iOS中的动画

iOS中的动画主要分为两种：UIView动画，核心动画。

一、UIView动画

UIKit直接将动画集成到UIView类中，当内部的一些属性发生改变时，UIView将为这些改变提供动画支持。
UIView动画能够设置的动画属性有：

frame
bounds
center
transform
alpha
backgroundColor
contentStretch

普通方式实现

简单的Block动画

ios4.0以后增加了Block动画块，提供了更简洁的方式来实现动画.日常开发中一般也是使用Block形式创建动画。
常用方法如下：

//最简洁的Block动画:包含时间和动画
[UIView animateWithDuration:(NSTimeInterval)  //动画持续时间
              animations:^{
              //执行的动画
 }];
//带有动画提交回调的Block动画
[UIView animateWithDuration:(NSTimeInterval)  //动画持续时间
              animations:^{
            //执行的动画
 }                completion:^(BOOL finished) {
            //动画执行提交后的操作
 }];
//可以设置延时时间和过渡效果的Block动画
[UIView animateWithDuration:(NSTimeInterval) //动画持续时间
                   delay:(NSTimeInterval) //动画延迟执行的时间
                 options:(UIViewAnimationOptions) //动画的过渡效果
              animations:^{
               //执行的动画
 }                completion:^(BOOL finished) {
               //动画执行提交后的操作
 }];

UIViewAnimationOptions的枚举值如下,可组合使用:

1.常规动画属性设置（可以同时选择多个进行设置）
UIViewAnimationOptionLayoutSubviews：动画过程中保证子视图跟随运动。**提交动画的时候布局子控件，表示子控件将和父控件一同动画。**
UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction：动画过程中允许用户交互。
UIViewAnimationOptionBeginFromCurrentState：所有视图从当前状态开始运行。
UIViewAnimationOptionRepeat：重复运行动画。
UIViewAnimationOptionAutoreverse ：动画运行到结束点后仍然以动画方式回到初始点。**执行动画回路,前提是设置动画无限重复**
UIViewAnimationOptionOverrideInheritedDuration：忽略嵌套动画时间设置。**忽略外层动画嵌套的时间变化曲线**
UIViewAnimationOptionOverrideInheritedCurve：忽略嵌套动画速度设置。**通过改变属性和重绘实现动画效果，如果key没有提交动画将使用快照**
UIViewAnimationOptionAllowAnimatedContent：动画过程中重绘视图（注意仅仅适用于转场动画）。
UIViewAnimationOptionShowHideTransitionViews：视图切换时直接隐藏旧视图、显示新视图，而不是将旧视图从父视图移除（仅仅适用于转场动画）**用显隐的方式替代添加移除图层的动画效果**
UIViewAnimationOptionOverrideInheritedOptions ：不继承父动画设置或动画类型。**忽略嵌套继承的�选项**
2.动画速度控制（可从其中选择一个设置）时间函数曲线相关**时间曲线函数**
UIViewAnimationOptionCurveEaseInOut：动画先缓慢，然后逐渐加速。
UIViewAnimationOptionCurveEaseIn ：动画逐渐变慢。
UIViewAnimationOptionCurveEaseOut：动画逐渐加速。
UIViewAnimationOptionCurveLinear ：动画匀速执行，默认值。
3.转场类型（仅适用于转场动画设置，可以从中选择一个进行设置，基本动画、关键帧动画不需要设置）**转场动画相关的**
UIViewAnimationOptionTransitionNone：没有转场动画效果。
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft ：从左侧翻转效果。
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromRight：从右侧翻转效果。
UIViewAnimationOptionTransitionCurlUp：向后翻页的动画过渡效果。
UIViewAnimationOptionTransitionCurlDown ：向前翻页的动画过渡效果。
UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve：旧视图溶解消失显示下一个新视图的效果。
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromTop ：从上方翻转效果。    
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromBottom：从底部翻转效果。

补充：关于最后一组转场动画它一般是用在这个方法中的：
[UIView transitionFromView:(UIView *)fromView toView:(UIView *)toView duration:(NSTimeInterval)duration options:(UIViewAnimationOptions)options completion:(void (^ __nullable)(BOOL finished))completion]
该方法效果是插入一面视图移除一面视图，期间可以使用一些转场动画效果。

