如果想讓事情變得順利，只有靠自己 -- 夏爾·紀(jì)堯姆

上一章介紹了隱式動(dòng)畫(huà)的概念。隱式動(dòng)畫(huà)是在iOS平臺(tái)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)用戶界面的一種直接方式，也是UIKit動(dòng)畫(huà)機(jī)制的基礎(chǔ)，不過(guò)它并不能涵蓋所有的動(dòng)畫(huà)類(lèi)型。在這一章中，我們將要研究一下顯式動(dòng)畫(huà)，它能夠?qū)σ恍傩宰鲋付ǖ淖远x動(dòng)畫(huà)，或者創(chuàng)建非線性動(dòng)畫(huà)，比如沿著任意一條曲線移動(dòng)。

屬性動(dòng)畫(huà)

首先我們來(lái)探討一下屬性動(dòng)畫(huà)。屬性動(dòng)畫(huà)作用于圖層的某個(gè)單一屬性，并指定了它的一個(gè)目標(biāo)值，或者一連串將要做動(dòng)畫(huà)的值。屬性動(dòng)畫(huà)分為兩種：基礎(chǔ)和關(guān)鍵幀。

基礎(chǔ)動(dòng)畫(huà)

動(dòng)畫(huà)其實(shí)就是一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的改變，最簡(jiǎn)單的形式就是從一個(gè)值改變到另一個(gè)值，這也是CABasicAnimation最主要的功能。CABasicAnimation是CAPropertyAnimation的一個(gè)子類(lèi)，而CAPropertyAnimation的父類(lèi)是CAAnimation，CAAnimation同時(shí)也是Core Animation所有動(dòng)畫(huà)類(lèi)型的抽象基類(lèi)。作為一個(gè)抽象類(lèi)，CAAnimation本身并沒(méi)有做多少工作，它提供了一個(gè)計(jì)時(shí)函數(shù)（見(jiàn)第十章“緩沖”），一個(gè)委托（用于反饋動(dòng)畫(huà)狀態(tài)）以及一個(gè)removedOnCompletion，用于標(biāo)識(shí)動(dòng)畫(huà)是否該在結(jié)束后自動(dòng)釋放（默認(rèn)YES，為了防止內(nèi)存泄露）。CAAnimation同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一些協(xié)議，包括CAAction（允許CAAnimation的子類(lèi)可以提供圖層行為），以及CAMediaTiming（第九章“圖層時(shí)間”將會(huì)詳細(xì)解釋?zhuān)?/p>

CAPropertyAnimation通過(guò)指定動(dòng)畫(huà)的keyPath作用于一個(gè)單一屬性，CAAnimation通常應(yīng)用于一個(gè)指定的CALayer，于是這里指的也就是一個(gè)圖層的keyPath了。實(shí)際上它是一個(gè)關(guān)鍵路徑（一些用點(diǎn)表示法可以在層級(jí)關(guān)系中指向任意嵌套的對(duì)象），而不僅僅是一個(gè)屬性的名稱(chēng)，因?yàn)檫@意味著動(dòng)畫(huà)不僅可以作用于圖層本身的屬性，而且還包含了它的子成員的屬性，甚至是一些虛擬的屬性（后面會(huì)詳細(xì)解釋?zhuān)?/p>

CABasicAnimation繼承于CAPropertyAnimation，并添加了如下屬性：

id fromValue 
id toValue 
id byValue

從命名就可以得到很好的解釋?zhuān)?code style="box-sizing: border-box; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; font-size: 12.6px; padding-top: 2px; padding-bottom: 2px; color: rgb(45, 133, 202); border-radius: 4px; background-color: rgb(249, 242, 244);">fromValue代表了動(dòng)畫(huà)開(kāi)始之前屬性的值，toValue代表了動(dòng)畫(huà)結(jié)束之后的值，byValue代表了動(dòng)畫(huà)執(zhí)行過(guò)程中改變的值。

通過(guò)組合這三個(gè)屬性就可以有很多種方式來(lái)指定一個(gè)動(dòng)畫(huà)的過(guò)程。它們被定義成id類(lèi)型而不是一些具體的類(lèi)型是因?yàn)閷傩詣?dòng)畫(huà)可以用作很多不同種的屬性類(lèi)型，包括數(shù)字類(lèi)型，矢量，變換矩陣，甚至是顏色或者圖片。

id類(lèi)型可以包含任意由NSObject派生的對(duì)象，但有時(shí)候你會(huì)希望對(duì)一些不直接從NSObject繼承的屬性類(lèi)型做動(dòng)畫(huà)，這意味著你需要把這些值用一個(gè)對(duì)象來(lái)封裝，或者強(qiáng)轉(zhuǎn)成一個(gè)對(duì)象，就像某些功能和Objective-C對(duì)象類(lèi)似的Core Foundation類(lèi)型。但是如何從一個(gè)具體的數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換成id看起來(lái)并不明顯，一些普通的例子見(jiàn)表8.1。

表8.1 用于CAPropertyAnimation的一些類(lèi)型轉(zhuǎn)換

fromValue，toValue和byValue屬性可以用很多種方式來(lái)組合，但為了防止沖突，不能一次性同時(shí)指定這三個(gè)值。例如，如果指定了fromValue等于2，toValue等于4，byValue等于3，那么Core Animation就不知道結(jié)果到底是4（toValue）還是5（fromValue + byValue）了。他們的用法在CABasicAnimation頭文件中已經(jīng)描述的很清楚了，所以在這里就不重復(fù)了?？偟恼f(shuō)來(lái)，就是只需要指定toValue或者byValue，剩下的值都可以通過(guò)上下文自動(dòng)計(jì)算出來(lái)。

舉個(gè)例子：我們修改一下第七章中的顏色漸變的動(dòng)畫(huà)，用顯式的CABasicAnimation來(lái)取代之前的隱式動(dòng)畫(huà)，代碼見(jiàn)清單8.1。

清單8.1 通過(guò)CABasicAnimation來(lái)設(shè)置圖層背景色

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *layerView;
@property (nonatomic, strong) IBOutlet CALayer *colorLayer;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //create sublayer
    self.colorLayer = [CALayer layer];
    self.colorLayer.frame = CGRectMake(50.0f, 50.0f, 100.0f, 100.0f);
    self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
    //add it to our view
    [self.layerView.layer addSublayer:self.colorLayer];
}

- (IBAction)changeColor
{
    ?//create a new random color
    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    UIColor *color = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0];
    //create a basic animation
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
    animation.keyPath = @"backgroundColor";
    animation.toValue = (__bridge id)color.CGColor;
    //apply animation to layer
    [self.colorLayer addAnimation:animation forKey:nil];
}

@end

運(yùn)行程序，結(jié)果有點(diǎn)差強(qiáng)人意，點(diǎn)擊按鈕，的確可以使圖層動(dòng)畫(huà)過(guò)渡到一個(gè)新的顏色，然動(dòng)畫(huà)結(jié)束之后又立刻變回原始值。

這是因?yàn)閯?dòng)畫(huà)并沒(méi)有改變圖層的模型，而只是呈現(xiàn)（第七章）。一旦動(dòng)畫(huà)結(jié)束并從圖層上移除之后，圖層就立刻恢復(fù)到之前定義的外觀狀態(tài)。我們從沒(méi)改變過(guò)backgroundColor屬性，所以圖層就返回到原始的顏色。

