CAShapeLayer和UIBezierPath
一：贝塞尔曲线 UIBezierPath
使用UIBezierPath类可以创建基于矢量的路径，这个类再UIKit中。此类是Core Graphics框架关于path的一个封装。使用此类可以定义简单的形状，如椭圆或者矩形，或者有多个直线和曲线段组成的形状。
1、UIBezierPath基础
UIBezierPath对象是CGPathRef数据类型的封装。path如果是基于矢量形状的，都是直线和曲线段去创建。我们使用只线段去创建矩形和多边形，使用曲线段去创建弧（arc），圆或者其他复杂的曲线形状。每一段都包括一个或者多个点，绘图命令定义如何诠释这些点。每一个直线段或者曲线段的结束的地方是下一个的开始的地方。每一个连接的直线或者曲线段的集合成为subPath。一个UIBezierPath对象定义一个完整的路径包括一个或者多个subpaths。
创建和使用一个path对象的过程是分开的。创建path是第一步，包含以下步骤：
- （1）、创建一个UIBezierPath对象；
- （2）、使用方法moveToPoint:去设置初始线段的起点；
- （3）、添加line或者curve去定义一个或者多个subpaths；
- （4）、改变UIBezierPath对象跟绘图相关的属性。
例如：我们呢可以设置strokedPath的属性lineWidth和lineJoinStyle。也可以设置filledPath的属性usersEvenOddFullRule。
当创建path，我们应该管理path上面的点相对于原点（0，0），这样我们在随后就可以很容易的移动path了。为了绘制path对象，我们要用到stroke和fill方法。这些方法再current graphic context下渲染path的line和curve段。
2、使用UIBezierPath创建多边形—在path下面添加直线条形成多边形
多边形是一些简单的形状,这些形状是由一些直线线条组成，我们可以用
（1）、 - (void)moveToPoint:(CGPoint)point;
（2）、 - (void)addLineToPoint:(CGPoint)point;
方法去构建。
方法moveToPoint:设置我们想要创建形状的起点。从这点开始，我们可以用方法addLineToPoint:去创建一个形状的线段。
我们可以连续的创建line，每一个line的起点都是先前的终点，终点就是指定的点。
下面的代码描述了如何用线段去创建一个五边形。第五条线通过调用 - (void)closePath;方法得到的，它连接了最后一个点（0，40）和第一个点（100，0）
说明：closePath方法不仅结束一个shape的subpath表述，它也在最后一个点和第一个点之间画一条线段，如果我们画多边形的话，这个一个便利的方法我们不需要去画最后一条线。
例如：
- (void)drawRect:(CGRect)rect{
[super drawRect:rect];
UIColor *color = [UIColor redColor];
[color set]; //设置线条颜色
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPath];
aPath.lineWidth = 5.0;
aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角
aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理
// Set the starting point of the shape.
[aPath moveToPoint:CGPointMake(100.0, 0.0)];
// Draw the lines
[aPath addLineToPoint:CGPointMake(200.0, 40.0)];
[aPath addLineToPoint:CGPointMake(160, 140)];
[aPath addLineToPoint:CGPointMake(40.0, 140)];
[aPath addLineToPoint:CGPointMake(0.0, 40.0)];
[aPath closePath];//第五条线通过调用closePath方法得到的
[aPath stroke];//Draws line 根据坐标点连线
// [aPath fill];//填充
}3、使用UIBezierPath创建矩形
使用如下方法即可：
+ (UIBezierPath *)bezierPathWithRect:(CGRect)rect;
例如：
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
[super drawRect:rect];
UIColor *color = [UIColor redColor];
[color set]; //设置线条颜色
UIColor *fillColor = [UIColor yellowColor];
[fillColor setFill];
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPathWithRect:CGRectMake(20, 20, 100, 50)];
aPath.lineWidth = 5.0;
aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角
aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理
[aPath stroke];
}4、使用UIBezierPath创建圆形或者椭圆形
使用这个方法即可：
+ (UIBezierPath *)bezierPathWithOvalInRect:(CGRect)rect;
理解：这个方法根据传入的rect矩形参数绘制一个内切曲线。当传入的rect是一个正方形时，绘制的图像是一个内切圆；当传入的rect是一个长方形时，绘制的图像是一个内切椭圆。
例如：
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
[super drawRect:rect];
UIColor *color = [UIColor redColor];
[color set]; //设置线条颜色
UIColor *fillColor = [UIColor yellowColor];
[fillColor setFill];
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(20, 20, 100, 50)];
aPath.lineWidth = 5.0;
aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角
aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理
[aPath stroke];
}5、使用UIBezierPath创建一段弧线
