CoreAniamtion

UIView vs CALayer

1. 每个 UIView 内部都有一个 CALayer 在背后提供内容的绘制和显示，两者都有树状层级结构，layer 内部有 SubLayers，View 内部有 SubViews;
2. 在 View显示的时候，UIView 做为 Layer 的 CALayerDelegate,View 的显示内容由内部的 CALayer 的 display;
3. View 可以接受事件，而 Layer 不行

属性说明

• @property(nullable, strong) id contents; : 可以将CGImage赋值给他，显示成为一张图片

  layerView.layer.contents = (__bridge id _Nullable)(image.CGImage);

• @property(copy) NSString *contentsGravity; : 类似于UIView的contentMode

  kCAGravityCenter
  kCAGravityTop
  kCAGravityBottom
  kCAGravityLeft
  kCAGravityRight
  kCAGravityTopLeft
  kCAGravityTopRight
  kCAGravityBottomLeft
  kCAGravityBottomRight
  kCAGravityResize
  kCAGravityResizeAspect
  kCAGravityResizeAspectFill

• @property BOOL masksToBounds; : 超出位置是否裁切

• @property CGRect contentsRect;
  这个属性决定图片的显示位置，默认是{0，0，1，1}从左上角到左下角显示，你也可以设为其他的,前两个是起点比例，后两个分别对应宽度和高度比例
  (该属性一般用于给你一张有许多小图的大图，然后你根据自己的需要去拿你需要的图片)
• @property CGRect contentsCenter; : 类似于UIImage resizableImageWithCapInsets 属性！

---

• @property CGPoint position; : 类似于UIView的Center， 但是它作用的也是UIView的Center而不是Layer的Center哦
• @property CGPoint anchorPoint; : 我的理解是layer中心点的位置，默认为{0.5，0.5}，所以居中显示，但是将它设置为{0，0}，那么layer会以{0，0}为中心点显示哦！这时position没变哦！
• @property CGFloat zPosition;
• @property CGFloat anchorPointZ;
  由于CALayer是存在于3维空间中的，所以我们可以改变他的z轴(你可以理解为Z轴就是垂直严你的屏幕的轴)

---

• @property CGFloat cornerRadius; : 圆角半径(我们一般给视图做圆角的时候，如果界面不是太多，可以使用该方法，但是如果是对Cell里面的视图进行圆角设置或者太多视图需要进行圆角设置，就别用这个属性了，因为layer的渲染会耗资源)
• @property CGFloat borderWidth;
• @property(nullable) CGColorRef borderColor;
  边框的Width和颜色，不必多说
• @property CGFloat shadowRadius; 阴影模糊度
  关于阴影的一些属性，建议如cornerRadius一样，使用阴影的时候别用maskToBounds哦！因为阴影在范围外，使用了会被裁剪掉哦！shadowPath
• @property(nullable) CGColorRef shadowColor; 阴影颜色
• @property float shadowOpacity; 阴影透明度
• @property CGSize shadowOffset; 阴影偏移量
• @property(nullable) CGPathRef shadowPath; 感觉该属性就是为了解决使用上述属性设置阴影好资源诞生的，推荐使用这个属性设置阴影哦！

  layerView.layer.shadowOpacity = 0.5;
  layerView.layer.shadowColor = [UIColor redColor].CGColor;
  layerView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(10, 10);
  //    layerView.layer.shadowPath = CGPathCreateWithRect(layerView.layer.bounds, NULL);
  
  //    layerView.layer.shadowPath = CGPathCreateWithRoundedRect(layerView.layer.bounds, layerView.layer.bounds.size.width * 0.5, layerView.layer.bounds.size.width * 0.5, NULL);

---

• • (void)setAffineTransform:(CGAffineTransform)m; 这个就是UIView的transform实现

    CGAffineTransform 方法
    CGAffineTransformMakeTranslation(CGFloat tx, CGFloat ty) // 移动
    CGAffineTransformMakeScale(CGFloat sx, CGFloat sy) // 放缩
    CGAffineTransformMakeRotation(CGFloat angle) // 旋转
    CGAffineTransformIdentity  // 复位，初始状态
    混合变换
    CGAffineTransformTranslate(CGAffineTransform t, CGFloat tx, CGFloat ty) // 在t的基础上移动
    CGAffineTransformScale(CGAffineTransform t, CGFloat sx, CGFloat sy) // 在t的基础上放缩
    CGAffineTransformRotate(CGAffineTransform t, CGFloat angle) // 在t的基础上旋转
    注意： 旋转时使用的是弧度而不是角度，你可以利用下列公式转换角度到弧度
    #define RADIANS_TO_DEGREES(x) ((x)/M_PI*180.0)

• @property CATransform3D transform; 仿射变换 3D动画

  CATransform3DMakeRotation(CGFloat angle, CGFloat x, CGFloat y, CGFloat z)
  CATransform3DMakeScale(CGFloat sx, CGFloat sy, CGFloat sz)
  CATransform3DMakeTranslation(Gloat tx, CGFloat ty, CGFloat tz)
  