當(dāng)之前在使用隱式動(dòng)畫(huà)的時(shí)候，實(shí)際上它就是用例子中CABasicAnimation來(lái)實(shí)現(xiàn)的（回憶第七章，我們?cè)?code style="box-sizing: border-box; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; font-size: 12.6px; padding-top: 2px; padding-bottom: 2px; color: rgb(45, 133, 202); border-radius: 4px; background-color: rgb(249, 242, 244);">-actionForLayer:forKey:委托方法打印出來(lái)的結(jié)果就是CABasicAnimation）。但是在那個(gè)例子中，我們通過(guò)設(shè)置屬性來(lái)打開(kāi)動(dòng)畫(huà)。在這里我們做了相同的動(dòng)畫(huà)，但是并沒(méi)有設(shè)置任何屬性的值（這就是為什么會(huì)立刻變回初始狀態(tài)的原因）。

把動(dòng)畫(huà)設(shè)置成一個(gè)圖層的行為（然后通過(guò)改變屬性值來(lái)啟動(dòng)動(dòng)畫(huà)）是到目前為止同步屬性值和動(dòng)畫(huà)狀態(tài)最簡(jiǎn)單的方式了，假設(shè)由于某些原因我們不能這么做（通常因?yàn)?code style="box-sizing: border-box; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; font-size: 12.6px; padding-top: 2px; padding-bottom: 2px; color: rgb(45, 133, 202); border-radius: 4px; background-color: rgb(249, 242, 244);">UIView關(guān)聯(lián)的圖層不能這么做動(dòng)畫(huà)），那么有兩種可以更新屬性值的方式：在動(dòng)畫(huà)開(kāi)始之前或者動(dòng)畫(huà)結(jié)束之后。

動(dòng)畫(huà)之前改變屬性的值是最簡(jiǎn)單的辦法，但這意味著我們不能使用fromValue這么好的特性了，而且要手動(dòng)將fromValue設(shè)置成圖層當(dāng)前的值。

于是在動(dòng)畫(huà)創(chuàng)建之前插入如下代碼，就可以解決問(wèn)題了

animation.fromValue = (__bridge id)self.colorLayer.backgroundColor; 
self.colorLayer.backgroundColor = color.CGColor;

這的確是可行的，但還是有些問(wèn)題，如果這里已經(jīng)正在進(jìn)行一段動(dòng)畫(huà)，我們需要從呈現(xiàn)圖層那里去獲得fromValue，而不是模型圖層。另外，由于這里的圖層并不是UIView關(guān)聯(lián)的圖層，我們需要用CATransaction來(lái)禁用隱式動(dòng)畫(huà)行為，否則默認(rèn)的圖層行為會(huì)干擾我們的顯式動(dòng)畫(huà)（實(shí)際上，顯式動(dòng)畫(huà)通常會(huì)覆蓋隱式動(dòng)畫(huà)，但在文章中并沒(méi)有提到，所以為了安全最好這么做）。

更新之后的代碼如下：

CALayer *layer = self.colorLayer.presentationLayer ?:
self.colorLayer;
 animation.fromValue = (__bridge id)layer.backgroundColor;
[CATransaction begin];
[CATransaction setDisableActions:YES];
self.colorLayer.backgroundColor = color.CGColor;
[CATransaction commit];

如果給每個(gè)動(dòng)畫(huà)都添加這些，代碼會(huì)顯得特別臃腫。幸運(yùn)的是，我們可以從CABasicAnimation去自動(dòng)設(shè)置這些。于是可以創(chuàng)建一個(gè)可復(fù)用的代碼。清單8.2修改了之前的示例，通過(guò)使用CABasicAnimation的一個(gè)函數(shù)來(lái)避免在每次動(dòng)畫(huà)時(shí)候都重復(fù)那些臃腫的代碼。

清單8.2 修改動(dòng)畫(huà)立刻恢復(fù)到原始狀態(tài)的一個(gè)可復(fù)用函數(shù)

- (void)applyBasicAnimation:(CABasicAnimation *)animation toLayer:(CALayer *)layer
?{

    //set the from value (using presentation layer if available)
    animation.fromValue = [layer.presentationLayer ?: layer valueForKeyPath:animation.keyPath];
    //update the property in advance
    //note: this approach will only work if toValue != nil 
    [CATransaction begin];
    [CATransaction setDisableActions:YES];
    [layer setValue:animation.toValue forKeyPath:animation.keyPath];
    [CATransaction commit];
    //apply animation to layer
    [layer addAnimation:animation forKey:nil];
}

- (IBAction)changeColor
{
    //create a new random color
    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    UIColor *color = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0];
    //create a basic animation
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
    animation.keyPath = @"backgroundColor";
    animation.toValue = (__bridge id)color.CGColor;
    //apply animation without snap-back
    [self applyBasicAnimation:animation toLayer:self.colorLayer];
}

這種簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式通過(guò)toValue而不是byValue來(lái)處理動(dòng)畫(huà)，不過(guò)這已經(jīng)是朝更好的解決方案邁出一大步了。你可以把它添加給CALayer作為一個(gè)分類(lèi)，以方便更好地使用。

解決看起來(lái)如此簡(jiǎn)單的一個(gè)問(wèn)題都著實(shí)麻煩，但是別的方案會(huì)更加復(fù)雜。如果不在動(dòng)畫(huà)開(kāi)始之前去更新目標(biāo)屬性，那么就只能在動(dòng)畫(huà)完全結(jié)束或者取消的時(shí)候更新它。這意味著我們需要精準(zhǔn)地在動(dòng)畫(huà)結(jié)束之后，圖層返回到原始值之前更新屬性。那么該如何找到這個(gè)點(diǎn)呢？

CAAnimationDelegate

在第七章使用隱式動(dòng)畫(huà)的時(shí)候，我們可以在CATransaction完成塊中檢測(cè)到動(dòng)畫(huà)的完成。但是這種方式并不適用于顯式動(dòng)畫(huà)，因?yàn)檫@里的動(dòng)畫(huà)和事務(wù)并沒(méi)太多關(guān)聯(lián)。

那么為了知道一個(gè)顯式動(dòng)畫(huà)在何時(shí)結(jié)束，我們需要使用一個(gè)實(shí)現(xiàn)了CAAnimationDelegate協(xié)議的delegate。

CAAnimationDelegate在任何頭文件中都找不到，但是可以在CAAnimation頭文件或者蘋(píng)果開(kāi)發(fā)者文檔中找到相關(guān)函數(shù)。在這個(gè)例子中，我們用-animationDidStop:finished:方法在動(dòng)畫(huà)結(jié)束之后來(lái)更新圖層的backgroundColor。

當(dāng)更新屬性的時(shí)候，我們需要設(shè)置一個(gè)新的事務(wù)，并且禁用圖層行為。否則動(dòng)畫(huà)會(huì)發(fā)生兩次，一個(gè)是因?yàn)轱@式的CABasicAnimation，另一次是因?yàn)殡[式動(dòng)畫(huà)，具體實(shí)現(xiàn)見(jiàn)訂單8.3。

清單8.3 動(dòng)畫(huà)完成之后修改圖層的背景色

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //create sublayer
    self.colorLayer = [CALayer layer];
    self.colorLayer.frame = CGRectMake(50.0f, 50.0f, 100.0f, 100.0f);
    self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
    //add it to our view
    [self.layerView.layer addSublayer:self.colorLayer];
}

- (IBAction)changeColor
{
    //create a new random color
    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    UIColor *color = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0];
    //create a basic animation
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
    animation.keyPath = @"backgroundColor";
    animation.toValue = (__bridge id)color.CGColor;
    animation.delegate = self;
    //apply animation to layer
    [self.colorLayer addAnimation:animation forKey:nil];
}