使用这个方法：
+ (UIBezierPath *)bezierPathWithArcCenter:(CGPoint)center radius:(CGFloat)radius startAngle:(CGFloat)startAngle endAngle:(CGFloat)endAngle clockwise:(BOOL)clockwise;
解释：其中的参数分别指定：这段圆弧的中心，半径，开始角度，结束角度，是否顺时针方向。
例如：
#define pi 3.14159265359
#define DEGREES_TO_RADIANS(degrees) ((pi * degrees)/ 180)
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
UIColor *color = [UIColor redColor];
[color set]; //设置线条颜色
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPathWithArcCenter:CGPointMake(150, 150) radius:75 startAngle:0 endAngle:DEGREES_TO_RADIANS(135) clockwise:YES];
aPath.lineWidth = 5.0;
aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角
aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理
[aPath stroke];
}6、UIBezierPath类提供了添加二次贝塞尔曲线和三次贝塞尔曲线的支持
曲线段在当前点开始，在指定的点结束。曲线的形状有开始点，结束点，一个或者多个控制点的切线定义。下图显示了两种曲线类型的相似，以及控制点和curve形状的关系。
（1）、绘制二次贝塞尔曲线
使用到这个方法：
- (void)addQuadCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint:(CGPoint)controlPoint;
解释：其中的参数分别指定：结束点，控制点；
例如：
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
UIColor *color = [UIColor redColor];
[color set]; //设置线条颜色
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPath];
aPath.lineWidth = 5.0;
aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角
aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理
[aPath moveToPoint:CGPointMake(20, 100)];
[aPath addQuadCurveToPoint:CGPointMake(120, 100) controlPoint:CGPointMake(70, 0)];
[aPath stroke];
}（2）、绘制三次贝塞尔曲线
使用到这个方法：
- (void)addCurveToPoint:(CGPoint)endPoint controlPoint1:(CGPoint)controlPoint1 controlPoint2:(CGPoint)controlPoint2;
解释：其中的参数分别指定：结束点，第一个控制点，第二个控制点；
例如：
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
UIColor *color = [UIColor redColor];
[color set]; //设置线条颜色
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPath];
aPath.lineWidth = 5.0;
aPath.lineCapStyle = kCGLineCapRound; //线条拐角
aPath.lineJoinStyle = kCGLineCapRound; //终点处理
[aPath moveToPoint:CGPointMake(20, 50)];
[aPath addCurveToPoint:CGPointMake(220, 250) controlPoint1:CGPointMake(220, 50) controlPoint2:CGPointMake(20, 250)];
[aPath stroke];
}7、使用Core Graphics函数去修改path。
UIBezierPath类只是 CGPathRef数据类型和path绘图属性的一个封装。虽然通常我们可以用UIBezierPath类的方法去添加直线段和曲线 段，UIBezierPath类还提供了一个属性CGPath，我们可以用来直接修改底层的path data type。如果我们希望用Core Graphics 框架函数去创建path，则我们要用到此属性。
有两种方法可以用来修改和 UIBezierPath对象相关的path。可以完全的使用Core Graphics函数去修改path，也可以使用Core Graphics函数和UIBezierPath函数混合去修改。第一种方法在某些方面相对来说比较容易。我们可以创建一个CGPathRef数据类型， 并调用我们需要修改path信息的函数。
下面的代码就是赋值一个新的CGPathRef给UIBezierPath对象。
例如：
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
UIColor *color = [UIColor redColor];
[color set]; //设置线条颜色
// Create the path data
CGMutablePathRef cgPath = CGPathCreateMutable();
CGPathAddEllipseInRect(cgPath, NULL, CGRectMake(0, 20, 300, 300));
CGPathAddEllipseInRect(cgPath, NULL, CGRectMake(50, 70, 200, 200));
// Now create the UIBezierPath object
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPath];
aPath.CGPath = cgPath;
aPath.usesEvenOddFillRule = YES;
[aPath stroke];
// After assigning it to the UIBezierPath object, you can release
// your CGPathRef data type safely.
