iOS——Core Animation 知识摘抄（三）

原文地址：http://www.cocoachina.com/ios/20150105/10827.html

CAShapeLayer

CAShapeLayer是一个通过矢量图形而不是bitmap来绘制的图层子类。你指定诸如颜色和线宽等属性，用CGPath来定义想要绘制的图形，最后CAShapeLayer就自动渲染出来了。当然，你也可以用Core Graphics直接向原始的CALayer的内容中绘制一个路径，相比直下，使用CAShapeLayer有以下一些优点：

• 渲染快速。CAShapeLayer使用了硬件加速，绘制同一图形会比用Core Graphics快很多。

• 高效使用内存。一个CAShapeLayer不需要像普通CALayer一样创建一个寄宿图形，所以无论有多大，都不会占用太多的内存。

• 不会被图层边界剪裁掉。一个CAShapeLayer可以在边界之外绘制。你的图层路径不会像在使用Core Graphics的普通CALayer一样被剪裁掉（如我们在第二章所见）。

• 不会出现像素化。当你给CAShapeLayer做3D变换时，它不像一个有寄宿图的普通图层一样变得像素化。

事实上你可以在一个图层上绘制好几个不同的形状。你可以控制一些属性比如lineWith（线宽，用点表示单位），lineCap（线条结尾的样子），和lineJoin（线条之间的结合点的样子）；但是在图层层面你只有一次机会设置这些属性。如果你想用不同颜色或风格来绘制多个形状，就不得不为每个形状准备一个图层了。

CAShapeLayer属性是CGPathRef类型，但是我们用UIBezierPath帮助类创建了图层路径，这样我们就不用考虑人工释放CGPath了

#import "DrawingView.h"
#import @interface ViewController ()
@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *containerView;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad
{
  [super viewDidLoad];
  //create path
  UIBezierPath *path = [[UIBezierPath alloc] init];
  [path moveToPoint:CGPointMake(, )];
  ?
  [path addArcWithCenter:CGPointMake(, ) radius: startAngle: endAngle:*M_PI clockwise:YES];
  [path moveToPoint:CGPointMake(, )];
  [path addLineToPoint:CGPointMake(, )];
  [path addLineToPoint:CGPointMake(, )];
  [path moveToPoint:CGPointMake(, )];
  [path addLineToPoint:CGPointMake(, )];
  [path moveToPoint:CGPointMake(, )];
  [path addLineToPoint:CGPointMake(, )];
  //create shape layer
  CAShapeLayer *shapeLayer = [CAShapeLayer layer];
  shapeLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor;
  shapeLayer.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor;
  shapeLayer.lineWidth = ;
  shapeLayer.lineJoin = kCALineJoinRound;
  shapeLayer.lineCap = kCALineCapRound;
  shapeLayer.path = path.CGPath;
  //add it to our view
  [self.containerView.layer addSublayer:shapeLayer];
}
@end

第二章里面提到了CAShapeLayer为创建圆角视图提供了一个方法，就是CALayer的cornerRadius属性（译者注：其实是在第四章提到的）。虽然使用CAShapeLayer类需要更多的工作，但是它有一个优势就是可以单独指定每个角。

我们创建圆角举行其实就是人工绘制单独的直线和弧度，但是事实上UIBezierPath有自动绘制圆角矩形的构造方法，下面这段代码绘制了一个有三个圆角一个直角的矩形：

//define path parameters
CGRect rect = CGRectMake(, , , );
CGSize radii = CGSizeMake(, );
UIRectCorner corners = UIRectCornerTopRight | UIRectCornerBottomRight | UIRectCornerBottomLeft;
//create path
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:rect byRoundingCorners:corners cornerRadii:radii];

CATextLayer

Core Animation提供了一个CALayer的子类CATextLayer，它以图层的形式包含了UILabel几乎所有的绘制特性，并且额外提供了一些新的特性。

CATextLayer也要比UILabel渲染得快得多。很少有人知道在iOS 6及之前的版本，UILabel其实是通过WebKit来实现绘制的，这样就造成了当有很多文字的时候就会有极大的性能压力。而CATextLayer使用了Core text，并且渲染得非常快。用CATextLayer来实现一个UILabel：

