iOS 一键哀悼模式（灰度色盲模式）

前阵子清明节为哀悼疫情中去世去的同胞和战士们，全国娱乐设施停业一天，各大厂商的 app 也都启动了灰度色盲模式的

类似效果

QQ20200425-102153-HD.gif

下面是本文要实现的效果

QQ20200425-102526.gif

因此方案并不完全成熟，本文只讲思路不提供demo

类似效果在安卓里有多种实现方案
第一种是拿系统色盲模式（iOS 拿不到）
第二种就是遍历 view 了，此文方案是这种思路

一、一个全局控制的单例
单利需要的内容有：是否置灰的状态、开启灰色配置的方法、 多个weakMemory 的NSHashTable保存要处理的 view 们

// 启动方法，要处理所有视图交换方法
public func launch() {
        isGray = true
        UIImageView.ZHGrayStyleImageViewSwizzleMethord
        UIView.ZHGrayStyleUIViewswizzleMethord
        CALayer.ZHGrayStyleUIViewswizzleMethord
        UIImage.ZHGrayStyleImageSwizzleMethord
        UITabBar.ZHGrayStyleTabbarSwizzleMethord
        UILabel.ZHGrayStyleLabelSwizzleMethord
}

交换方法代码

extension NSObject {
    
    @objc dynamic func zh_setAssociatedObject(key: UnsafeRawPointer, value: Any?) {
        
        objc_setAssociatedObject(self, key, value, .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN)
    }
    
    @objc dynamic func zh_getAssociatedObject(key: UnsafeRawPointer) -> Any? {
        
        return objc_getAssociatedObject(self, key)
    }
    
    static func zh_swizzle(originalSelector: Selector, swizzledSelector: Selector) {
        
        let originalMethod = class_getInstanceMethod(self, originalSelector)
        let swizzledMethod = class_getInstanceMethod(self, swizzledSelector)
        guard (originalMethod != nil && swizzledMethod != nil) else {
            return
        }
        if class_addMethod(self, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod!), method_getTypeEncoding(swizzledMethod!)) {
            class_replaceMethod(self, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod!), method_getTypeEncoding(originalMethod!))
        } else {
            method_exchangeImplementations(originalMethod!, swizzledMethod!)
        }
    }
}

二、交换方法，只展示一个例子（要处理的有 View的 backgroundColor、layer 的 backgroundColor 和 shadowColor、label 的 textColor、tabBar 的 tintColor 等）

// static let xxx: Void = {}()保证只执行一次
static let ZHGrayStyleUIViewswizzleMethord: Void = {
        
        zh_swizzle(originalSelector: #selector(getter: UIView.backgroundColor), swizzledSelector: #selector(getter: UIView.myBackgroundColor))
        zh_swizzle(originalSelector: #selector(setter: UIView.backgroundColor), swizzledSelector: #selector(setter: UIView.myBackgroundColor))
    }()

var cacheBackgroundColor: UIColor? {
        set {
            zh_setAssociatedObject(key: &ZHGrayStlyeBackgroundColorKey, value: newValue)
        }
        get {
            return zh_getAssociatedObject(key: &ZHGrayStlyeBackgroundColorKey) as? UIColor
        }
    }

    @objc
    open var myBackgroundColor: UIColor? {
        set {
            ZHGrayStyle.instance.append(self)
            if ZHGrayStyle.instance.isGray, let newValue = newValue {
                cacheBackgroundColor = newValue
                self.myBackgroundColor = newValue.getGrayColor()
            } else {
                cacheBackgroundColor = newValue?.getGrayColor() ?? nil
                self.myBackgroundColor = newValue
            }
        }
        get {
            return self.myBackgroundColor
        }
    }

三、Color 的 grayColor 算法(CGColor 类似)

public func getGrayColor() -> UIColor {
        let rgb = getRGB()
        guard rgb.r != rgb.g && rgb.r != rgb.b else { return self }
        let rColor = rgb.r * 0.299
        let gColor = rgb.g * 0.587
        let bColor = rgb.b * 0.114
        
        let gray = rColor + gColor + bColor
        return .init(red: gray, green: gray, blue: gray, alpha: 1)
    }
    
    public func getGrayColor(r: CGFloat, g: CGFloat, b: CGFloat) -> UIColor {
        // 不处理浮点数也可以*299,最后 gray 的和 / 1000这样算
        let rColor = r * 0.299
        let gColor = g * 0.587
        let bColor = b * 0.114
        
        let gray = rColor + gColor + bColor
        return .init(red: gray, green: gray, blue: gray, alpha: 1)
    }
    
    public func getRGB() -> (r: CGFloat, g: CGFloat, b: CGFloat) {
        var RColor: CGFloat = 0
        var GColor: CGFloat = 0
        var BColor: CGFloat = 0
        if let components = self.cgColor.components, components.count == 4 {
            RColor = components[0]
            GColor = components[1]
            BColor = components[2]
        }
        return (RColor, GColor, BColor)
    }

