iOS动画学习 -隐式动画

事务

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。你并不需要在Core Animation中手动打开动画，但是你需要明确地关闭它，否则它会一直存在。

当你改变CALayer一个可做动画的属性时，这个改变并不会立刻在屏幕上体现出来。相反，该属性会从先前的值平滑过渡到新的值。这一切都是默认的行为，你不需要做额外的操作。

接下来看一个例子，老样子，先上代码

@interface ViewController ()
@property (nonatomic, strong) CALayer *colorLayer;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

　　　// 创建colorLayer，注意一定要另外创建一个CALayer对象，不要用与视图关联的layer，原因我们后续会讲到

    self.colorLayer = [CALayer layer];
    self.colorLayer.frame = CGRectMake(50.0f, 50.0f, 100.0f, 100.0f);
    self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;

    [self.view.layer addSublayer:self.colorLayer];

}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {

CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;

CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;

CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;

self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;

}

@end

运行之后的初始状态

这里为了方便，我们将改变layer背景色的代码放在了touchesBegan中，点击视图，我们可以看到layer的背景色缓慢的变化为一个新的颜色（系统默认的动画周期是0.25秒，可能不太明显），像这种不显示创建动画对象的方式，称之为隐式动画。

但当你改变一个属性，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。

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，这个类的设计有些奇怪，不像你从它的命名预期的那样去管理一个简单的事务，而是管理了一叠你不能访问的事务。CATransaction没有属性或者实例方法，并且也不能用+alloc和-init方法创建它。而是用类方法+begin和+commit分别来入栈或者出栈。任何可以做动画的图层属性都可以添加到栈顶的事务。

接下来我们对之前的代码进行更改，用CATransaction进行一些控制

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [CATransaction begin];
    [CATransaction setAnimationDuration:1.0];

    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;

    [CATransaction commit];
}

我们通过CATransaction对动画周期做了设置，可以明显看出动画过程

完成块

CATransaction中有一个完成动画后的回调，我们添加上可以看看

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [CATransaction begin];
    [CATransaction setAnimationDuration:1.0];
    [CATransaction setCompletionBlock:^{
        CGAffineTransform transform = self.colorLayer.affineTransform;
        transform = CGAffineTransformRotate(transform, M_PI_4);
        self.colorLayer.affineTransform = transform;
    }];
    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;

    [CATransaction commit];
}

运行后点击视图，可以看到如下图

注意旋转动画要比颜色渐变快得多，这是因为完成块是在颜色渐变的事务提交并出栈之后才被执行，于是，用默认的事务做变换，默认的时间也就变成了0.25秒。

图层行为

接下来就到了解释为什么不要直接操作与视图关联的图层，这里我们先添加一个按钮和一个视图，添加完之后这个样子

点击按钮时，要响应如下方法

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIView *animationView;
@end

- (IBAction)changeColor:(UIButton *)sender {
    [CATransaction begin];
    [CATransaction setAnimationDuration:1.0];

    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    self.animationView.layer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;

    [CATransaction commit];

}

当点击按钮时，我们并没有看到视图的背景慢慢过渡到新颜色，而是立刻变化的，这是为什么呢？

试想一下，如果UIView的属性都有动画特性的话，那么无论在什么时候修改它，我们都应该能注意到的。所以，如果说UIKit建立在Core Animation（默认对所有东西都做动画）之上，那么隐式动画是如何被UIKit禁用掉呢？

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：

• 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。我们可以用一个demo做个简单的实验

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    NSLog(@"Outside: %@", [self.animationView actionForLayer:self.animationView.layer forKey:@"backgroundColor"]);

    [UIView beginAnimations:nil context:nil];

    NSLog(@"Inside: %@", [self.animationView actionForLayer:self.animationView.layer forKey:@"backgroundColor"]);

    [UIView commitAnimations];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
}

控制台打印结果

-- ::05.397157+ Animation[:] Outside: <null>
-- ::05.398090+ Animation[:] Inside: <CABasicAnimation: 0x6040004362a0>

所以跟猜测的一样，当属性在动画块之外发生改变，UIView直接通过返回nil来禁用隐式动画。但如果在动画块范围之内，根据动画具体类型返回相应的属性，在这个例子就是CABasicAnimation

当然返回nil并不是禁用隐式动画唯一的办法，CATransaction有个方法叫做+setDisableActions:，可以用来对所有属性打开或者关闭隐式动画。

总结

这一章讨论了隐式动画，还有Core Animation对指定属性选择合适的动画行为的机制。同时你知道了UIKit是如何充分利用Core Animation的隐式动画机制来强化它的显式系统，以及动画是如何被默认禁用并且当需要的时候启用的。

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