *testView = [[UIView alloc]initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 200, 200)];
    testView.backgroundColor = [UIColor blueColor];
    testView.center = self.view.center;
    [self.view addSubview:testView];
    self.testView = testView;   
}
- (IBAction)changed:(id)sender {
    //1.改变cornerRadius
    self.testView.layer.cornerRadius = 50;
    self.testView.layer.masksToBounds = YES;
}

当改变UIView的layer的属性时，效果是跳变的，而不是之前平滑过渡的动画，没有了CoreAnimation的默认行为。默认动画被禁止了。
如果没有没禁掉，试想一下，当我们改变UIView的属性时，它都是平滑变化，那么我们都能感知到它的变化。

UIView究竟是怎么将隐式动画给禁止了？

为回答这个问题，必须更深刻的了解隐式动画是如何实现的。
我们把改变属性时CALayer自动应用的动画称作行为，当CALayer的属性被修改时候，它会调用-actionForKey:方法，传递属性的名称。剩下的操作都在CALayer的头文件中有详细的说明，实质上是如下几步：
我们把改变属性时CALayer自动应用的动画称作行为，当CALayer的属性被修改时候，它会调用-actionForKey:方法，传递属性的名称。剩下的操作都在CALayer的头文件中有详细的说明，实质上是如下几步：

/* Returns the action object associated with the event named by the
 * string 'event'. The default implementation searches for an action
 * object in the following places:
 *
 * 1. if defined, call the delegate method -actionForLayer:forKey:
 * 2. look in the layer's `actions' dictionary
 * 3. look in any `actions' dictionaries in the `style' hierarchy
 * 4. call +defaultActionForKey: on the layer's class
 *
 * If any of these steps results in a non-nil action object, the
 * following steps are ignored. If the final result is an instance of
 * NSNull, it is converted to `nil'. */

- (nullable id)actionForKey:(NSString *)event;

• 图层首先检测它是否有委托，并且是否实现CALayerDelegate协议指定的-actionForLayer:forKey方法。如果有，直接调用并返回结果。
• 如果没有委托，或者委托没有实现-actionForLayer:forKey方法，图层接着检查包含属性名称对应行为映射的actions字典。
• 如果actions字典没有包含对应的属性，那么图层接着在它的style字典接着搜索属性名。
• 最后，如果在style里面也找不到对应的行为，那么图层将会直接调用定义了每个属性的标准行为的-defaultActionForKey:方法。
• 所以一轮完整的搜索结束之后，-actionForKey:要么返回空（这种情况下将不会有动画发生），要么是CAAction协议对应的对象，最后CALayer拿这个结果去对先前和当前的值做动画。

于是这就解释了UIKit是如何禁用隐式动画的：每个UIView对它关联的图层都扮演了一个委托，并且提供了-actionForLayer:forKey的实现方法。当不在一个动画块的实现中，UIView对所有图层行为返回nil，但是在动画block范围之内，它就返回了一个非空值。用简单的代码证明下我们的结论。

- (IBAction)changed:(id)sender {
    //1.改变cornerRadius
    id action = [self.testView actionForLayer:self.testView.layer forKey:@"cornerRadius"];
    NSLog(@"action-:%@",action);
    [UIView animateWithDuration:0.5 animations:^{
        self.testView.layer.cornerRadius = 50;
        self.testView.layer.masksToBounds = YES;
        id action1 = [self.testView actionForLayer:self.testView.layer forKey:@"cornerRadius"];
        NSLog(@"block - action:%@",action1);
    }];
}

控制台打印：

image.png

三、总结

1、UIView禁用了内部关联图层的隐式动画，通过实现图层的代理方法， -actionForLayer:forKey: 返回nil。
2、对于单独的图层我们可以通过实现代理方法 -actionForLayer:forKey:，或者提供一个actions 默认的字典，来修改图层的隐式动画。