@interface ViewController ()
@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *labelView;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad
{
  [super viewDidLoad];
  //create a text layer
  CATextLayer *textLayer = [CATextLayer layer];
  textLayer.frame = self.labelView.bounds;
  [self.labelView.layer addSublayer:textLayer];
  //set text attributes
  textLayer.foregroundColor = [UIColor blackColor].CGColor;
  textLayer.alignmentMode = kCAAlignmentJustified;
  textLayer.wrapped = YES;
  //choose a font
  UIFont *font = [UIFont systemFontOfSize:];
  //set layer font
  CFStringRef fontName = (__bridge CFStringRef)font.fontName;
  CGFontRef fontRef = CGFontCreateWithFontName(fontName);
  textLayer.font = fontRef;
  textLayer.fontSize = font.pointSize;
  CGFontRelease(fontRef);
  //choose some text
  NSString *text = @"Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing \ elit. Quisque massa arcu, eleifend vel varius in, facilisis pulvinar \ leo. Nunc quis nunc at mauris pharetra condimentum ut ac neque. Nunc elementum, libero ut porttitor dictum, diam odio congue lacus, vel \ fringilla sapien diam at purus. Etiam suscipit pretium nunc sit amet \ lobortis";
  //set layer text
  textLayer.string = text;
}
@end

如果你自习看这个文本，你会发现一个奇怪的地方：这些文本有一些像素化了。这是因为并没有以Retina的方式渲染，第二章提到了这个contentScale属性，用来决定图层内容应该以怎样的分辨率来渲染。contentsScale并不关心屏幕的拉伸因素而总是默认为1.0。如果我们想以Retina的质量来显示文字，我们就得手动地设置CATextLayer的contentsScale属性，如下：textLayer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;

富文本

UIKit 的 UILabel 允许你通过在 IB 中简单的拖曳添加文本，但你不能改变文本的颜色和其中的单词。
    Core Graphics/Quartz几乎允许你做任何系统允许的事情，但你需要为每个字形计算位置，并画在屏幕上。

CoreText正结合了这两者！你自己可以完全控制位置、布局、类似文本大小和颜色这样的属性，CoreText将帮你完善其它的东西??类似文本换行、字体呈现等等。

然而，CoreText.framework本身非常庞大，学习成本较高，使用起来也不是很方便，所以一般不是特殊需要，很少会有人去使用它。

随着iOS6 API的发布，文字显示的API越来越完善，其中一个重要的更新是在UITextField，UITextView和UILabel中加入了对AttributedString的支持，实现行距控制，字距控制，段落控制等高级功能也不必再去使用深奥的CoreText框架。

而iOS7的发布，苹果又引入了TextKit,TextKit是一个快速而又现代化的文字排版和渲染引擎。

TextKit并没有新增类，只是在原有的文本显示控件上进行了封装，可以在平时我们最喜欢使用的UILabel，UITextField，UITextView等控件里面使用，其最主要的作用就是为程序提供文字排版和渲染的功能。
    苹果引入TextKit的目的并非要取代已有的CoreText框架，虽然CoreText的主要作用也是用于文字的排版和渲染，但它是一种先进而又处于底层技术，如果我们需要将文本内容直接渲染到图形上下文(Graphics context)时，从性能和易用性来考虑，最佳方案就是使用CoreText。而如果我们需要直接利用苹果提供的一些控件(如UITextView、UILabel和UITextField等)对文字进行排版，那么借助于UIKit中TextKit提供的API无疑更为方便快捷。
    TextKit在文字处理方面具有非常强大的功能，并且开发者可以对TextKit进行定制和扩展。据悉，苹果利用了2年的时间来开发TextKit，相信这对许多开发者来说都是福音。

然而，无论CoreText还是TextKit都是非常庞大的体系，而我们的需求通过一个简单小巧的AttributedString就可以轻松搞定，所以本文的关注点只有一个，那就是AttributedString。

方法一：

NSString *originStr = @"Hello,中秋节！";

    //方式一

    //创建 NSMutableAttributedString
    NSMutableAttributedString *attributedStr01 = [[NSMutableAttributedString alloc] initWithString: originStr];

