iOS UIView和CALayer

前言

在 iOS 中，所有的 view 都是由一个底层的 layer 来驱动的。view 和它的 layer 之间有着紧密的联系，view 其实直接从 layer 对象中获取了绝大多数它所需要的数据。layer侧重于图形的显示，而view相当于layer的管理者。本文将从几个不同方面来比较view和layer的区别和联系。

响应事件

UIView的定义：

NS_CLASS_AVAILABLE_IOS(2_0) @interface UIView : UIResponder

CALayer的定义：

CA_CLASS_AVAILABLE (10.5, 2.0, 9.0, 2.0)
@interface CALayer : NSObject

从UIView和CALayer的定义可以看出UIView是继承于UIResponder，而CALayer是继承于NSObject。在iOS中，UIKit使用UIResponder作为响应对象，来响应系统传递过来的事件并进行处理。所以UIView可以响应事件，而CALyer则不能响应事件。

初始化和Frame

一个 Layer 的 frame 是由它的 anchorPoint,position,bounds,和 transform 共同决定的，而一个 View 的 frame 只是简单的返回 Layer的 frame，同样 View 的 center和 bounds 也是返回 Layer 的一些属性。我在另一篇文章中看到笔者自定义了view和layer做了实验来做测试，为了一探究竟我也做了类似的测试。
自定义两个类MMView和MMLayer分别集成UIView和CALyer。
在MMView中重写以下方法：

- (instancetype)init{
    self = [super init];
    if (self) {
        NSLog(@">>>>>>>>>>> MMView init");
    }
    return self;
}

+ (Class)layerClass{
    return [MMLayer class];
}

- (void)setFrame:(CGRect)frame{
    [super setFrame:frame];
}

- (void)setCenter:(CGPoint)center{
    [super setCenter:center];
}

- (void)setBounds:(CGRect)bounds{
    [super setBounds:bounds];
}

在MMLayer中重写以下方法：

- (instancetype)init{
    self = [super init];
    if (self) {
        NSLog(@">>>>>>>>>>> MMLayer init");
    }
    return self;
}

+ (Class)layerClass{
    return [MMLayer class];
}

- (void)setFrame:(CGRect)frame{
    [super setFrame:frame];
}

- (void)setPosition:(CGPoint)position{
    [super setPosition:position];
}

- (void)setBounds:(CGRect)bounds{
    [super setBounds:bounds];
}

在两个类的初始化方法中分别打断点然后调用，结果如下：

BreakPoint.png

我们发现在创建view的时候会先调用- [MMLayer init]，然后调用- [UIView _createLayerWithFrame]来创建layer。

如果在创建 View 的时候，在 Layer 和 View 中Frame 相关的所有方法中都加上断点，可以看到大致如下的调用顺序如下：

 [MMLayer setBounds:];
 [MMView setFrame:];
 [MMLayer setFrame:];
 [MMLayer setPosetion:];
 [MMLayer setBounds:];

从调用顺序可以发现在创建的过程只有调用了 Layer 的设置尺寸和位置的然而并没有调用View 的 SetCenter 和 SetBounds 方法。

如果修改了 view的 bounds.size 或者 bounds.origin 的时候也只会调用上边 Layer的一些方法。所以我们可以做如下猜测：View 的 Center 和 Bounds 只是直接返回layer 对应的 Position 和 Bounds.

内容管理和绘制

UIView主要是对显示内容的管理，而CALayer主要是对显示的绘制

分别重写UIView的drawRect和CALayer的display方法
在MMView中重写drawRect：

- (void)drawRect:(CGRect)rect{
    [super drawRect:rect];
}

在MMLayer中重写display：

- (void)display{
    [super display];
}

在drawRect方法中打断点并调用得到如下结果：

drawRect breakpoint.png

可以看到 UIView 是 CALayer 的CALayerDelegate，由此可以猜测是在代理方法内部[UIView(CALayerDelegate) drawLayer:inContext]调用 UIView 的drawRect方法，从而绘制出了 UIView 的内容。

隐式动画

每个view都有一个layer，但是也有一些不依附view单独存在的layer，如CAShapelayer。它们不需要附加到 view 上就可以在屏幕上显示内容。
基本上你改变一个单独的 layer 的任何属性的时候，都会触发一个从旧的值过渡到新值的简单动画（这就是所谓的隐式动画）。然而，如果你改变的是 view 中 layer 的同一个属性，它只会从这一帧直接跳变到下一帧。尽管两种情况中都有 layer，但是当 layer 附加在 view 上时，它的默认的隐式动画的 layer 行为就不起作用了。

在 Core Animation 编程指南的 “How to Animate Layer-Backed Views” 中，对为什么会这样做出了一个解释：

UIView 默认情况下禁止了 layer 动画，但是在 animation block 中又重新启用了它们。

是因为任何可动画的 layer 属性改变时，layer 都会寻找并运行合适的 action来实行这个改变。在 Core Animation 的专业术语中就把这样的动画统称为动作 (action，或者 CAAction)。

layer 通过向它的 delegate 发送actionForLayer:forKey:消息来询问提供一个对应属性变化的 action。delegate 可以通过返回以下三者之一来进行响应：

它可以返回一个动作对象，这种情况下 layer 将使用这个动作。
它可以返回一个 nil，这样 layer 就会到其他地方继续寻找。
它可以返回一个 NSNull 对象，告诉layer 这里不需要执行一个动作，搜索也会就此停止。

当layer在背后支持一个view 的时候，view 就是它的 delegate。

总结

每个 UIView 内部都有一个 CALayer 在背后提供内容的绘制和显示，并且 UIView 的尺寸样式都由内部的 Layer 所提供。两者都有树状层级结构，layer 内部有 SubLayers，View 内部有 SubViews.但是 Layer 比 View 多了个AnchorPoint
在 View显示的时候，UIView 做为 Layer 的CALayerDelegate,View 的显示内容取决于内部的 CALayer 的 display
CALayer 是默认修改属性支持隐式动画的，在给 UIView 的 Layer 做动画的时候，View 作为 Layer 的代理，Layer 通过 actionForLayer:forKey:向 View请求相应的action(动画行为)
layer 内部维护着三分layer tree,分别是 presentLayer Tree(动画树),modeLayer Tree(模型树), Render Tree (渲染树),在做 iOS动画的时候，我们修改动画的属性，在动画的其实是 Layer 的 presentLayer的属性值,而最终展示在界面上的其实是提供 View的modelLayer
两者最明显的区别是 View可以接受并处理事件，而 Layer 不可以

参考

详解 CALayer 和 UIView 的区别和联系

iOS UIView和CALayer

前言

响应事件

初始化和Frame

内容管理和绘制

隐式动画

总结

参考

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