Spring动画

iOS7.0以后新增了Spring动画(IOS系统动画大部分采用Spring Animation，适用所有可被添加动画效果的属性)

[UIView animateWithDuration:(NSTimeInterval)//动画持续时间
                   delay:(NSTimeInterval)//动画延迟执行的时间
  usingSpringWithDamping:(CGFloat)//震动效果，范围0~1，数值越小震动效果越明显
   initialSpringVelocity:(CGFloat)//初始速度，数值越大初始速度越快
                 options:(UIViewAnimationOptions)//动画的过渡效果
              animations:^{
                 //执行的动画
 }
                  completion:^(BOOL finished) {
                 //动画执行提交后的操作
 }];

Keyframes动画

iOS7.0后新增了关键帧动画，支持属性关键帧，不支持路径关键帧

[UIView animateKeyframesWithDuration:(NSTimeInterval)//动画持续时间
                            delay:(NSTimeInterval)//动画延迟执行的时间
                          options:(UIViewKeyframeAnimationOptions)//动画的过渡效果
                       animations:^{
                     //执行的关键帧动画
 }
                       completion:^(BOOL finished) {
                     //动画执行提交后的操作
 }];

UIViewKeyframeAnimationOptions的枚举值如下，可组合使用：

UIViewAnimationOptionLayoutSubviews           //进行动画时布局子控件
UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction     //进行动画时允许用户交互
UIViewAnimationOptionBeginFromCurrentState    //从当前状态开始动画
UIViewAnimationOptionRepeat                   //无限重复执行动画
UIViewAnimationOptionAutoreverse              //执行动画回路
UIViewAnimationOptionOverrideInheritedDuration //忽略嵌套动画的执行时间设置
UIViewAnimationOptionOverrideInheritedOptions //不继承父动画设置

UIViewKeyframeAnimationOptionCalculationModeLinear     //运算模式 :连续
UIViewKeyframeAnimationOptionCalculationModeDiscrete   //运算模式 :离散
UIViewKeyframeAnimationOptionCalculationModePaced      //运算模式 :均匀执行
UIViewKeyframeAnimationOptionCalculationModeCubic      //运算模式 :平滑
UIViewKeyframeAnimationOptionCalculationModeCubicPaced //运算模式 :平滑均匀

增加关键帧的方法

[UIView addKeyframeWithRelativeStartTime:(double)//动画开始的时间（占总时间的比例）
                     relativeDuration:(double) //动画持续时间（占总时间的比例）
                           animations:^{
                         //执行的动画
 }];

转场动画

从旧视图到新视图

[UIView transitionFromView:(nonnull UIView *) toView:(nonnull UIView *) duration:(NSTimeInterval) options:(UIViewAnimationOptions) completion:^(BOOL finished) {
                 //动画执行提交后的操作
 }];

在该动画过程中，fromView 会从父视图中移除，并将 toView 添加到父视图中，注意转场动画的作用对象是父视图（过渡效果体现在父视图上）。调用该方法相当于执行下面两句代码：

[fromView.superview addSubview:toView];
[fromView removeFromSuperview];

单个视图的过渡效果

[UIView transitionWithView:(nonnull UIView *)
               duration:(NSTimeInterval)
                options:(UIViewAnimationOptions)
             animations:^{
             //执行的动画
 }
             completion:^(BOOL finished) {
             //动画执行提交后的操作
 }];

二、核心动画

开发步骤

1.使用它需要先添加QuartzCore.framework框架和引入主头文件
2.初始化一个CAAnimation对象，并设置一些动画相关属性
3.通过调用CALayer的addAnimation:forKey:方法增加CAAnimation对象到CALayer中，这样就能开始执行动画了
4.通过调用CALayer的removeAnimationForKey:方法可以停止CALayer中的动画
注：核心动画的执行过程都是在后台操作的,不会阻塞主线程.