    //添加属性

    //给所有字符设置字体为Zapfino，字体高度为15像素
    [attributedStr01 addAttribute: NSFontAttributeName value: [UIFont fontWithName: @"Zapfino" size: ]
                                                       range: NSMakeRange(, originStr.length)];
    //分段控制，最开始4个字符颜色设置成蓝色
    [attributedStr01 addAttribute: NSForegroundColorAttributeName value: [UIColor blueColor] range: NSMakeRange(, )];
    //分段控制，第5个字符开始的3个字符，即第5、6、7字符设置为红色
    [attributedStr01 addAttribute: NSForegroundColorAttributeName value: [UIColor redColor] range: NSMakeRange(, )];

    //赋值给显示控件label01的 attributedText
    _label01.attributedText = attributedStr01;

方法二：

//方式二的分段处理
    //第一段
    NSDictionary *attrDict1 = @{ NSFontAttributeName: [UIFont fontWithName: @"Zapfino" size: ],
                                 NSForegroundColorAttributeName: [UIColor blueColor] };
    NSAttributedString *attrStr1 = [[NSAttributedString alloc] initWithString: [originStr substringWithRange: NSMakeRange(, )] attributes: attrDict1];

    //第二段
    NSDictionary *attrDict2 = @{ NSFontAttributeName: [UIFont fontWithName: @"Zapfino" size: ],
                                 NSForegroundColorAttributeName: [UIColor redColor] };
    NSAttributedString *attrStr2 = [[NSAttributedString alloc] initWithString: [originStr substringWithRange: NSMakeRange(, )] attributes: attrDict2];

    //第三段
    NSDictionary *attrDict3 = @{ NSFontAttributeName: [UIFont fontWithName: @"Zapfino" size: ],
                                 NSForegroundColorAttributeName: [UIColor blackColor] };
    NSAttributedString *attrStr3 = [[NSAttributedString alloc] initWithString: [originStr substringWithRange:
                                                                                NSMakeRange(, originStr.length -  - )] attributes: attrDict3];
    //合并
    NSMutableAttributedString *attributedStr03 = [[NSMutableAttributedString alloc] initWithAttributedString: attrStr1];
    [attributedStr03 appendAttributedString: attrStr2];
    [attributedStr03 appendAttributedString: attrStr3];

    _label03.attributedText = attributedStr03;

AttributedString可设置的属性：

// NSFontAttributeName                设置字体属性，默认值：字体：Helvetica(Neue) 字号：12
// NSForegroundColorAttributeNam      设置字体颜色，取值为 UIColor对象，默认值为黑色
// NSBackgroundColorAttributeName     设置字体所在区域背景颜色，取值为 UIColor对象，默认值为nil, 透明色
// NSLigatureAttributeName            设置连体属性，取值为NSNumber 对象(整数)，0 表示没有连体字符，1 表示使用默认的连体字符
// NSKernAttributeName                设定字符间距，取值为 NSNumber 对象（整数），正值间距加宽，负值间距变窄
// NSStrikethroughStyleAttributeName  设置删除线，取值为 NSNumber 对象（整数）
// NSStrikethroughColorAttributeName  设置删除线颜色，取值为 UIColor 对象，默认值为黑色
// NSUnderlineStyleAttributeName      设置下划线，取值为 NSNumber 对象（整数），枚举常量 NSUnderlineStyle中的值，与删除线类似
// NSUnderlineColorAttributeName      设置下划线颜色，取值为 UIColor 对象，默认值为黑色
// NSStrokeWidthAttributeName         设置笔画宽度，取值为 NSNumber 对象（整数），负值填充效果，正值中空效果
// NSStrokeColorAttributeName         填充部分颜色，不是字体颜色，取值为 UIColor 对象
// NSShadowAttributeName              设置阴影属性，取值为 NSShadow 对象
// NSTextEffectAttributeName          设置文本特殊效果，取值为 NSString 对象，目前只有图版印刷效果可用：
// NSBaselineOffsetAttributeName      设置基线偏移值，取值为 NSNumber （float）,正值上偏，负值下偏
// NSObliquenessAttributeName         设置字形倾斜度，取值为 NSNumber （float）,正值右倾，负值左倾
// NSExpansionAttributeName           设置文本横向拉伸属性，取值为 NSNumber （float）,正值横向拉伸文本，负值横向压缩文本
// NSWritingDirectionAttributeName    设置文字书写方向，从左向右书写或者从右向左书写
// NSVerticalGlyphFormAttributeName   设置文字排版方向，取值为 NSNumber 对象(整数)，0 表示横排文本，1 表示竖排文本
// NSLinkAttributeName                设置链接属性，点击后调用浏览器打开指定URL地址
// NSAttachmentAttributeName          设置文本附件,取值为NSTextAttachment对象,常用于文字图片混排
// NSParagraphStyleAttributeName      设置文本段落排版格式，取值为 NSParagraphStyle 对象

