如何做一个CALayer 自定义属性CAAnimation动画

最近在做CALayer自定义属性(@property修饰)动画。之前没有深究过，现在有很多有意思的发现，写出来分享给大家。

首先把Demo LNLoadingLayer分享给大家，这是一个loading动画。

在做CALayer自定义属性动画之前，要先了解一个概念，即CALayer是一个符合键值编码的容器类（Key-Value Coding Compliant Container Classes）。

符合键值编码的容器类

CALayer和CAAnimation都是符合键值编码的容器类（Key-Value Coding Compliant Container Classes），

这意味着你可以用任意key来设置值，即使这个key没有声明为CALayer的property。

以下是苹果Core Animation 编程指南的介绍：

TheCAAnimationandCALayer classes are key-value coding compliant container classes, which means that you can set values for arbitrary keys. Even if the keysomeKeyis not a declared property of theCALayerclass, you can still set a value for it as follows:

[ theLayer setValue:[NSNumber numberWithInteger:50] forKey:@”someKey”];

You can also retrieve the value for arbitrary keys like you would retrieve the value for other key paths. For example, to retrieve the value of thesomeKeypath set previously, you would use the following code:

someKeyValue = [theLayer valueForKey:@”someKey”];

因此，在CALayer中，用@dynamic修饰的属性，即使没有实现setter getter也不会崩溃。

@interface DynamicTest : CALayer
@property NSString *title;
@end

@implementation DynamicTest
@dynamic title;

@end

DynamicTest *test = [[DynamicTest alloc] init];
test.title = @"title";//正常工作，不会崩溃。
//另外，CALayer和CAAnimation，会自动为@dynamic修饰的属性添加NSCoding协议的支持。不用@dynamic修饰，则不支持。
NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:test];
DynamicTest *unarchiveTest = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
NSLog(@"unarchiveTest.title=%@",unarchiveTest.title);
//输出 unarchiveTest.title=title

@dynamic在CALayer中的特殊表现

CALayer中，用@synthesize修饰的属性，可以正常使用getter/setter，而@dynamic修饰的属性，也可以实现getter/setter。但是在自定义属性动画时，就必须使用@dynamic修饰，因为Core Animation框架对@dynamic修饰的的属性做了一些特殊操作，使得CALayer能够在监控到属性变化时，调用相应的方法，实现动画。

这个特殊操作，我目前没有查到，如果谁知道，可以联系我告知一下，我给补上。多谢。

-(id)initWithLayer:(id)layer方法

我们知道，所谓动画，只不过是一帧帧静止的图片，以一定的速度（比如每秒60张）连续播放，肉眼因为视觉残象产生错觉，便以为画面是活动的。

Core Animation动画也是这个原理，在Core Animation动画过程中，不断的有副本图层（或表示图层copied-layer or presentation layer）被初始化，连续播放，形成动画。-initWithLayer:就是Core Animation为CALayer创建副本对象的初始化方法。

注意：

1.此方法会被自动调用。

2.@dynamic修饰的属性，-initWithLayer:后会被自动复制给副本Layer。方法中必须调用[super initWithLayer:layer]

3.@synthesize修饰或不加修饰词的@property属性，需要重写-initWithLayer:方法，手动将属性赋值给副本对象。如果没有这样的属性，或属性不影响显示，此方法不重写也可以。

/* This initializer is used by CoreAnimation to create shadow copies of
 * layers, e.g. for use as presentation layers. Subclasses can override
 * this method to copy their instance variables into the presentation
 * layer (subclasses should call the superclass afterwards). Calling this
 * method in any other situation will result in undefined behavior. */
-(id)initWithLayer:(id)layer {    
    if (self = [super initWithLayer:layer]) {
        if ([layer isKindOfClass:[CGCustomPropertyLayer class]]) {
            CGCustomPropertyLayer *cpLayer = layer;
            // Copy across ...
            self.nonDynamicProperty = cpLayer.nonDynamicProperty;    
        }
    }    
    return self;
}

现在开始自定义属性动画

在添加过自定义属性后，设置一下@dynamic，如果还有额外的属性，记得重写-initWithLayer:。

接下来要添加一个很重要的类方法+needsDisplayForKey:

//Layer初次加载时，会调用此方法，用来判断属性的值改变时，是否需要重新绘制。因此自定义属性动画必须实现此方法且返回YES
//实现此方法后，自定义属性的值一旦改变,便会自动调用setNeedsDisplay，触发重绘。
+ (BOOL)needsDisplayForKey:(NSString *)key {
    return [key isEqualToString:CustomPropertyName] ? YES : [super needsDisplayForKey:key];
}

接下来，就可以写绘制的代码了，绘制时，一般写在drawInContext:或drawLayer: inContext:方法之中，当然，也可以写在display方法之中，但是应注意和CALayer的delegate是否会冲突。

layer方法响应链有两种:

1. [layer setNeedDisplay] -> [layer displayIfNeed] -> [layer display] -> [layerDelegate displayLayer:]

2. [layer setNeedDisplay] -> [layer displayIfNeed] -> [layer display] -> [layer drawInContext:] -> [layerDelegate drawLayer: inContext:]

   如果layerDelegate实现了displayLayer:协议，之后layer就不会再调用自身的重绘代码

示例代码写在drawInContext:中。

注意：绘制的CALayer图形，在默认情况下，会很糊，因此使用时要设置layer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;contentsScale属性，默认为1.

绘制代码完成后，就可以使用动画了，添加动画代码

LNLoadingExplicitLayer *loadingLayer = [[LNLoadingExplicitLayer alloc] init];
loadingLayer.frame = frame;
loadingLayer.progressLineWidth = 6.f/[UIScreen mainScreen].scale;
loadingLayer.contentsScale = [UIScreen mainScreen].scale;
[self.view.layer addSublayer:loadingLayer];

CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"progress"];
animation.fromValue = @(0);
animation.toValue = @(200);
animation.duration = 2.0;
animation.repeatCount = MAXFLOAT;
animation.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionLinear];
[loadingLayer addAnimation:animation forKey:@"progressKey"];;

此时，自定义属性动画已经可以动起来了。

下面来介绍隐式动画。

隐式动画（implicit animation）

没有指定任何动画类型的动画叫隐式动画。即属性平滑过渡到新的值的默认行为。

在demo的LNLoadingExplicitLayer类中，只实现了基本的显式动画。当我们想要在改变属性值自动有个过渡动画时，便要再添加一个方法actionForKey: ,这里是示例代码，当layer属性改变时，layer都会寻找合适的action来实行这个改变，actionForKey:便是指定属性默认隐式动画的方法。

- (id)actionForKey:(NSString *)event {
    if ([event isEqualToString:LNProgressKey]) {
        CABasicAnimation *actionAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:CustomPropertyName];
        actionAnimation.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionLinear];
        actionAnimation.fromValue = @(self.progress);
        return actionAnimation;
    }
    return [super actionForKey:event];
}

这里有一个介绍隐式动画很好的博文，感兴趣可以看看。更多内容可以搜索iOS隐式动画。

谢谢观看！

参考：

1.Core animation of custom properties
2.Core Animation 编程指南

3.Animating Custom Layer Properties

4.https://blog.csdn.net/sinat_27706697/article/details/49738957