  CATransform3D的 m34 元素, 用来做透视,m34用于按比例缩放X和Y的值来计算到底要离视角多远。

CAShapeLayer

• 渲染快，高效实用内存，不会被图层边界剪裁掉，不会出现像素化
• 一般用CGPath来绘制形状

  UIBezierPath *path = [[UIBezierPath alloc] init];
   [path moveToPoint:CGPointMake(200, 100)];
   // 绘制圆
  [path addArcWithCenter:CGPointMake(170, 100) radius:30 startAngle:0 endAngle:2*M_PI clockwise:YES];
  // 绘制线条
  [path moveToPoint:CGPointMake(150, 125)];
  [path addLineToPoint:CGPointMake(150, 175)];
  // 绘制，展示
  CAShapeLayer *shapeLayer = [CAShapeLayer layer];
  shapeLayer.strokeColor = [UIColor redColor].CGColor;
  shapeLayer.fillColor = [UIColor clearColor].CGColor;
  shapeLayer.lineWidth = 5;
  shapeLayer.lineJoin = kCALineJoinRound;
  shapeLayer.lineCap = kCALineCapRound;
  shapeLayer.path = path.CGPath;
  [self.view.layer addSublayer:shapeLayer];
  
  // 再提一个  绘制圆角(可选4角)
  CGRect rect = CGRectMake(50, 50, 100, 100);
  CGSize radii = CGSizeMake(20, 20);
  UIRectCorner corners = UIRectCornerTopRight | UIRectCornerBottomRight | UIRectCornerBottomLeft;
  UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:rect byRoundingCorners:corners cornerRadii:radii];

CATextLabel

图层的形式包含了UILabel几乎所有的绘制特性，而且比UILabel渲染的更快哦！(如果你有需求做一个自定制的Label,不防试试这个)

CATextLayer *textLayel = [CATextLayer layer];
    textLayel.frame = CGRectMake(100, 100, 200, 300);
    [self.view.layer addSublayer:textLayel];

    textLayel.foregroundColor = [UIColor blackColor].CGColor;
    textLayel.backgroundColor = [UIColor orangeColor].CGColor;
    textLayel.alignmentMode = @"justified";
    textLayel.wrapped = YES;

    UIFont *font = [UIFont systemFontOfSize:17];

    CFStringRef fontName = (__bridge CFStringRef)(font.fontName);
    CGFontRef fontRef = CGFontCreateWithFontName(fontName);
    textLayel.font = fontRef;
    textLayel.fontSize = font.pointSize;

    /**
     *  分辨率
     */
    textLayel.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;

    CGFontRelease(fontRef);

    NSString *text = @"Kellen is a good boy! Kellen is a good boy! Kellen is a good boy! Kellen is a good boy! Kellen is a good boy! Kellen is a good boy! Kellen is a good boy! Kellen is a good boy! Kellen is a good boy! Kellen is a good boy!";

    NSMutableAttributedString *string = [[NSMutableAttributedString alloc] initWithString:text];

    //set text attributes
    NSDictionary *attribs = @{
                              NSForegroundColorAttributeName : [UIColor blackColor],
                              NSFontAttributeName : font
                              };

    [string setAttributes:attribs range:NSMakeRange(0, [text length])];
    attribs = @{NSForegroundColorAttributeName : [UIColor redColor]};
    [string setAttributes:attribs range:NSMakeRange(6, 5)];

    textLayel.string = string;

CAGradientLayer

处理颜色渐变

CAGradientLayer *gradientLayer = [CAGradientLayer layer];
gradientLayer.frame = CGRectMake(100, 100, 100, 100);
[self.view.layer addSublayer:gradientLayer];
gradientLayer.colors = @[(__bridge id)[UIColor redColor].CGColor, (__bridge id)[UIColor blueColor].CGColor, (__bridge id)[UIColor blackColor].CGColor];
gradientLayer.locations = @[@0,@0.5,@1];
gradientLayer.startPoint = CGPointMake(0, 0);
gradientLayer.endPoint = CGPointMake(1, 1);

4. CAEmitterLayer : 粒子引擎(直播那些❤️动画之类的)

   CAEmitterLayer *emitterLayer = [CAEmitterLayer layer];
   // 发射器在xy平面的中心位置
   emitterLayer.emitterPosition = CGPointMake(self.view.frame.size.width-50,self.view.frame.size.height-50);
   // 发射器的尺寸大小
   emitterLayer.emitterSize = CGSizeMake(20, 20);
   // 渲染模式
   emitterLayer.renderMode = kCAEmitterLayerUnordered;
   // 开启三维效果
   //    _emitterLayer.preservesDepth = YES;
   NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
   // 创建粒子
   for (int i = 0; i<10; i++) {
       // 发射单元
       CAEmitterCell *stepCell = [CAEmitterCell emitterCell];
       // 粒子的创建速率，默认为1/s
       stepCell.birthRate = 1;
       // 粒子存活时间
       stepCell.lifetime = arc4random_uniform(4) + 1;
       // 粒子的生存时间容差
       stepCell.lifetimeRange = 1.5;
       // 颜色
       // fire.color=[[UIColor colorWithRed:0.8 green:0.4 blue:0.2 alpha:0.1]CGColor];
       UIImage *image = [UIImage imageNamed:[NSString stringWithFormat:@"good%d_30x30", i]];
       // 粒子显示的内容
       stepCell.contents = (id)[image CGImage];
       // 粒子的名字
       //            [fire setName:@"step%d", i];
       // 粒子的运动速度
       stepCell.velocity = arc4random_uniform(100) + 100;
       // 粒子速度的容差
       stepCell.velocityRange = 80;
       // 粒子在xy平面的发射角度
       stepCell.emissionLongitude = M_PI+M_PI_2;;
       // 粒子发射角度的容差
       stepCell.emissionRange = M_PI_2/6;
       // 缩放比例
       stepCell.scale = 0.3;
       [array addObject:stepCell];
   }
   