CAAnimation继承关系

CAAnimation继承关系图

CAMediaTiming

协议中定义了时间，速度，重复次数等。属性如下：

beginTime：动画的开始时间。如果想延迟1s，就设置为CACurrentMediaTime()+2，CACurrentMediaTime()为图层的当前时间
duration：动画的持续时间。
speed：动画速率，决定动画时间的倍率。当speed为2时，动画时间为设置的duration的1/2。
timeOffset：动画时间偏移量。比如设置动画时长为3秒，当设置timeOffset为1.5时，当前动画会从中间位置开始，并在到达指定位置时，走完之前跳过的前半段动画。
repeatCount：动画的重复次数。
repeatDuration：动画的重复时间。
autoreverses：执行的动画按照原动画返回执行。
fillMode：决定当前对象在非动画时间段的行为。
系统提供的包括：
kCAFillModeRemoved：这个是默认值，也就是说当动画开始前和动画结束后，动画对layer都没有影响，动画结束后，layer会恢复到之前的状态
kCAFillModeForwards：当动画结束后，layer会一直保持着动画最后的状态
kCAFillModeBackwards：在动画开始前，只需要将动画加入了一个layer，layer便立即进入动画的初始状态并等待动画开始。
kCAFillModeBoth：这个其实就是上面两个的合成.动画加入后开始之前，layer便处于动画初始状态，动画结束后layer保持动画最后的状态
注：其实不只是CAAnimation遵循CAMediaTiming协议，CALayer也遵循这个协议，所以在一定程度上我们可以通过控制layer本身的协议属性来控制动画节奏。

CAAnimation

是所有动画对象的父类，是个抽象类，不能直接使用，应该使用它具体的子类。除了CAMediaTiming协议中的方法，增加了CAAnimationDelegate的代理属性等。具体如下：

timingFunction：控制动画的显示节奏。
系统提供的包括：
kCAMediaTimingFunctionLinear （匀速），kCAMediaTimingFunctionEaseIn （慢进快出），kCAMediaTimingFunctionEaseOut （快进慢出），kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut （慢进慢出，中间加速），
kCAMediaTimingFunctionDefault （默认）。
delegate：动画代理。
removedOnCompletion：默认为YES，代表动画执行完毕后就从图层上移除，图形会恢复到动画执行前的状态。如果想让图层保持显示动画执行后的状态，那就设置为NO，不过还要设置fillMode为kCAFillModeForwards。

CAPropertyAnimation

是CAAnimation的子类，针对对象的可动画属性进行效果的设置，也是个抽象类，不可直接使用。

keyPath：CALayer的某个属性名，并通过这个属性的值进行修改，达到相应的动画效果。
additive：属性动画是否以当前动画效果为基础，默认为NO。
cumulative：指定动画是否为累加效果，默认为NO。
valueFunction：此属性配合CALayer的transform属性使用。

CABasicAnimation

基本动画，是CAPropertyAnimation的子类。属性如下：

fromValue：keyPath相应属性的初始值。
toValue：keyPath相应属性的结束值。
byValue：在不设置toValue时，toValue = fromValue + byValue，也就是在当前的位置上增加多少。

核心动画所需值的类型转换

实例如下：

//初始化动画对象
CABasicAnimation * anim = [CABasicAnimation animation];
//设置动画持续时间
anim.duration = 2;
//透明度
anim.keyPath = @"opacity";
//初始值
anim.fromValue = @(1.0f);
//结束值
anim.toValue = @(0.3f);
//添加动画
[self.yellowIV.layer addAnimation:anim forKey:nil];

CASpringAnimation

带有初始速度以及阻尼指数等物理参数的属性动画。属性如下：

mass：质量，影响惯性，默认为1。
stiffness：劲度系数，默认为100。
damping：阻尼系数，默认为10。
initialVelocity：初始速度，可正可负，方向不同，默认为0。
settlingDuration：结算时间，根据上述参数计算出的预计时间，比较准确。
实例如下：

//初始化CASpringAnimation对象，并设置keyPath
CASpringAnimation *anim = [CASpringAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
//设置质量
anim.mass = 5.f;
//设置劲度系数
anim.stiffness = 120.f;
//设置阻尼系数
anim.damping = 8.f;
//设置初始速度
anim.initialVelocity = 2.f;
//向下平移200
anim.byValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(0, 200)];
//设置动画时间，使用参数计算出的时间
anim.duration = anim.settlingDuration;
//添加动画
[self.yellowIV.layer addAnimation:anim forKey:@"spring"];

