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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

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).

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UIViewCALayer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。