CGPathRelease(cgPath);
}如果我们使用Core Graphics函数和UIBezierPath函数混合方法，我们必须小心的移动path 信息在两者之间。因为UIBezierPath类拥有自己底层的CGPathRef data type，我们不能简单的检索该类型并直接的修改它。相反，我们应该生成一个副本，然后修改此副本，然后赋值此副本给CGPath属性，如下代码：
例如：
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
UIColor *color = [UIColor redColor];
[color set]; //设置线条颜色
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, 300, 300)];
// Get the CGPathRef and create a mutable version.
CGPathRef cgPath = aPath.CGPath;
CGMutablePathRef mutablePath = CGPathCreateMutableCopy(cgPath);
// Modify the path and assign it back to the UIBezierPath object
CGPathAddEllipseInRect(mutablePath, NULL, CGRectMake(50, 50, 200, 200));
aPath.CGPath = mutablePath;
// Release both the mutable copy of the path.
CGPathRelease(mutablePath);
[aPath stroke];
}8、rendering（渲染）Bezier Path对象的内容。
当创建一个UIBezierPath对象之后，我们可以使用它的stroke和fill方法在current graphics context中去渲染它。在调用这些方法之前，我们要进行一些其他的任务去确保正确的绘制path。
使用UIColor类的方法去stroke和fill想要的颜色。
设置形状在目标视图中的位置。如果我们 创建的path相对于原点（0，0），则我们可以给current drawing context应用一个适当的affie transform。例如，我想drawing一个形状起始点在（0，0），我可以调用函数CGContextTranslateCTM,并指定水平和垂 直方向的translation值为10。调整graphic context相对于调整path对象的points是首选的方法，因为我们可以很容易的保存和撤销先前的graphics state。
更新path对象的drawing 属性。当渲染path时，UIBezierPath实例的drawing属性会覆盖graphics context下的属性值。
下面的代码实现了在一个自定义view中实现drawRect：方法中去绘制一个椭圆。椭圆边框矩形的左上角位于视图坐标系统的点（50，50）处。
Drawing a path in a view
例如：
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
// Create an oval shape to draw.
UIBezierPath* aPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 100)];
// Set the render colors
[[UIColor blackColor] setStroke];
[[UIColor redColor] setFill];
CGContextRef aRef = UIGraphicsGetCurrentContext();
// If you have content to draw after the shape,
// save the current state before changing the transform
//CGContextSaveGState(aRef);
// Adjust the view's origin temporarily. The oval is
// now drawn relative to the new origin point.
CGContextTranslateCTM(aRef, 50, 50);
// Adjust the drawing options as needed.
aPath.lineWidth = 5;
// Fill the path before stroking it so that the fill
// color does not obscure the stroked line.
[aPath fill];
[aPath stroke];
// Restore the graphics state before drawing any other content.