四、到此，我们已经完成了大部分工作，剩下的也是最难啃的骨头--UIImage
4.1、要处理 UIImage，首先需要了解位图的格式，在此不做阐述，推荐地址：
https://www.jianshu.com/p/362c2f03d378
4.2、在了解了位图之后，我们可以处理位图

public func grayImage() -> UIImage? {
        
        //        获得宽度和高度数值
        let width = Int(size.width)
        let height = Int(size.height)
        
        //        创建灰度色彩空间对象，各种设备对待颜色的方式都不一样，颜色必须有一个相关的色彩空间
        let spaceRef = CGColorSpaceCreateDeviceGray()
        //        参数data指向渲染的绘制内存的地址，bitsOerComponent表示内存中像素的每个组件的位数,bytesPerRow表示每一行在内存中占的比特数，space表示使用的颜色空间，bitmapInfo表示是否包含alpha通道
        //        CGBitmapInfo().rawValue
        guard let context = CGContext(data: nil, width: width, height: height, bitsPerComponent: 8, bytesPerRow: 0, space: spaceRef, bitmapInfo: CGBitmapInfo().rawValue) else {
            return nil
        }
        //        然后创建一个和原视图同样尺寸的空间
        let rect = CGRect(x: 0, y: 0, width: width, height: height)
        //        在灰度上下文中画入图片
        //        context.alpha
        guard let cgImage = cgImage else {
            return nil
        }
        context.draw(cgImage, in: rect)
        //        从上下文中获取并生成专为灰度的图片
        
        if let cgImage = context.makeImage() {
            let grayImage = UIImage.init(cgImage: cgImage)
            return grayImage
        }
        return nil
    }

4.3、图片灰度处理后会发现png的透明底会变成黑色，如图

image.png

时间原因，在此只提供 oc 处理方法，把黑底转为透明：

+ (UIImage*)imageToTransparent:(UIImage*) image
{
    // 分配内存
    const int imageWidth = image.size.width;
    const int imageHeight = image.size.height;
    size_t bytesPerRow = imageWidth * 4;
    uint32_t* rgbImageBuf = (uint32_t*)malloc(bytesPerRow * imageHeight);

    // 创建context
    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
    CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(rgbImageBuf, imageWidth, imageHeight, 8, bytesPerRow, colorSpace,
                                                 kCGBitmapByteOrder32Little | kCGImageAlphaNoneSkipLast);
    CGContextDrawImage(context, CGRectMake(0, 0, imageWidth, imageHeight), image.CGImage);

    // 遍历像素
    int pixelNum = imageWidth * imageHeight;
    uint32_t* pCurPtr = rgbImageBuf;
    for (int i = 0; i < pixelNum; i++, pCurPtr++)
    {
        uint8_t* ptr = (uint8_t*)pCurPtr;
        if (ptr[3] < 50 && ptr[3] < 50 && ptr[1] < 50) {
            ptr[0] = 0;
        } else {
// 灰度算法
            uint8_t gray = ptr[3] * 0.299 + ptr[2] * 0.587 + ptr[1] * 0.114;
            ptr[3] = gray; //0~255
            ptr[2] = gray;
            ptr[1] = gray;
        }
    }

    // 将内存转成image
    CGDataProviderRef dataProvider =CGDataProviderCreateWithData(NULL, rgbImageBuf, bytesPerRow * imageHeight, ProviderReleaseData);

    CGImageRef imageRef = CGImageCreate(imageWidth, imageHeight,8, 32, bytesPerRow, colorSpace,
                                        kCGImageAlphaLast |kCGBitmapByteOrder32Little, dataProvider,
                                        NULL, true,kCGRenderingIntentDefault);
    CGDataProviderRelease(dataProvider);

    UIImage* resultUIImage = [UIImage imageWithCGImage:imageRef];

    // 释放
    CGImageRelease(imageRef);
    CGContextRelease(context);
    CGColorSpaceRelease(colorSpace);

    return resultUIImage;
}

void ProviderReleaseData (void *info, const void *data, size_t size)
{
    free((void*)data);
}

五、总结
本文主要是运用了 runtime 去 hook 各种要处理的视图的相关方法，例如 init，例如 backgroundColor，去进行灰度处理操作，还要对 bitmap 位图有一定的了解去处理图片（大多数是图片置灰）