富文本的前半段原文地址为：http://blog.csdn.net/mylizh/article/details/39024353

UILabel 的替代品

我们已经证实了CATextLayer比UILabel有着更好的性能表现，同时还有额外的布局选项并且在iOS 5上支持富文本。但是与一般的标签比较而言会更加繁琐一些。如果我们真的在需求一个UILabel的可用替代品，最好是能够在Interface Builder上创建我们的标签，而且尽可能地像一般的视图一样正常工作。

我们应该继承UILabel，然后添加一个子图层CATextLayer并重写显示文本的方法。但是仍然会有由UILabel的-drawRect:方法创建的空寄宿图。而且由于CALayer不支持自动缩放和自动布局，子视图并不是主动跟踪视图边界的大小，所以每次视图大小被更改，我们不得不手动更新子图层的边界。

我们真正想要的是一个用CATextLayer作为宿主图层的UILabel子类，这样就可以随着视图自动调整大小而且也没有冗余的寄宿图啦。

#import "LayerLabel.h"
#import @implementation LayerLabel
+ (Class)layerClass
{
  //this makes our label create a CATextLayer //instead of a regular CALayer for its backing layer
  return [CATextLayer class];
}
- (CATextLayer *)textLayer
{
  return (CATextLayer *)self.layer;
}
- (void)setUp
{
  //set defaults from UILabel settings
  self.text = self.text;
  self.textColor = self.textColor;
  self.font = self.font;
  //we should really derive these from the UILabel settings too
  //but that's complicated, so for now we'll just hard-code them
  [self textLayer].alignmentMode = kCAAlignmentJustified;
  ?
  [self textLayer].wrapped = YES;
  [self.layer display];
}
- (id)initWithFrame:(CGRect)frame
{
  //called when creating label programmatically
  if (self = [super initWithFrame:frame]) {
    [self setUp];
  }
  return self;
}
- (void)awakeFromNib
{
  //called when creating label using Interface Builder
  [self setUp];
}
- (void)setText:(NSString *)text
{
  super.text = text;
  //set layer text
  [self textLayer].string = text;
}
- (void)setTextColor:(UIColor *)textColor
{
  super.textColor = textColor;
  //set layer text color
  [self textLayer].foregroundColor = textColor.CGColor;
}
- (void)setFont:(UIFont *)font
{
  super.font = font;
  //set layer font
  CFStringRef fontName = (__bridge CFStringRef)font.fontName;
  CGFontRef fontRef = CGFontCreateWithFontName(fontName);
  [self textLayer].font = fontRef;
  [self textLayer].fontSize = font.pointSize;
  ?
  CGFontRelease(fontRef);
}
@end

上面代码演示了一个UILabel子类LayerLabel用CATextLayer绘制它的问题，而不是调用一般的UILabel使用的较慢的-drawRect：方法。LayerLabel示例既可以用代码实现，也可以在Interface Builder实现，只要把普通的标签拖入视图之中，然后设置它的类是LayerLabel就可以了。

如果你运行代码，你会发现文本并没有像素化，而我们也没有设置contentsScale属性。把CATextLayer作为宿主图层的另一好处就是视图自动设置了contentsScale属性。

如果你打算支持iOS 6及以上，基于CATextLayer的标签可能就有有些局限性。但是总得来说，如果想在app里面充分利用CALayer子类，用+layerClass来创建基于不同图层的视图是一个简单可复用的方法。