- (void)animationDidStop:(CABasicAnimation *)anim finished:(BOOL)flag
{
    //set the backgroundColor property to match animation toValue
    [CATransaction begin];
    [CATransaction setDisableActions:YES];
    self.colorLayer.backgroundColor = (__bridge CGColorRef)anim.toValue;
    [CATransaction commit];
}

@end

對(duì)CAAnimation而言，使用委托模式而不是一個(gè)完成塊會(huì)帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，就是當(dāng)你有多個(gè)動(dòng)畫(huà)的時(shí)候，無(wú)法在在回調(diào)方法中區(qū)分。在一個(gè)視圖控制器中創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)的時(shí)候，通常會(huì)用控制器本身作為一個(gè)委托（如清單8.3所示），但是所有的動(dòng)畫(huà)都會(huì)調(diào)用同一個(gè)回調(diào)方法，所以你就需要判斷到底是那個(gè)圖層的調(diào)用。

考慮一下第三章的鬧鐘，“圖層幾何學(xué)”，我們通過(guò)簡(jiǎn)單地每秒更新指針的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)鐘，但如果指針動(dòng)態(tài)地轉(zhuǎn)向新的位置會(huì)更加真實(shí)。

我們不能通過(guò)隱式動(dòng)畫(huà)來(lái)實(shí)現(xiàn)因?yàn)檫@些指針都是UIView的實(shí)例，所以圖層的隱式動(dòng)畫(huà)都被禁用了。我們可以簡(jiǎn)單地通過(guò)UIView的動(dòng)畫(huà)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。但如果想更好地控制動(dòng)畫(huà)時(shí)間，使用顯式動(dòng)畫(huà)會(huì)更好（更多內(nèi)容見(jiàn)第十章）。使用CABasicAnimation來(lái)做動(dòng)畫(huà)可能會(huì)更加復(fù)雜，因?yàn)槲覀冃枰?code style="box-sizing: border-box; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; font-size: 12.6px; padding-top: 2px; padding-bottom: 2px; color: rgb(45, 133, 202); border-radius: 4px; background-color: rgb(249, 242, 244);">-animationDidStop:finished:中檢測(cè)指針狀態(tài)（用于設(shè)置結(jié)束的位置）。

動(dòng)畫(huà)本身會(huì)作為一個(gè)參數(shù)傳入委托的方法，也許你會(huì)認(rèn)為可以控制器中把動(dòng)畫(huà)存儲(chǔ)為一個(gè)屬性，然后在回調(diào)用比較，但實(shí)際上并不起作用，因?yàn)槲袀魅氲膭?dòng)畫(huà)參數(shù)是原始值的一個(gè)深拷貝，從而不是同一個(gè)值。

當(dāng)使用-addAnimation:forKey:把動(dòng)畫(huà)添加到圖層，這里有一個(gè)到目前為止我們都設(shè)置為nil的key參數(shù)。這里的鍵是-animationForKey:方法找到對(duì)應(yīng)動(dòng)畫(huà)的唯一標(biāo)識(shí)符，而當(dāng)前動(dòng)畫(huà)的所有鍵都可以用animationKeys獲取。如果我們對(duì)每個(gè)動(dòng)畫(huà)都關(guān)聯(lián)一個(gè)唯一的鍵，就可以對(duì)每個(gè)圖層循環(huán)所有鍵，然后調(diào)用-animationForKey:來(lái)比對(duì)結(jié)果。盡管這不是一個(gè)優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)。

幸運(yùn)的是，還有一種更加簡(jiǎn)單的方法。像所有的NSObject子類(lèi)一樣，CAAnimation實(shí)現(xiàn)了KVC（鍵-值-編碼）協(xié)議，于是你可以用-setValue:forKey:和-valueForKey:方法來(lái)存取屬性。但是CAAnimation有一個(gè)不同的性能：它更像一個(gè)NSDictionary，可以讓你隨意設(shè)置鍵值對(duì)，即使和你使用的動(dòng)畫(huà)類(lèi)所聲明的屬性并不匹配。

這意味著你可以對(duì)動(dòng)畫(huà)用任意類(lèi)型打標(biāo)簽。在這里，我們給UIView類(lèi)型的指針添加的動(dòng)畫(huà)，所以可以簡(jiǎn)單地判斷動(dòng)畫(huà)到底屬于哪個(gè)視圖，然后在委托方法中用這個(gè)信息正確地更新鐘的指針（清單8.4）。

清單8.4 使用KVC對(duì)動(dòng)畫(huà)打標(biāo)簽

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIImageView *hourHand;
@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIImageView *minuteHand;
@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIImageView *secondHand;
@property (nonatomic, weak) NSTimer *timer;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //adjust anchor points
    self.secondHand.layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5f, 0.9f);
    self.minuteHand.layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5f, 0.9f);
    self.hourHand.layer.anchorPoint = CGPointMake(0.5f, 0.9f);
    //start timer
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(tick) userInfo:nil repeats:YES];
    //set initial hand positions
    [self updateHandsAnimated:NO];
}

- (void)tick
{
    [self updateHandsAnimated:YES];
}

- (void)updateHandsAnimated:(BOOL)animated
{
    //convert time to hours, minutes and seconds
    NSCalendar *calendar = [[NSCalendar alloc] initWithCalendarIdentifier:NSGregorianCalendar];
    NSUInteger units = NSHourCalendarUnit | NSMinuteCalendarUnit | NSSecondCalendarUnit;
    NSDateComponents *components = [calendar components:units fromDate:[NSDate date]];
    CGFloat hourAngle = (components.hour / 12.0) * M_PI * 2.0;
    //calculate hour hand angle //calculate minute hand angle
    CGFloat minuteAngle = (components.minute / 60.0) * M_PI * 2.0;
    //calculate second hand angle
    CGFloat secondAngle = (components.second / 60.0) * M_PI * 2.0;
    //rotate hands
    [self setAngle:hourAngle forHand:self.hourHand animated:animated];
    [self setAngle:minuteAngle forHand:self.minuteHand animated:animated];
    [self setAngle:secondAngle forHand:self.secondHand animated:animated];
}

- (void)setAngle:(CGFloat)angle forHand:(UIView *)handView animated:(BOOL)animated
{
    //generate transform
    CATransform3D transform = CATransform3DMakeRotation(angle, 0, 0, 1);
    if (animated) {
        //create transform animation
        CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
        [self updateHandsAnimated:NO];
        animation.keyPath = @"transform";
        animation.toValue = [NSValue valueWithCATransform3D:transform];
        animation.duration = 0.5;
        animation.delegate = self;
        [animation setValue:handView forKey:@"handView"];
        [handView.layer addAnimation:animation forKey:nil];
    } else {
        //set transform directly
        handView.layer.transform = transform;
    }
}

- (void)animationDidStop:(CABasicAnimation *)anim finished:(BOOL)flag
{
    //set final position for hand view
    UIView *handView = [anim valueForKey:@"handView"];
    handView.layer.transform = [anim.toValue CATransform3DValue];
}

我們成功的識(shí)別出每個(gè)圖層停止動(dòng)畫(huà)的時(shí)間，然后更新它的變換到一個(gè)新值，很好。

不幸的是，即使做了這些，還是有個(gè)問(wèn)題，清單8.4在模擬器上運(yùn)行的很好，但當(dāng)真正跑在iOS設(shè)備上時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在-animationDidStop:finished:委托方法調(diào)用之前，指針會(huì)迅速返回到原始值，這個(gè)清單8.3圖層顏色發(fā)生的情況一樣。

問(wèn)題在于回調(diào)方法在動(dòng)畫(huà)完成之前已經(jīng)被調(diào)用了，但不能保證這發(fā)生在屬性動(dòng)畫(huà)返回初始狀態(tài)之前。這同時(shí)也很好地說(shuō)明了為什么要在真實(shí)的設(shè)備上測(cè)試動(dòng)畫(huà)代碼，而不僅僅是模擬器。

