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关于Core Animation动画（上）

UIView与CALayer

对于 UIView 和 CALayer ，大家应该都很熟悉。通常我们了解到UIView是通过视图树的结构来组织起来的，实际上，UIView管理并维护了另一个图层树(即CALayer树)，真正的在屏幕上显示与动画的实际上是CALayer对象。

如果说CALayer是View的内部实现细节，那么为什么苹果要再封装一层UIView呢，UIView与CALayer的区别又是什么呢？

UIView与CALayer最大的区别就是UIView可以处理用户的交互（如点击事件），而CALayer是不清楚具体的响应者链的，其不能够响应事件。

将响应事件抽象到UIView中的原因，是为了与Mac OS公用一套底层代码(即layer层)。在Mac OS中有一个NSView的类，会用来处理一些与iOS不同的用户事件(比如键盘鼠标)。

对于大部分的简单场景，UIView都可以满足我们的要求。那么研究CALayer有什么用呢？

前面我们了解CALayer是无法像UIView那样处理触摸事件的，UIView也有一些没有暴露出来的CALayer的功能：

阴影，圆角，边框
3D变换（UIView只有2D变换）
透明遮罩
非矩形范围
非线性动画
其他很多功能，

实际上，每个UIView都有一个CALayer实例的图层属性，我们可以通过view.layer来获取。

CALayer有很多特殊的子类，可以实现很多不同的效果，大概可以看看CALayer具体有哪些子类。我们既可以改变UIView的CALayer类别，也可以为其添加不同的CALayer实例。这里暂时不讲太多，本章主要还是以动画为主。

隐式动画

了解CALayer与UIView，我们可以来看看隐式动画，了解什么情况下，系统会自动产生动画。什么情况下，需要我们自己添加动画。

隐式动画实际上是由事物来产生的，我们先看看事物的概念：

事务

事务实际上是 Core Animation 用来包含一系列属性动画集合的机制，任何对CALayer的属性改变都不会立刻发生变化，而是在事务提交后，用一个动画过度到新值。

Core Animation在每个run loop周期中自动开始一次新的事务，任何在一次run loop循环中属性的改变都会集中起来，然后做一次0.25秒的动画。

比如说，我们添加一个新的layer到视图上，改变其backGroundColor，会发现颜色不是瞬间就改变的，而是经过了0.25s（动画的默认时长）的时间渐变过来。

//CALayer的隐式动画
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    //创建一个红色的layer
    _layer = [CALayer layer];
    _layer.frame = self.view.bounds;
    _layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
    [self.view.layer addSublayer:_layer];
}

- (IBAction)changeColor:(id)sender {
    //修改layer的颜色为黄色   此时，颜色是由红色渐变到黄色的
    _layer.backgroundColor = [UIColor yellowColor].CGColor;
}

上面就是隐式动画产生的原因，每个run loop中的会默认开启一个事务来完成CALayer的隐私动画。需要注意的是，UIView所关联的layer，是禁用了隐式动画的。这个时候我们需要自己来实现动画：

我们可以通过CATransaction的 +begin 和 +commit 来入栈或者出栈一个新的事务（也可以使用UIView的一些快捷方法，如 +beginAnimations:context: 和 +animateWithDuration:animations: ，他们本质上是一样的），在新建的事务中，我们可以修改一些动画相关的设定，比如说duration动画时间，而这些设定是只对当前事务有效的，不会影响到默认run loop中的事务。

//对View做动画，需要包含在事物中
[CATransaction begin];
self.view.backgroundColor = [UIColor yellowColor];     //改变view颜色
[CATransaction setAnimationDuration:1];             //修改本次事务的动画时间
[CATransaction setCompletionBlock:^{                //动画结束后回调
    NSLog(@"animation completed");
}];
[CATransaction commit];  //提交动画

modelLayer与presentationLayer

从上面的部分我们知道了CALayer的属性发生变化，会通过一段动画时间来渐变更新,而我们只是设置了backColor的起始值和结束值(由红色变为黄色)。那么是否有办法获取到动画中间状态的backColor呢？

答案是可以的，我们需要了解2个概念， modelLayer 与 presentationLayer 。

多数情况下，我们创建的一个CALayer实例，是指的modelLayer（可以称为数据图层）。我们对一个layer对象调用-modelLayer通常会返回-self。当一个layer的属性发生变化时，modelLayer的属性值立刻（动画开始前）就发生了变化，在上面的例子中，modelLayer的值是立刻从红色变为黄色的。

而presentationLayer称为展现图层，它实际上是modelLayer的一份拷贝，表示了任意时刻屏幕显示的layer的真实值。也即动画过程中layer中间态的属性值，可以通过presentationLayer来获取。需要注意的是只有layer在第一次屏幕上显示时，presentationLayer才会被创建，在这之前-presentationLayer返回的是nil。

总结一下

我们了解了CAlayer是UIView的底层实现，UIView可以处理一些用户触摸的事件，而CALayer则提供了更丰富的底层功能。
对于CALayer的属性改变，runloop会有一个默认的事物来进行隐式动画，而UIView则禁用掉了隐私动画，我们可以通过提交一个新的事物来对UIView的属性改变赋予一个可以控制的动画效果。
我们了解了modelLayer的属性是在修改后立刻就变为终值的，而presentationLayer则会经历一个渐变的修改过程，这对于一些交互性的动画很有帮助。

后续可能会讲一些Core Animation其他的东西，比如说显示动画，渲染树之类

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