   emitterLayer.emitterCells = array;
   [self.view.layer addSublayer:emitterLayer];

隐式动画

就是当你改变某个属性是时，他会自动平滑的过渡到新的值。而你不需要去开启动画。
比如： CALayer的backgroundColor

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。但是可以用+begin和+commit分别来入栈或者出栈。

// 使用事务改变执行时间（默认 0.25s）
[CATransaction begin];(入栈)
[CATransaction setAnimationDuration:1.0];

// 完成之后在旋转90度(0.25s完成)
[CATransaction setCompletionBlock:^{
    NSLog(@"改变颜色完成，开始旋转");
    在颜色改变之后(入栈)
    CGAffineTransform transform = self.colorLayer.affineTransform;
    self.colorLayer.affineTransform = CGAffineTransformRotate(transform, M_PI_2);
    (出栈)
}];

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];(出栈)

你也可以改变隐式动画的行为（如何渐变）

 // 行为
CATransition *transition = [CATransition animation];
transition.type = kCATransitionPush;
transition.subtype = kCATransitionFromLeft;
self.colorLayer.actions = @{@"backgroundColor": transition};

但是你把上述的self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;
改成self.colorLayer.backgroundColor = [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0].CGColor;你会发现它是瞬间改变的，而不是平滑的动画。因为隐式动画被UIView关联图层给禁了！
因为处理UIView动画用UIView的动画函数，而不依赖CATransaction。

显式动画

1. CABasicAnimation(基本动画)

   CABasicAnimation *basicA = [CABasicAnimation animation];
   basicA.keyPath = @"backgroundColor";
   basicA.toValue = (__bridge id _Nullable)(color.CGColor);
   basicA.delegate = self;
   basicA.duration = 1.0;
   [self.layerView.layer addAnimation:basicA forKey:nil];
   
   // 代理，监听动画完成，还有个动画开始的监听
   - (void)animationDidStop:(CABasicAnimation *)anim finished:(BOOL)flag {
       NSLog(@"animation end");
       self.layerView.layer.backgroundColor = (__bridge CGColorRef _Nullable)(anim.toValue);
   }

2. CAKeyframeAnimation (关键帧动画)
   不限制于设置一个起始和结束的值，而是可以根据一连串随意的值来做动画。

   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];
   [self.layerView.layer addAnimation:animation forKey:nil];

UIBezierPath *bezierPath = [[UIBezierPath alloc] init];
[bezierPath moveToPoint:CGPointMake(0, 150)];
[bezierPath addCurveToPoint:CGPointMake(300, 150) controlPoint1:CGPointMake(75, 0) controlPoint2:CGPointMake(225, 300)];
CAKeyframeAnimation *animation = [CAKeyframeAnimation animation];
animation.keyPath = @"position";
animation.duration = 4.0;
animation.path = bezierPath.CGPath;
animation.rotationMode = kCAAnimationRotateAuto;
[shipLayer addAnimation:animation forKey:nil];

3. 动画组
   CABasicAnimation和CAKeyframeAnimation仅仅作用于单独的属性，而CAAnimationGroup可以把这些动画组合在一起。

   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.view.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.view.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];

4. 过度动画
   属性动画只对图层的可动画属性起作用，所以如果要改变一个不能动画的属性（比如图片），或者从层级关系中添加或者移除图层，属性动画将不起作用。

   type值:
   kCATransitionFade,   // 平滑过渡
   kCATransitionMoveIn,
   kCATransitionMoveIn,
   kCATransitionReveal,
   
   subtype值: 控制方向
   kCATransitionFromRight，
   kCATransitionFromLeft，
   kCATransitionFromTop,
   kCATransitionFromBottom
   
   CATransition *transition = [CATransition animation];
   transition.type = kCATransitionFade;
   [self.imgv.layer addAnimation:transition forKey:nil];
   UIImage *currentImage = self.imgv.image;
   NSUInteger index = [arr indexOfObject:currentImage];
   index = (index + 1) % [arr count];
   self.imgv.image = arr[index];
   
   // 过渡动画和之前的属性动画或者动画组添加到图层上的方式一致，都是通过-addAnimation:forKey:方法。
   // 但是和属性动画不同的是，对指定的图层一次只能使用一次CATransition，
   // 因此，无论你对动画的键设置什么值，过渡动画都会对它的键设置成“transition”，也就是常量kCATransition