我們可以用一個(gè)fillMode屬性來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，下一章會(huì)詳細(xì)說(shuō)明，這里知道在動(dòng)畫(huà)之前設(shè)置它比在動(dòng)畫(huà)結(jié)束之后更新屬性更加方便。

關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)

CABasicAnimation揭示了大多數(shù)隱式動(dòng)畫(huà)背后依賴的機(jī)制，這的確很有趣，但是顯式地給圖層添加CABasicAnimation相較于隱式動(dòng)畫(huà)而言，只能說(shuō)費(fèi)力不討好。

CAKeyframeAnimation是另一種UIKit沒(méi)有暴露出來(lái)但功能強(qiáng)大的類(lèi)。和CABasicAnimation類(lèi)似，CAKeyframeAnimation同樣是CAPropertyAnimation的一個(gè)子類(lèi)，它依然作用于單一的一個(gè)屬性，但是和CABasicAnimation不一樣的是，它不限制于設(shè)置一個(gè)起始和結(jié)束的值，而是可以根據(jù)一連串隨意的值來(lái)做動(dòng)畫(huà)。

關(guān)鍵幀起源于傳動(dòng)動(dòng)畫(huà)，意思是指主導(dǎo)的動(dòng)畫(huà)在顯著改變發(fā)生時(shí)重繪當(dāng)前幀（也就是關(guān)鍵幀），每幀之間剩下的繪制（可以通過(guò)關(guān)鍵幀推算出）將由熟練的藝術(shù)家來(lái)完成。CAKeyframeAnimation也是同樣的道理：你提供了顯著的幀，然后Core Animation在每幀之間進(jìn)行插入。

我們可以用之前使用顏色圖層的例子來(lái)演示，設(shè)置一個(gè)顏色的數(shù)組，然后通過(guò)關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)播放出來(lái)（清單8.5）

清單8.5 使用CAKeyframeAnimation應(yīng)用一系列顏色的變化

- (IBAction)changeColor
{
    //create a keyframe animation
    CAKeyframeAnimation *animation = [CAKeyframeAnimation animation];
    animation.keyPath = @"backgroundColor";
    animation.duration = 2.0;
    animation.values = @[
                         (__bridge id)[UIColor blueColor].CGColor,
                         (__bridge id)[UIColor redColor].CGColor,
                         (__bridge id)[UIColor greenColor].CGColor,
                         (__bridge id)[UIColor blueColor].CGColor ];
    //apply animation to layer
    [self.colorLayer addAnimation:animation forKey:nil];
}

注意到序列中開(kāi)始和結(jié)束的顏色都是藍(lán)色，這是因?yàn)?code style="box-sizing: border-box; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; font-size: 12.6px; padding-top: 2px; padding-bottom: 2px; color: rgb(45, 133, 202); border-radius: 4px; background-color: rgb(249, 242, 244);">CAKeyframeAnimation并不能自動(dòng)把當(dāng)前值作為第一幀（就像CABasicAnimation那樣把fromValue設(shè)為nil）。動(dòng)畫(huà)會(huì)在開(kāi)始的時(shí)候突然跳轉(zhuǎn)到第一幀的值，然后在動(dòng)畫(huà)結(jié)束的時(shí)候突然恢復(fù)到原始的值。所以為了動(dòng)畫(huà)的平滑特性，我們需要開(kāi)始和結(jié)束的關(guān)鍵幀來(lái)匹配當(dāng)前屬性的值。

當(dāng)然可以創(chuàng)建一個(gè)結(jié)束和開(kāi)始值不同的動(dòng)畫(huà)，那樣的話就需要在動(dòng)畫(huà)啟動(dòng)之前手動(dòng)更新屬性和最后一幀的值保持一致，就和之前討論的一樣。

我們用duration屬性把動(dòng)畫(huà)時(shí)間從默認(rèn)的0.25秒增加到2秒，以便于動(dòng)畫(huà)做的不那么快。運(yùn)行它，你會(huì)發(fā)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)通過(guò)顏色不斷循環(huán)，但效果看起來(lái)有些奇怪。原因在于動(dòng)畫(huà)以一個(gè)恒定的步調(diào)在運(yùn)行。當(dāng)在每個(gè)動(dòng)畫(huà)之間過(guò)渡的時(shí)候并沒(méi)有減速，這就產(chǎn)生了一個(gè)略微奇怪的效果，為了讓動(dòng)畫(huà)看起來(lái)更自然，我們需要調(diào)整一下緩沖，第十章將會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。

提供一個(gè)數(shù)組的值就可以按照顏色變化做動(dòng)畫(huà)，但一般來(lái)說(shuō)用數(shù)組來(lái)描述動(dòng)畫(huà)運(yùn)動(dòng)并不直觀。CAKeyframeAnimation有另一種方式去指定動(dòng)畫(huà)，就是使用CGPath。path屬性可以用一種直觀的方式，使用Core Graphics函數(shù)定義運(yùn)動(dòng)序列來(lái)繪制動(dòng)畫(huà)。

我們來(lái)用一個(gè)宇宙飛船沿著一個(gè)簡(jiǎn)單曲線的實(shí)例演示一下。為了創(chuàng)建路徑，我們需要使用一個(gè)三次貝塞爾曲線，它是一種使用開(kāi)始點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)和另外兩個(gè)控制點(diǎn)來(lái)定義形狀的曲線，可以通過(guò)使用一個(gè)基于C的Core Graphics繪圖指令來(lái)創(chuàng)建，不過(guò)用UIKit提供的UIBezierPath類(lèi)會(huì)更簡(jiǎn)單。

我們這次用CAShapeLayer來(lái)在屏幕上繪制曲線，盡管對(duì)動(dòng)畫(huà)來(lái)說(shuō)并不是必須的，但這會(huì)讓我們的動(dòng)畫(huà)更加形象。繪制完CGPath之后，我們用它來(lái)創(chuàng)建一個(gè)CAKeyframeAnimation，然后用它來(lái)應(yīng)用到我們的宇宙飛船。代碼見(jiàn)清單8.6，結(jié)果見(jiàn)圖8.1。

清單8.6 沿著一個(gè)貝塞爾曲線對(duì)圖層做動(dòng)畫(huà)

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *containerView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //create a path
    UIBezierPath *bezierPath = [[UIBezierPath alloc] init];
    [bezierPath moveToPoint:CGPointMake(0, 150)];
    [bezierPath addCurveToPoint:CGPointMake(300, 150) controlPoint1:CGPointMake(75, 0) controlPoint2:CGPointMake(225, 300)];
    //draw the path using a CAShapeLayer
    CAShapeLayer *pathLayer = [CAShapeLayer layer];
    pathLayer.path = bezierPath.CGPath;
    pathLayer.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor;
    pathLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor;
    pathLayer.lineWidth = 3.0f;
    [self.containerView.layer addSublayer:pathLayer];
    //add the ship
    CALayer *shipLayer = [CALayer layer];
    shipLayer.frame = CGRectMake(0, 0, 64, 64);
    shipLayer.position = CGPointMake(0, 150);
    shipLayer.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed: @"Ship.png"].CGImage;
    [self.containerView.layer addSublayer:shipLayer];
    //create the keyframe animation
    CAKeyframeAnimation *animation = [CAKeyframeAnimation animation];
    animation.keyPath = @"position";
    animation.duration = 4.0;
    animation.path = bezierPath.CGPath;
    [shipLayer addAnimation:animation forKey:nil];
}