CAKeyframeAnimation

同样通过keyPath对应属性进行控制，但它可以通过values或者path进行多个阶段的控制。属性如下：

values：关键帧组成的数组，动画会依次显示其中的每一帧。
path：关键帧路径，动画进行的要素，优先级比values高，但是只对CALayer的anchorPoint和position起作用。
keyTimes：每一帧对应的时间，其取值范围为0到1.0，如果不设置，则各关键帧平分设定时间。
timingFunctions：每一帧对应的动画节奏。
calculationMode：动画的运算模式，系统提供了以下几种模式：
kCAAnimationLinear：连续
kCAAnimationDiscrete：离散
kCAAnimationPaced：均匀执行
kCAAnimationCubic：平滑
kCAAnimationCubicPaced：平滑均匀
tensionValues：动画张力控制。
continuityValues：动画连续性控制。
biasValues：动画偏差率控制。
rotationMode：动画沿路径旋转方式，系统提供了两种模式：
kCAAnimationRotateAuto：
kCAAnimationRotateAutoReverse：

实例如下：

//初始化CAKeyframeAnimation对象，并设置keyPath
CAKeyframeAnimation *anim = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
//设置动画时间，使用参数计算出的时间
anim.duration = 2.f;
//设置路径
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(SCREEN_WIDTH/2-100, SCREEN_HEIGHT/2-100, 200, 200)];
anim.path = path.CGPath;
//设置关键帧
NSValue *v1 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 100)];
NSValue *v2 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(200, 150)];
NSValue *v3 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(250, 400)];
NSValue *v4 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(100, 250)];
anim.values = @[v1,v2,v3,v4];
//动画运算模式
anim.calculationMode = kCAAnimationCubicPaced;
//沿路径旋转方式
anim.rotationMode = kCAAnimationRotateAutoReverse;
//添加动画
[self.yellowIV.layer addAnimation:anim forKey:@"keyFrames"];

CATransition

是CAAnimation的子类，用于做转场动画，能够为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。属性如下：

type：转场动画类型。
subtype：转场动画方向。
startProgress：动画起点进度（整体的百分比）。
endProgress：动画终点进度（整体的百分比）。
filter：自定义转场。

实例如下：

//初始化CATransition对象
CATransition *anim = [CATransition animation];
//转场类型
anim.type = kCATransitionPush;
//动画执行时间
anim.duration = 2.f;
//动画执行方向
anim.subtype = kCATransitionFromLeft;
//添加动画
[self.yellowIV.layer addAnimation:anim forKey:nil];

CAAnimationGroup

动画组，方便对于多动画的统一控制管理。

animations：用来保存一组动画对象的NSArray

实例如下：

//创建旋转动画对象
CABasicAnimation *retate = [CABasicAnimation animation];
//旋转属性
retate.keyPath = @"transform.rotation";
//角度
retate.toValue = @(M_PI);
    
//创建缩放动画对象
CABasicAnimation *scale = [CABasicAnimation animation];
//缩放属性
scale.keyPath = @"transform.scale";
//缩放比例
scale.toValue = @(0.0);
    
//初始化CAAnimationGroup对象
CAAnimationGroup *group = [CAAnimationGroup animation];
//添加到动画组当中
group.animations = @[retate,scale];
//执行动画时间
group.duration = 2.f;
//添加动画
[self.yellowIV.layer addAnimation:group forKey:nil];

ps：想了解更多的核心动画知识，请阅读ios核心动画高级技巧

参考：完整项目资料下载

iOS中的动画

一、UIView动画

普通方式实现

简单的Block动画

Spring动画

Keyframes动画

转场动画

二、核心动画

开发步骤

CAAnimation继承关系

CAMediaTiming

CAAnimation

CAPropertyAnimation

CABasicAnimation

CASpringAnimation

CAKeyframeAnimation

CATransition

CAAnimationGroup

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