//CGContextRestoreGState(aRef);
}二：CAShapeLayer
1、属性
（1）、 @property CGPathRef path;
理解：从贝塞尔曲线获取的形状；
（2）、 @property CGColorRef fillColor;
理解：闭环填充颜色；
（3）、 @property(copy) NSString *fillRule;
/* fillRule values. */
CA_EXTERN NSString *const kCAFillRuleNonZero
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_3_0);
CA_EXTERN NSString *const kCAFillRuleEvenOdd
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_3_0);
（4）、 @property CGColorRef strokeColor;
理解：边缘线的颜色；
（5）、 @property CGFloat strokeStart;
理解：控制开始的外观；
（6）、 @property CGFloat strokeEnd;
理解：控制结束的外观；
（7）、 @property CGFloat lineWidth;
理解：设置路径的宽度，默认为1；
（8）、 @property(copy) NSString *lineCap;
理解：边缘线的类型；
/* lineCap values. */
CA_EXTERN NSString *const kCALineCapButt
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_3_0);
CA_EXTERN NSString *const kCALineCapRound
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_3_0);
CA_EXTERN NSString *const kCALineCapSquare
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_3_0);
（9）、 @property(copy) NSString *lineJoin;
理解：连接方式类型
/* lineJoin values. */
CA_EXTERN NSString *const kCALineJoinMiter
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_3_0);
CA_EXTERN NSString *const kCALineJoinRound
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_3_0);
CA_EXTERN NSString *const kCALineJoinBevel
__OSX_AVAILABLE_STARTING (__MAC_10_6, __IPHONE_3_0);
2、步骤：
使用CAShapeLayer与UIBezierPath可以实现不在view的drawRect方法中就画出一些想要的图形
- （1）、新建UIBezierPath对象bezierPath
- （2）、新建CAShapeLayer对象caShapeLayer
- （3）、将bezierPath的CGPath赋值给caShapeLayer的path，即caShapeLayer.path = bezierPath.CGPath
- （4）、把caShapeLayer添加到某个显示该图形的layer中
三、CAShapeLayer+ CAGradientLayer自定义路径
使用： @property(strong) CALayer *mask;
例如：
#define degreesToRadians(x) (M_PI*(x)/180.0)
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
UIView* bgView = [[UIView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 200, 200)];
bgView.backgroundColor = [UIColor redColor];
[self.view addSubview:bgView];
//画出一个完成的进度的背景轨道
//创建一个路径图层
CAShapeLayer* trackLayer = [CAShapeLayer layer];
trackLayer.frame = bgView.bounds;
[bgView.layer addSublayer:trackLayer];
trackLayer.fillColor = [[UIColor clearColor] CGColor];
//指定path的渲染颜色
trackLayer.strokeColor = [[UIColor redColor] CGColor];
//背景同学你就甘心做背景吧，不要太明显了，透明度小一点
trackLayer.opacity = 1;
//指定线的边缘是圆的
trackLayer.lineCap = kCALineCapRound;
//线的宽度
trackLayer.lineWidth = 4;
//上面说明过了用来构建圆形
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithArcCenter:CGPointMake(100, 100) radius:(200-4)/2 startAngle:degreesToRadians(-210) endAngle:degreesToRadians(30) clockwise:YES];
//把path传递給layer，然后layer会处理相应的渲染，整个逻辑和CoreGraph是一致的。
trackLayer.path =[path CGPath];
//动画
CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"strokeEnd"];
animation.duration = 1;
animation.fromValue = @(0.0);
animation.toValue = @(1.0);
[trackLayer addAnimation:animation forKey:@"strokeEnd"];
//创建背景图层
CAGradientLayer *gradientLayer = [CAGradientLayer layer];
[gradientLayer setColors:[NSArray arrayWithObjects:
(id)[[[UIColor blackColor] colorWithAlphaComponent:1] CGColor],
(id)[[[UIColor yellowColor] colorWithAlphaComponent:1] CGColor],
(id)[[[UIColor blueColor] colorWithAlphaComponent:1] CGColor],
(id)[[UIColor clearColor] CGColor],
nil]];
gradientLayer.frame = bgView.bounds;
[gradientLayer setLocations:[NSArray arrayWithObjects:
[NSNumber numberWithFloat:0.0],
[NSNumber numberWithFloat:0.3],
[NSNumber numberWithFloat:0.8],
[NSNumber numberWithFloat:1.0],
nil]];
[gradientLayer setStartPoint:CGPointMake(0, 0.5)];
[gradientLayer setEndPoint:CGPointMake(1, 0.5)];
[gradientLayer setMask:trackLayer]; //用progressLayer来截取渐变层
[bgView.layer addSublayer:gradientLayer];
}