@end

圖8.1 沿著一個(gè)貝塞爾曲線移動(dòng)的宇宙飛船圖片

運(yùn)行示例，你會(huì)發(fā)現(xiàn)飛船的動(dòng)畫(huà)有些不太真實(shí)，這是因?yàn)楫?dāng)它運(yùn)動(dòng)的時(shí)候永遠(yuǎn)指向右邊，而不是指向曲線切線的方向。你可以調(diào)整它的affineTransform來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)方向做動(dòng)畫(huà)，但很可能和其它的動(dòng)畫(huà)沖突。

幸運(yùn)的是，蘋(píng)果預(yù)見(jiàn)到了這點(diǎn)，并且給CAKeyFrameAnimation添加了一個(gè)rotationMode的屬性。設(shè)置它為常量kCAAnimationRotateAuto（清單8.7），圖層將會(huì)根據(jù)曲線的切線自動(dòng)旋轉(zhuǎn)（圖8.2）。

清單8.7 通過(guò)rotationMode自動(dòng)對(duì)齊圖層到曲線

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //create a path
    ...
    //create the keyframe animation
    CAKeyframeAnimation *animation = [CAKeyframeAnimation animation];
    animation.keyPath = @"position";
    animation.duration = 4.0;
    animation.path = bezierPath.CGPath;
    animation.rotationMode = kCAAnimationRotateAuto;
    [shipLayer addAnimation:animation forKey:nil];
}

圖8.2 匹配曲線切線方向的飛船圖層

虛擬屬性

之前提到過(guò)屬性動(dòng)畫(huà)實(shí)際上是針對(duì)于關(guān)鍵路徑而不是一個(gè)鍵，這就意味著可以對(duì)子屬性甚至是虛擬屬性做動(dòng)畫(huà)。但是虛擬屬性到底是什么呢？

考慮一個(gè)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)畫(huà)：如果想要對(duì)一個(gè)物體做旋轉(zhuǎn)的動(dòng)畫(huà)，那就需要作用于transform屬性，因?yàn)?code style="box-sizing: border-box; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; font-size: 12.6px; padding-top: 2px; padding-bottom: 2px; color: rgb(45, 133, 202); border-radius: 4px; background-color: rgb(249, 242, 244);">CALayer沒(méi)有顯式提供角度或者方向之類(lèi)的屬性，代碼如清單8.8所示

清單8.8 用transform屬性對(duì)圖層做動(dòng)畫(huà)

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *containerView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //add the ship
    CALayer *shipLayer = [CALayer layer];
    shipLayer.frame = CGRectMake(0, 0, 128, 128);
    shipLayer.position = CGPointMake(150, 150);
    shipLayer.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed: @"Ship.png"].CGImage;
    [self.containerView.layer addSublayer:shipLayer];
    //animate the ship rotation
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
    animation.keyPath = @"transform";
    animation.duration = 2.0;
    animation.toValue = [NSValue valueWithCATransform3D: CATransform3DMakeRotation(M_PI, 0, 0, 1)];
    [shipLayer addAnimation:animation forKey:nil];
}

@end

這么做是可行的，但看起來(lái)更因?yàn)槭沁\(yùn)氣而不是設(shè)計(jì)的原因，如果我們把旋轉(zhuǎn)的值從M_PI（180度）調(diào)整到2 * M_PI（360度），然后運(yùn)行程序，會(huì)發(fā)現(xiàn)這時(shí)候飛船完全不動(dòng)了。這是因?yàn)檫@里的矩陣做了一次360度的旋轉(zhuǎn)，和做了0度是一樣的，所以最后的值根本沒(méi)變。

現(xiàn)在繼續(xù)使用M_PI，但這次用byValue而不是toValue。也許你會(huì)認(rèn)為這和設(shè)置toValue結(jié)果一樣，因?yàn)? + 90度 == 90度，但實(shí)際上飛船的圖片變大了，并沒(méi)有做任何旋轉(zhuǎn)，這是因?yàn)樽儞Q矩陣不能像角度值那樣疊加。

那么如果需要獨(dú)立于角度之外單獨(dú)對(duì)平移或者縮放做動(dòng)畫(huà)呢？由于都需要我們來(lái)修改transform屬性，實(shí)時(shí)地重新計(jì)算每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的每個(gè)變換效果，然后根據(jù)這些創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜的關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)，這一切都是為了對(duì)圖層的一個(gè)獨(dú)立做一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)。

幸運(yùn)的是，有一個(gè)更好的解決方案：為了旋轉(zhuǎn)圖層，我們可以對(duì)transform.rotation關(guān)鍵路徑應(yīng)用動(dòng)畫(huà)，而不是transform本身（清單8.9）。

清單8.9 對(duì)虛擬的transform.rotation屬性做動(dòng)畫(huà)

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *containerView;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //add the ship
    CALayer *shipLayer = [CALayer layer];
    shipLayer.frame = CGRectMake(0, 0, 128, 128);
    shipLayer.position = CGPointMake(150, 150);
    shipLayer.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed: @"Ship.png"].CGImage;
    [self.containerView.layer addSublayer:shipLayer];
    //animate the ship rotation
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
    animation.keyPath = @"transform.rotation";
    animation.duration = 2.0;
    animation.byValue = @(M_PI * 2);
    [shipLayer addAnimation:animation forKey:nil];
}

@end

結(jié)果運(yùn)行的特別好，用transform.rotation而不是transform做動(dòng)畫(huà)的好處如下：

• 我們可以不通過(guò)關(guān)鍵幀一步旋轉(zhuǎn)多于180度的動(dòng)畫(huà)。
• 可以用相對(duì)值而不是絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)（設(shè)置byValue而不是toValue）。
• 可以不用創(chuàng)建CATransform3D，而是使用一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)值來(lái)指定角度。
• 不會(huì)和transform.position或者transform.scale沖突（同樣是使用關(guān)鍵路徑來(lái)做獨(dú)立的動(dòng)畫(huà)屬性）。

transform.rotation屬性有一個(gè)奇怪的問(wèn)題是它其實(shí)并不存在。這是因?yàn)?code style="box-sizing: border-box; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; font-size: 12.6px; padding-top: 2px; padding-bottom: 2px; color: rgb(45, 133, 202); border-radius: 4px; background-color: rgb(249, 242, 244);">CATransform3D并不是一個(gè)對(duì)象，它實(shí)際上是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，也沒(méi)有符合KVC相關(guān)屬性，transform.rotation實(shí)際上是一個(gè)CALayer用于處理動(dòng)畫(huà)變換的虛擬屬性。

你不可以直接設(shè)置transform.rotation或者transform.scale，他們不能被直接使用。當(dāng)你對(duì)他們做動(dòng)畫(huà)時(shí)，Core Animation自動(dòng)地根據(jù)通過(guò)CAValueFunction來(lái)計(jì)算的值來(lái)更新transform屬性。

CAValueFunction用于把我們賦給虛擬的transform.rotation簡(jiǎn)單浮點(diǎn)值轉(zhuǎn)換成真正的用于擺放圖層的CATransform3D矩陣值。你可以通過(guò)設(shè)置CAPropertyAnimation的valueFunction屬性來(lái)改變，于是你設(shè)置的函數(shù)將會(huì)覆蓋默認(rèn)的函數(shù)。

CAValueFunction看起來(lái)似乎是對(duì)那些不能簡(jiǎn)單相加的屬性（例如變換矩陣）做動(dòng)畫(huà)的非常有用的機(jī)制，但由于CAValueFunction的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)是私有的，所以目前不能通過(guò)繼承它來(lái)自定義。你可以通過(guò)使用蘋(píng)果目前已近提供的常量（目前都是和變換矩陣的虛擬屬性相關(guān)，所以沒(méi)太多使用場(chǎng)景了，因?yàn)檫@些屬性都有了默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)方式）。

