iOS CALayer总结——图层几何

最近看了一下关于图层和动画的内容，所以写了一份总结，算是对这些内容的汇总吧，都是一些简单的基础知识，不知道大家都了不了解。
除了和用户的交互之外，图层的很多属性和视图基本上都是一样的，今天就先从CALayer的一些基础的属性入手，没有套路和技巧，只是对属性的介绍：

一、contents

contents是CALayer的一个属性：@property(nullable, strong) id contents;它的类型是id，使用contents我们可以为一个普通的图层添加一张图片，但是在赋值的时候，只有CGImageRef类型才有效，并且需要使用bridged关键字进行转换，因为CGImageRef并不是一个Cocoa对象，而是一个Core Foundation类型，所有正确的赋值方式为：

UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"image_1.jpg"];
    self.layerView.layer.contents = (__bridge id)image.CGImage;

效果和使用UIImageView时一样一样的：

效果图.png

和contents相关的还有以下几个属性：
contentsGravity、contentsScale、contentsRect、contentsCenter

contentsGravity

contentsGravity和UIView的contentMode属性的作用是相似的，我们可以看到上面的效果图中的图片被拉伸了，我们平时在使用UIImageView展示图片的时候也会出现这种情况，我们设置contentMode属性就可以解决，在图层中，我们使用contentsGravity属性就可以了。
contentsGravity有以下这些可选的值:

kCAGravityCenter
kCAGravityTop
kCAGravityBottom
kCAGravityLeft
kCAGravityRight
kCAGravityTopLeft
kCAGravityTopRight
kCAGravityBottomLeft
kCAGravityBottomRight
kCAGravityResize
kCAGravityResizeAspect
kCAGravityResizeAspectFill
值得注意的是：这些值并不是枚举，他们都是常量字符串。
为我们上面的代码再添加一句：

self.layerView.layer.contentsGravity = kCAGravityResizeAspect;

我们可以发现，图片就正常了，效果如下：

效果图-2.png

contentsScale

contentsScale 属性定义了contents中图片的的像素尺寸和视图大小的比例，它用来判断在绘制图层的时候应该为contents创建的空间大小，和需要显示的图片的拉伸度。如果contentsScale设置为1.0，将会以每个点1个像素绘制图片，如果设置为2.0，则会以每个点2个像素绘制图片，这就是Retina屏幕了。
如果我们已经使用contentsGravity属性使图片拉伸了，那么我们再设置contentsScale就会失效（不是所有的contentsGravity的值都会拉伸图片）。
我们先将设置contentsGravity的代码改为：
self.layerView.layer.contentsGravity = kCAGravityCenter;
然后添加：

self.layerView.layer.contentsScale = image.scale;
我们发现显示的图片跟图片本身大小一致：

效果图-3.png

我这里使用的是1倍图，如果我们为图片的名字后面添加一个@2x，然后就变成这样了：

效果图-4.png

原因就不用我多说了吧。

contentsRect

contentsRect属性规定了我们在contents中可以显示的图片的区域，这个理解起来也很容易，但是要注意的是：contentsRect不是一个绝对值（点或者像素），而是一个相对值，以左上角为坐标原点，单位坐标在0~1之间，当然也可以是负数。设置了contentsRect属性只显示左上角1/4区域：

self.layerView.layer.contentsRect = CGRectMake(0, 0, 0.5, 0.5);

效果图如下：

效果图-5.png

contentsCenter

我们在日常的开发中，有时候UI给的图片我们在显示的时候需要对图片进行拉伸，但是又想只拉伸中间的部分，四周的一些区域不拉伸，我们会使用-resizableImageWithCapInsets:方法设置一下四周不被拉伸的区域，contentsCenter属性在图层中起到的也是这个作用，contentsCenter的默认值是{0, 0, 1, 1}，也就是整张图片都被拉伸，如果将值改为{0.25，0.25，0.5，0.5}就表示x，y都从左上角1/4处开始，宽和高分别为图片尺寸的一半大小，所围成的区域被拉伸，其他区域不拉伸。由于我找的图片素材效果不太明显，所有就不贴效果图了。

二、几何属性

在图层的几个几何属性中，我们重点介绍anchorPoint。
不过在此之前也简单说一下frame、bounds、position，一句话总结：frame代表了图层的外部坐标（相对于父图层），bounds是内部坐标（相对于自身），position代表了相对于父图层anchorPoint所在的位置。改变图层的bounds、bounds和transform，都会令frame发生改变。
比如，我们将图层旋转45度，然后看一下旋转前后图层的frame：

NSLog(@"x:%f,y:%f",self.layerView.layer.frame.origin.x,self.layerView.layer.frame.origin.y);
    self.layerView.layer.affineTransform = CGAffineTransformMakeRotation(M_PI_4);
NSLog(@"x:%f,y:%f",self.layerView.layer.frame.origin.x,self.layerView.layer.frame.origin.y);

x:112.500000,y:233.500000
x:63.756313,y:209.756313

anchorPoint

上面说到，position代表了相对于父图层anchorPoint所在的位置，通过改变anchorPoint，图层的frame也会发生改变。要理解anchorPoint很容易，直接上代码就很直观了：

创建两个位置和大小都相同的layer，layer1为参照图层，此时两个图层是重合的，

CALayer *layer1 = [[CALayer alloc]init];
    layer1.frame = CGRectMake(100, 200, 150, 100);
    layer1.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
    [self.view.layer addSublayer:layer1];
    CALayer *layer2 = [[CALayer alloc]init];
    layer2.frame = CGRectMake(100, 200, 150, 100);
    layer2.backgroundColor = [UIColor greenColor].CGColor;
    [self.view.layer addSublayer:layer2];
    NSLog(@"frame:{%.0f,%.0f,%.0f,%.0f}",layer2.frame.origin.x,layer2.frame.origin.y,layer2.frame.size.width,layer2.frame.size.height);
    NSLog(@"bounds:{%.0f,%.0f,%.0f,%.0f}",layer2.bounds.origin.x,layer2.bounds.origin.y,layer2.bounds.size.width,layer2.bounds.size.height);
    NSLog(@"positon:{%.0f,%.0f}",layer2.position.x,layer2.position.y);
    NSLog(@"anchorPoint:{%.0f,%.0f}",layer2.anchorPoint.x,layer2.anchorPoint.y);

anchorPoint改变前.png

改变layer2的anchorPoint为{0，0}：

layer2.anchorPoint = CGPointMake(0, 0);

anchorPoint改变后.png

anchorPoint是在做图层变换和动画的时候，非常重要的一个属性，它是图层变换的一个把柄，比如图层在做旋转的时候，就是以anchorPoint为基点旋转的。实际上，在UIView中也有anchorPoint，只不过，系统并没有暴露这个属性，UIView的center属性和图层的position属性是同一个概念，anchorPoint默认是{0.5，0.5}，所以UIView得center就是中心点了。

zPosition

CALayer存在于一个三维空间当中，它还有一个用来表示图层在Z轴方向上位置的属性zPosition，默认为0，如果改变这个属性，就会改变多个图层之间的显示顺序。就用上面的例子演示一下，改变红色图层的zPosition，图层是一个非常非常薄的东西，所以我们只需要为zPosition设置一个比较小的值就可以了，比如说：1.0：

 layer1.zPosition = 1.0f;