# 图层与视图
如果你曾经在iOS或者Mac OS平台上写过应用程序,你可能会对*视图*的概念比较熟悉。一个视图就是在屏幕上显示的一个矩形块(比如图片,文字或者视频),它能够拦截类似于鼠标点击或者触摸手势等用户输入。视图在层级关系中可以互相嵌套,一个视图可以管理它的所有子视图的位置。图1.1显示了一种典型的视图层级关系
![](https://box.kancloud.cn/2015-12-24_567bc1e27afd0.png)
图1.1 一种典型的iOS屏幕(左边)和形成视图的层级关系(右边)
在iOS当中,所有的视图都从一个叫做`UIVIew`的基类派生而来,`UIView`可以处理触摸事件,可以支持基于*Core Graphics*绘图,可以做仿射变换(例如旋转或者缩放),或者简单的类似于滑动或者渐变的动画。
## CALayer
`CALayer`类在概念上和`UIView`类似,同样也是一些被层级关系树管理的矩形块,同样也可以包含一些内容(像图片,文本或者背景色),管理子图层的位置。它们有一些方法和属性用来做动画和变换。和`UIView`最大的不同是`CALayer`不处理用户的交互。
`CALayer`并不清楚具体的*响应链*(iOS通过视图层级关系用来传送触摸事件的机制),于是它并不能够响应事件,即使它提供了一些方法来判断是否一个触点在图层的范围之内(具体见第三章,“图层的几何学”)
## 平行的层级关系
每一个`UIview`都有一个`CALayer`实例的图层属性,也就是所谓的*backing layer*,视图的职责就是创建并管理这个图层,以确保当子视图在层级关系中添加或者被移除的时候,他们关联的图层也同样对应在层级关系树当中有相同的操作(见图1.2).
![](https://box.kancloud.cn/2015-12-24_567bc1e820073.png)
图层的树状结构(左边)以及对应的视图层级(右边)
实际上这些背后关联的图层才是真正用来在屏幕上显示和做动画,`UIView`仅仅是对它的一个封装,提供了一些iOS类似于处理触摸的具体功能,以及Core Animation底层方法的高级接口。
但是为什么iOS要基于`UIView`和`CALayer`提供两个平行的层级关系呢?为什么不用一个简单的层级来处理所有事情呢?原因在于要做职责分离,这样也能避免很多重复代码。在iOS和Mac OS两个平台上,事件和用户交互有很多地方的不同,基于多点触控的用户界面和基于鼠标键盘有着本质的区别,这就是为什么iOS有UIKit和`UIView`,但是Mac OS有AppKit和`NSView`的原因。他们功能上很相似,但是在实现上有着显著的区别。
绘图,布局和动画,相比之下就是类似Mac笔记本和桌面系列一样应用于iPhone和iPad触屏的概念。把这种功能的逻辑分开并应用到独立的Core Animation框架,苹果就能够在iOS和Mac OS之间共享代码,使得对苹果自己的OS开发团队和第三方开发者去开发两个平台的应用更加便捷。
实际上,这里并不是两个层级关系,而是四个,每一个都扮演不同的角色,除了视图层级和图层树之外,还存在*呈现树*和*渲染树*,将在第七章“隐式动画”和第十二章“性能调优”分别讨论。
- Introduction
- 1. 图层树
- 1.1 图层与视图
- 1.2 图层的能力
- 1.3 使用图层
- 1.4 总结
- 2. 寄宿图
- 2.1 contents属性
- 2.2 Custom Drawing
- 2.3 总结
- 3. 图层几何学
- 3.1 布局
- 3.2 锚点
- 3.3 坐标系
- 3.4 Hit Testing
- 3.5 自动布局
- 3.6 总结
- 4. 视觉效果
- 4.1 圆角
- 4.2 图层边框
- 4.3 阴影
- 4.4 图层蒙板
- 4.5 拉伸过滤
- 4.6 组透明
- 4.7 总结
- 5. 变换
- 5.1 仿射变换
- 5.2 3D变换
- 5.3 固体对象
- 5.4 总结
- 6. 专用图层
- 6.1 CAShapeLayer
- 6.2 CATextLayer
- 6.3 CATransformLayer
- 6.4 CAGradientLayer
- 6.5 CAReplicatorLayer
- 6.6 CAScrollLayer
- 6.7 CATiledLayer
- 6.8 CAEmitterLayer
- 6.9 CAEAGLLayer
- 6.10 AVPlayerLayer
- 6.11 总结
- 7. 隐式动画
- 7.1 事务
- 7.2 完成块
- 7.3 图层行为
- 7.4 呈现与模型
- 7.5 总结
- 8. 显式动画
- 8.1 属性动画
- 8.2 动画组
- 8.3 过渡
- 8.4 在动画过程中取消动画
- 8.5 总结
- 9. 图层时间
- 9.1 CAMediaTiming协议
- 9.2 层级关系时间
- 9.3 手动动画
- 9.4 总结
- 10. 缓冲
- 10.1 动画速度
- 10.2 自定义缓冲函数
- 10.3 总结
- 11. 基于定时器的动画
- 11.1 定时帧
- 11.2 物理模拟
- 12. 性能调优
- 12.1. CPU VS GPU
- 12.2 测量,而不是猜测
- 12.3 Instruments
- 12.4 总结
- 13. 高效绘图
- 13.1 软件绘图
- 13.2 矢量图形
- 13.3 脏矩形
- 13.4 异步绘制
- 13.5 总结
- 14. 图像IO
- 14.1 加载和潜伏
- 14.2 缓存
- 14.3 文件格式
- 14.4 总结
- 15. 图层性能
- 15.1 隐式绘制
- 15.2 离屏渲染
- 15.3 混合和过度绘制
- 15.4 减少图层数量
- 15.5 总结