動(dòng)畫(huà)組

CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation僅僅作用于單獨(dú)的屬性，而CAAnimationGroup可以把這些動(dòng)畫(huà)組合在一起。CAAnimationGroup是另一個(gè)繼承于CAAnimation的子類(lèi)，它添加了一個(gè)animations數(shù)組的屬性，用來(lái)組合別的動(dòng)畫(huà)。我們把清單8.6那種關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)和調(diào)整圖層背景色的基礎(chǔ)動(dòng)畫(huà)組合起來(lái)（清單8.10），結(jié)果如圖8.3所示。

清單8.10 組合關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)和基礎(chǔ)動(dòng)畫(huà)

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //create a path
    UIBezierPath *bezierPath = [[UIBezierPath alloc] init];
    [bezierPath moveToPoint:CGPointMake(0, 150)];
    [bezierPath addCurveToPoint:CGPointMake(300, 150) controlPoint1:CGPointMake(75, 0) controlPoint2:CGPointMake(225, 300)];
    //draw the path using a CAShapeLayer
    CAShapeLayer *pathLayer = [CAShapeLayer layer];
    pathLayer.path = bezierPath.CGPath;
    pathLayer.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor;
    pathLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor;
    pathLayer.lineWidth = 3.0f;
    [self.containerView.layer addSublayer:pathLayer];
    //add a colored layer
    CALayer *colorLayer = [CALayer layer];
    colorLayer.frame = CGRectMake(0, 0, 64, 64);
    colorLayer.position = CGPointMake(0, 150);
    colorLayer.backgroundColor = [UIColor greenColor].CGColor;
    [self.containerView.layer addSublayer:colorLayer];
    //create the position animation
    CAKeyframeAnimation *animation1 = [CAKeyframeAnimation animation];
    animation1.keyPath = @"position";
    animation1.path = bezierPath.CGPath;
    animation1.rotationMode = kCAAnimationRotateAuto;
    //create the color animation
    CABasicAnimation *animation2 = [CABasicAnimation animation];
    animation2.keyPath = @"backgroundColor";
    animation2.toValue = (__bridge id)[UIColor redColor].CGColor;
    //create group animation
    CAAnimationGroup *groupAnimation = [CAAnimationGroup animation];
    groupAnimation.animations = @[animation1, animation2]; 
    groupAnimation.duration = 4.0;
    //add the animation to the color layer
    [colorLayer addAnimation:groupAnimation forKey:nil];
}

圖8.3 關(guān)鍵幀路徑和基礎(chǔ)動(dòng)畫(huà)的組合

過(guò)渡

有時(shí)候?qū)τ趇OS應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，希望能通過(guò)屬性動(dòng)畫(huà)來(lái)對(duì)比較難做動(dòng)畫(huà)的布局進(jìn)行一些改變。比如交換一段文本和圖片，或者用一段網(wǎng)格視圖來(lái)替換，等等。屬性動(dòng)畫(huà)只對(duì)圖層的可動(dòng)畫(huà)屬性起作用，所以如果要改變一個(gè)不能動(dòng)畫(huà)的屬性（比如圖片），或者從層級(jí)關(guān)系中添加或者移除圖層，屬性動(dòng)畫(huà)將不起作用。

于是就有了過(guò)渡的概念。過(guò)渡并不像屬性動(dòng)畫(huà)那樣平滑地在兩個(gè)值之間做動(dòng)畫(huà)，而是影響到整個(gè)圖層的變化。過(guò)渡動(dòng)畫(huà)首先展示之前的圖層外觀，然后通過(guò)一個(gè)交換過(guò)渡到新的外觀。

為了創(chuàng)建一個(gè)過(guò)渡動(dòng)畫(huà)，我們將使用CATransition，同樣是另一個(gè)CAAnimation的子類(lèi)，和別的子類(lèi)不同，CATransition有一個(gè)type和subtype來(lái)標(biāo)識(shí)變換效果。type屬性是一個(gè)NSString類(lèi)型，可以被設(shè)置成如下類(lèi)型：

kCATransitionFade 
kCATransitionMoveIn 
kCATransitionPush 
kCATransitionReveal

到目前為止你只能使用上述四種類(lèi)型，但你可以通過(guò)一些別的方法來(lái)自定義過(guò)渡效果，后續(xù)會(huì)詳細(xì)介紹。

默認(rèn)的過(guò)渡類(lèi)型是kCATransitionFade，當(dāng)你在改變圖層屬性之后，就創(chuàng)建了一個(gè)平滑的淡入淡出效果。

我們?cè)诘谄哒碌睦又芯鸵呀?jīng)用到過(guò)kCATransitionPush，它創(chuàng)建了一個(gè)新的圖層，從邊緣的一側(cè)滑動(dòng)進(jìn)來(lái)，把舊圖層從另一側(cè)推出去的效果。

kCATransitionMoveIn和kCATransitionReveal與kCATransitionPush類(lèi)似，都實(shí)現(xiàn)了一個(gè)定向滑動(dòng)的動(dòng)畫(huà)，但是有一些細(xì)微的不同，kCATransitionMoveIn從頂部滑動(dòng)進(jìn)入，但不像推送動(dòng)畫(huà)那樣把老土層推走，然而kCATransitionReveal把原始的圖層滑動(dòng)出去來(lái)顯示新的外觀，而不是把新的圖層滑動(dòng)進(jìn)入。

后面三種過(guò)渡類(lèi)型都有一個(gè)默認(rèn)的動(dòng)畫(huà)方向，它們都從左側(cè)滑入，但是你可以通過(guò)subtype來(lái)控制它們的方向，提供了如下四種類(lèi)型：

kCATransitionFromRight 
kCATransitionFromLeft 
kCATransitionFromTop 
kCATransitionFromBottom

一個(gè)簡(jiǎn)單的用CATransition來(lái)對(duì)非動(dòng)畫(huà)屬性做動(dòng)畫(huà)的例子如清單8.11所示，這里我們對(duì)UIImage的image屬性做修改，但是隱式動(dòng)畫(huà)或者CAPropertyAnimation都不能對(duì)它做動(dòng)畫(huà)，因?yàn)镃ore Animation不知道如何在插圖圖片。通過(guò)對(duì)圖層應(yīng)用一個(gè)淡入淡出的過(guò)渡，我們可以忽略它的內(nèi)容來(lái)做平滑動(dòng)畫(huà)（圖8.4），我們來(lái)嘗試修改過(guò)渡的type常量來(lái)觀察其它效果。

清單8.11 使用CATransition來(lái)對(duì)UIImageView做動(dòng)畫(huà)

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIImageView *imageView;
@property (nonatomic, copy) NSArray *images;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //set up images
    self.images = @[[UIImage imageNamed:@"Anchor.png"],
                    [UIImage imageNamed:@"Cone.png"],
                    [UIImage imageNamed:@"Igloo.png"],
                    [UIImage imageNamed:@"Spaceship.png"]];
}

- (IBAction)switchImage
{
    //set up crossfade transition
    CATransition *transition = [CATransition animation];
    transition.type = kCATransitionFade;
    //apply transition to imageview backing layer
    [self.imageView.layer addAnimation:transition forKey:nil];
    //cycle to next image
    UIImage *currentImage = self.imageView.image;
    NSUInteger index = [self.images indexOfObject:currentImage];
    index = (index + 1) % [self.images count];
    self.imageView.image = self.images[index];
}

