[iOS Animation]-CALayer 图层树 一

图层的树状结构

巨妖有图层，洋葱也有图层，你有吗？咱们都有图层 -- 史莱克

Core Animation实际上是一个使人误解的命名。你可能认为它只是用来作动画的，但实际上它是从一个叫作Layer Kit这么一个不怎么和动画有关的名字演变而来，因此作动画这只是Core Animation特性的冰山一角。

Core Animation是一个复合引擎，它的职责就是尽量快地组合屏幕上不一样的可视内容，这个内容是被分解成独立的图层，存储在一个叫作图层树的体系之中。因而这个树造成了UIKit以及在iOS应用程序当中你所能在屏幕上看见的一切的基础。

在咱们讨论动画以前，咱们将从图层树开始，涉及一下Core Animation的静态组合以及布局特性。

图层和视图

若是你曾经在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（好比图片，文字或者视频），它可以拦截相似于鼠标点击或者触摸手势等用户输入。视图在层级关系中能够互相嵌套，一个视图能够管理它的全部子视图的位置。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）和造成视图的层级关系（右边）

在iOS当中，全部的视图都从一个叫作UIVIew的基类派生而来，UIView能够处理触摸事件，能够支持基于Core Graphics绘图，能够作仿射变换（例如旋转或者缩放），或者简单的相似于滑动或者渐变的动画。

CALayer

CALayer类在概念上和UIView相似，一样也是一些被层级关系树管理的矩形块，一样也能够包含一些内容（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作动画和变换。和UIView最大的不一样是CALayer不处理用户的交互。

CALayer并不清楚具体的响应链（iOS经过视图层级关系用来传送触摸事件的机制），因而它并不可以响应事件，即便它提供了一些方法来判断是否一个触点在图层的范围以内（具体见第三章，“图层的几何学”）

平行的层级关系

每个UIview都有一个CALayer实例的图层属性，也就是所谓的backing layer，视图的职责就是建立并管理这个图层，以确保当子视图在层级关系中添加或者被移除的时候，他们关联的图层也一样对应在层级关系树当中有相同的操做（见图1.2）。

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作动画，UIView仅仅是对它的一个封装，提供了一些iOS相似于处理触摸的具体功能，以及Core Animation底层方法的高级接口。

可是为何iOS要基于UIView和CALayer提供两个平行的层级关系呢？为何不用一个简单的层级来处理全部事情呢？缘由在于要作职责分离，这样也能避免不少重复代码。在iOS和Mac OS两个平台上，事件和用户交互有不少地方的不一样，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，这就是为何iOS有UIKit和UIView，可是Mac OS有AppKit和NSView的缘由。他们功能上很类似，可是在实现上有着显著的区别。

绘图，布局和动画，相比之下就是相似Mac笔记本和桌面系列同样应用于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，苹果就可以在iOS和Mac OS之间共享代码，使得对苹果本身的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，这里并非两个层级关系，而是四个，每个都扮演不一样的角色，除了视图层级和图层树以外，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。