@end

你可以從代碼中看出，過(guò)渡動(dòng)畫(huà)和之前的屬性動(dòng)畫(huà)或者動(dòng)畫(huà)組添加到圖層上的方式一致，都是通過(guò)-addAnimation:forKey:方法。但是和屬性動(dòng)畫(huà)不同的是，對(duì)指定的圖層一次只能使用一次CATransition，因此，無(wú)論你對(duì)動(dòng)畫(huà)的鍵設(shè)置什么值，過(guò)渡動(dòng)畫(huà)都會(huì)對(duì)它的鍵設(shè)置成“transition”，也就是常量kCATransition。

圖8.4 使用CATransition對(duì)圖像平滑淡入淡出

隱式過(guò)渡

CATransision可以對(duì)圖層任何變化平滑過(guò)渡的事實(shí)使得它成為那些不好做動(dòng)畫(huà)的屬性圖層行為的理想候選。蘋(píng)果當(dāng)然意識(shí)到了這點(diǎn)，并且當(dāng)設(shè)置了CALayer的content屬性的時(shí)候，CATransition的確是默認(rèn)的行為。但是對(duì)于視圖關(guān)聯(lián)的圖層，或者是其他隱式動(dòng)畫(huà)的行為，這個(gè)特性依然是被禁用的，但是對(duì)于你自己創(chuàng)建的圖層，這意味著對(duì)圖層contents圖片做的改動(dòng)都會(huì)自動(dòng)附上淡入淡出的動(dòng)畫(huà)。

我們?cè)诘谄哒率褂?code style="box-sizing: border-box; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; font-size: 12.6px; padding-top: 2px; padding-bottom: 2px; color: rgb(45, 133, 202); border-radius: 4px; background-color: rgb(249, 242, 244);">CATransition作為一個(gè)圖層行為來(lái)改變圖層的背景色，當(dāng)然backgroundColor屬性可以通過(guò)正常的CAPropertyAnimation來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這不是說(shuō)不可以用CATransition來(lái)實(shí)行。

對(duì)圖層樹(shù)的動(dòng)畫(huà)

CATransition并不作用于指定的圖層屬性，這就是說(shuō)你可以在即使不能準(zhǔn)確得知改變了什么的情況下對(duì)圖層做動(dòng)畫(huà)，例如，在不知道UITableView哪一行被添加或者刪除的情況下，直接就可以平滑地刷新它，或者在不知道UIViewController內(nèi)部的視圖層級(jí)的情況下對(duì)兩個(gè)不同的實(shí)例做過(guò)渡動(dòng)畫(huà)。

這些例子和我們之前所討論的情況完全不同，因?yàn)樗鼈儾粌H涉及到圖層的屬性，而且是整個(gè)圖層樹(shù)的改變--我們?cè)谶@種動(dòng)畫(huà)的過(guò)程中手動(dòng)在層級(jí)關(guān)系中添加或者移除圖層。

這里用到了一個(gè)小詭計(jì)，要確保CATransition添加到的圖層在過(guò)渡動(dòng)畫(huà)發(fā)生時(shí)不會(huì)在樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中被移除，否則CATransition將會(huì)和圖層一起被移除。一般來(lái)說(shuō)，你只需要將動(dòng)畫(huà)添加到被影響圖層的superlayer。

在清單8.2中，我們展示了如何在UITabBarController切換標(biāo)簽的時(shí)候添加淡入淡出的動(dòng)畫(huà)。這里我們建立了默認(rèn)的標(biāo)簽應(yīng)用程序模板，然后用UITabBarControllerDelegate的-tabBarController:didSelectViewController:方法來(lái)應(yīng)用過(guò)渡動(dòng)畫(huà)。我們把動(dòng)畫(huà)添加到UITabBarController的視圖圖層上，于是在標(biāo)簽被替換的時(shí)候動(dòng)畫(huà)不會(huì)被移除。

清單8.12 對(duì)UITabBarController做動(dòng)畫(huà)

#import "AppDelegate.h"
#import "FirstViewController.h" 
#import "SecondViewController.h"
#import <QuartzCore/QuartzCore.h>
@implementation AppDelegate
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
{
    self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame: [[UIScreen mainScreen] bounds]];
    UIViewController *viewController1 = [[FirstViewController alloc] init];
    UIViewController *viewController2 = [[SecondViewController alloc] init];
    self.tabBarController = [[UITabBarController alloc] init];
    self.tabBarController.viewControllers = @[viewController1, viewController2];
    self.tabBarController.delegate = self;
    self.window.rootViewController = self.tabBarController;
    [self.window makeKeyAndVisible];
    return YES;
}
- (void)tabBarController:(UITabBarController *)tabBarController didSelectViewController:(UIViewController *)viewController
{
    ?//set up crossfade transition
    CATransition *transition = [CATransition animation];
    transition.type = kCATransitionFade;
    //apply transition to tab bar controller's view
    [self.tabBarController.view.layer addAnimation:transition forKey:nil];
}
@end

自定義動(dòng)畫(huà)

我們證實(shí)了過(guò)渡是一種對(duì)那些不太好做平滑動(dòng)畫(huà)屬性的強(qiáng)大工具，但是CATransition的提供的動(dòng)畫(huà)類(lèi)型太少了。

更奇怪的是蘋(píng)果通過(guò)UIView +transitionFromView:toView:duration:options:completion:和+transitionWithView:duration:options:animations:方法提供了Core Animation的過(guò)渡特性。但是這里的可用的過(guò)渡選項(xiàng)和CATransition的type屬性提供的常量完全不同。UIView過(guò)渡方法中options參數(shù)可以由如下常量指定：

UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft 
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromRight
UIViewAnimationOptionTransitionCurlUp 
UIViewAnimationOptionTransitionCurlDown
UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve 
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromTop 
UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromBottom

除了UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve之外，剩下的值和CATransition類(lèi)型完全沒(méi)關(guān)系。你可以用之前例子修改過(guò)的版本來(lái)測(cè)試一下（見(jiàn)清單8.13）。

清單8.13 使用UIKit提供的方法來(lái)做過(guò)渡動(dòng)畫(huà)

@interface ViewController ()
@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIImageView *imageView;
@property (nonatomic, copy) NSArray *images;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad]; //set up images
    self.images = @[[UIImage imageNamed:@"Anchor.png"],
                    [UIImage imageNamed:@"Cone.png"],
                    [UIImage imageNamed:@"Igloo.png"],
                    [UIImage imageNamed:@"Spaceship.png"]];
- (IBAction)switchImage
{
    [UIView transitionWithView:self.imageView duration:1.0
                       options:UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft
                    animations:^{
                        //cycle to next image
                        UIImage *currentImage = self.imageView.image;
                        NSUInteger index = [self.images indexOfObject:currentImage];
                        index = (index + 1) % [self.images count];
                        self.imageView.image = self.images[index];
                    }
                    completion:NULL];
}

@end

文檔暗示過(guò)在iOS5（帶來(lái)了Core Image框架）之后，可以通過(guò)CATransition的filter屬性，用CIFilter來(lái)創(chuàng)建其它的過(guò)渡效果。然是直到iOS6都做不到這點(diǎn)。試圖對(duì)CATransition使用Core Image的濾鏡完全沒(méi)效果（但是在Mac OS中是可行的，也許文檔是想表達(dá)這個(gè)意思）。

因此，根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的效果，你只用關(guān)心是用CATransition還是用UIView的過(guò)渡方法就可以了。希望下個(gè)版本的iOS系統(tǒng)可以通過(guò)CATransition很好的支持Core Image的過(guò)渡濾鏡效果（或許甚至?xí)行碌姆椒ǎ?/p>

但這并不意味著在iOS上就不能實(shí)現(xiàn)自定義的過(guò)渡效果了。這只是意味著你需要做一些額外的工作。就像之前提到的那樣，過(guò)渡動(dòng)畫(huà)做基礎(chǔ)的原則就是對(duì)原始的圖層外觀截圖，然后添加一段動(dòng)畫(huà)，平滑過(guò)渡到圖層改變之后那個(gè)截圖的效果。如果我們知道如何對(duì)圖層截圖，我們就可以使用屬性動(dòng)畫(huà)來(lái)代替CATransition或者是UIKit的過(guò)渡方法來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)。

事實(shí)證明，對(duì)圖層做截圖還是很簡(jiǎn)單的。CALayer有一個(gè)-renderInContext:方法，可以通過(guò)把它繪制到Core Graphics的上下文中捕獲當(dāng)前內(nèi)容的圖片，然后在另外的視圖中顯示出來(lái)。如果我們把這個(gè)截屏視圖置于原始視圖之上，就可以遮住真實(shí)視圖的所有變化，于是重新創(chuàng)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)渡效果。

清單8.14演示了一個(gè)基本的實(shí)現(xiàn)。我們對(duì)當(dāng)前視圖狀態(tài)截圖，然后在我們改變?cè)家晥D的背景色的時(shí)候?qū)貓D快速轉(zhuǎn)動(dòng)并且淡出，圖8.5展示了我們自定義的過(guò)渡效果。

為了讓事情更簡(jiǎn)單，我們用UIView -animateWithDuration:completion:方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然用CABasicAnimation可以達(dá)到同樣的效果，但是那樣的話我們就需要對(duì)圖層的變換和不透明屬性創(chuàng)建單獨(dú)的動(dòng)畫(huà)，然后當(dāng)動(dòng)畫(huà)結(jié)束的是哦戶在CAAnimationDelegate中把coverView從屏幕中移除。

清單8.14 用renderInContext:創(chuàng)建自定義過(guò)渡效果

@implementation ViewController
- (IBAction)performTransition
{
    //preserve the current view snapshot
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(self.view.bounds.size, YES, 0.0);
    [self.view.layer renderInContext:UIGraphicsGetCurrentContext()];
    UIImage *coverImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    //insert snapshot view in front of this one
    UIView *coverView = [[UIImageView alloc] initWithImage:coverImage];
    coverView.frame = self.view.bounds;
    [self.view addSubview:coverView];
    //update the view (we'll simply randomize the layer background color)
    CGFloat red = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat green = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    CGFloat blue = arc4random() / (CGFloat)INT_MAX;
    self.view.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0];
    //perform animation (anything you like)
    [UIView animateWithDuration:1.0 animations:^{
        //scale, rotate and fade the view
        CGAffineTransform transform = CGAffineTransformMakeScale(0.01, 0.01);
        transform = CGAffineTransformRotate(transform, M_PI_2);
        coverView.transform = transform;
        coverView.alpha = 0.0;
    } completion:^(BOOL finished) {
        //remove the cover view now we're finished with it
        [coverView removeFromSuperview];
    }];
}
@end

圖8.5 使用renderInContext:創(chuàng)建自定義過(guò)渡效果

這里有個(gè)警告：-renderInContext:捕獲了圖層的圖片和子圖層，但是不能對(duì)子圖層正確地處理變換效果，而且對(duì)視頻和OpenGL內(nèi)容也不起作用。但是用CATransition，或者用私有的截屏方式就沒(méi)有這個(gè)限制了。

在動(dòng)畫(huà)過(guò)程中取消動(dòng)畫(huà)

之前提到過(guò)，你可以用-addAnimation:forKey:方法中的key參數(shù)來(lái)在添加動(dòng)畫(huà)之后檢索一個(gè)動(dòng)畫(huà)，使用如下方法：

- (CAAnimation *)animationForKey:(NSString *)key;

但并不支持在動(dòng)畫(huà)運(yùn)行過(guò)程中修改動(dòng)畫(huà)，所以這個(gè)方法主要用來(lái)檢測(cè)動(dòng)畫(huà)的屬性，或者判斷它是否被添加到當(dāng)前圖層中。

為了終止一個(gè)指定的動(dòng)畫(huà)，你可以用如下方法把它從圖層移除掉：

- (void)removeAnimationForKey:(NSString *)key;

或者移除所有動(dòng)畫(huà)：

- (void)removeAllAnimations;

動(dòng)畫(huà)一旦被移除，圖層的外觀就立刻更新到當(dāng)前的模型圖層的值。一般說(shuō)來(lái)，動(dòng)畫(huà)在結(jié)束之后被自動(dòng)移除，除非設(shè)置removedOnCompletion為NO，如果你設(shè)置動(dòng)畫(huà)在結(jié)束之后不被自動(dòng)移除，那么當(dāng)它不需要的時(shí)候你要手動(dòng)移除它；否則它會(huì)一直存在于內(nèi)存中，直到圖層被銷(xiāo)毀。

我們來(lái)擴(kuò)展之前旋轉(zhuǎn)飛船的示例，這里添加一個(gè)按鈕來(lái)停止或者啟動(dòng)動(dòng)畫(huà)。這一次我們用一個(gè)非nil的值作為動(dòng)畫(huà)的鍵，以便之后可以移除它。-animationDidStop:finished:方法中的flag參數(shù)表明了動(dòng)畫(huà)是自然結(jié)束還是被打斷，我們可以在控制臺(tái)打印出來(lái)。如果你用停止按鈕來(lái)終止動(dòng)畫(huà)，它會(huì)打印NO，如果允許它完成，它會(huì)打印YES。

清單8.15是更新后的示例代碼，圖8.6顯示了結(jié)果。

清單8.15 開(kāi)始和停止一個(gè)動(dòng)畫(huà)

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIView *containerView;
@property (nonatomic, strong) CALayer *shipLayer;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //add the ship
    self.shipLayer = [CALayer layer];
    self.shipLayer.frame = CGRectMake(0, 0, 128, 128);
    self.shipLayer.position = CGPointMake(150, 150);
    self.shipLayer.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed: @"Ship.png"].CGImage;
    [self.containerView.layer addSublayer:self.shipLayer];
}

- (IBAction)start
{
    //animate the ship rotation
    CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animation];
    animation.keyPath = @"transform.rotation";
    animation.duration = 2.0;
    animation.byValue = @(M_PI * 2);
    animation.delegate = self;
    [self.shipLayer addAnimation:animation forKey:@"rotateAnimation"];
}

- (IBAction)stop
{
    [self.shipLayer removeAnimationForKey:@"rotateAnimation"];
}

- (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag
{
    //log that the animation stopped
    NSLog(@"The animation stopped (finished: %@)", flag? @"YES": @"NO");
}

@end

圖8.6 通過(guò)開(kāi)始和停止按鈕控制的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)

總結(jié)

這一章中，我們涉及了屬性動(dòng)畫(huà)（你可以對(duì)單獨(dú)的圖層屬性動(dòng)畫(huà)有更加具體的控制），動(dòng)畫(huà)組（把多個(gè)屬性動(dòng)畫(huà)組合成一個(gè)獨(dú)立單元）以及過(guò)度（影響整個(gè)圖層，可以用來(lái)對(duì)圖層的任何內(nèi)容做任何類(lèi)型的動(dòng)畫(huà)，包括子圖層的添加和移除）。

在第九章中，我們繼續(xù)學(xué)習(xí)CAMediaTiming協(xié)議，來(lái)看一看Core Animation是怎樣處理逝去的時(shí)間。