ViewController Transition

iOS视图控制器详解

视图控制器中的视图显示在屏幕上有两种方式：最主要的方式是内嵌在容器控制器中，比如 UINavigationController，UITabBarController, UISplitController；由另外一个视图控制器显示它，这种方式通常被称为模态(Modal)显示；具体方式是在 NavigationController 里 push 或 pop 一个 View Controller，在 TabBarController 中切换到其他 View Controller，以 Modal 方式显示另外一个 View Controller，这些都是 View Controller Transition。在 storyboard 里，每个 View Controller 是一个 Scene，View Controller Transition 便是从一个 Scene 转换到另外一个 Scene；官网链接View Controller Programming Guide for iOS；

触发转场的方式

目前为止，官方支持以下几种transition方式

1.在 UINavigationController 中 push 和 pop;

2.在 UITabBarController 中切换 Tab;

3.Modal transition:presentation 和 dismissal ,称为视图控制器的模态显示和消失，但是它的model类型属性modalPresentationStyle 只能限定在UIModalPresentationFullScreen 或 UIModalPresentationCustom 这两种模式；

以上三种transition都需要代理和动画控制器才可以实现自定义动画，触发的方式分为三种

1)代码里调用相关动作的方法

2)Segue

3)容器 VC,在 UINavigationBar 和 UITabBar 上的相关 Item 的点击操作

相关动作方法

UINavigationController 中所有修改其viewControllers栈中 VC 的方法，就可以自定义transition动画:

下面分别是push和pop方法

- (void)pushViewController:(UIViewController *)viewController animated:(BOOL)animated;

- (nullable UIViewController *)popViewControllerAnimated:(BOOL)animated;

- (void)setViewControllers:(NSArray*)viewControllers animated:(BOOL)animate;//这个方法是对VC栈的整体更新

- (nullable NSArray<__kindof UIViewController *> *)popToRootViewControllerAnimated:(BOOL)animated

UITabBarController

@property(nullable, nonatomic, assign) __kindof UIViewController *selectedViewController;//传递的参数必须是其下的子VC

@property(nonatomic) NSUInteger selectedIndex;//选中控制器的索引

- (void)setViewControllers:(NSArray<__kindof UIViewController *> * __nullable)viewControllers animated:(BOOL)animated;//和上面的差不多意思

Modal

- (void)presentViewController:(UIViewController *)viewControllerToPresent animated: (BOOL)flag completion:(void (^ __nullable)(void))completion NS_AVAILABLE_IOS(5_0);//Presentation

- (void)dismissViewControllerAnimated: (BOOL)flag completion: (void (^ __nullable)(void))completion NS_AVAILABLE_IOS(5_0);//dismiss

Segue

这种方式是在storyboard里面设置的：存在两种方式（transition发生前修改转场参数的最后机会）

performSegueWithIdentifier:sender:

prepareForSegue:sender

Transition解释

WWDC 2013 Session 218

transition过程之中，作为容器的父 VC 维护着多个子 VC，但在视图结构上，只保留一个子 VC 的视图，所以转场的本质是下一场景(子 VC)的视图替换当前场景(子 VC)的视图以及相应的控制器(子 VC)的替换，表现为当前视图消失和下一视图出现，基于此进行动画，动画的方式非常多；

iOS 7 以协议的方式开放了自定义转场的 API，协议的好处是不再拘泥于具体的某个类，只要是遵守该协议的对象都能参与转场，非常灵活。转场协议由5种协议组成，在实际中只需要我们提供其中的两个或三个便能实现绝大部分的transiton动画：

1.Transition代理(Transition Delegate)：

实现自定义Transition的第一步就是提供代理，使用我们自己提供的代理，而不是系统默认的的代理

//UINavigationController 的 delegate 属性遵守该协议。

//UITabBarController 的 delegate 属性遵守该协议。

//UIViewController 的 transitioningDelegate 属性遵守该协议。（iOS7新增的）

Transition发生时候，UIKit要求代理提供transition动画的构件：动画控制器和交互控制器（可选的）

2.动画控制器（Animation Controller）

负责添加视图与及执行动画：遵守<UIViewControllerAnimatedTransitioning>协议

3.交互控制器（Interaction Controller）

通过交互手段，来控制动画，遵守<UIViewControllerInteractiveTransitioning>协议；

4.Transition 上下文（Transition Context）

提供Transition过程中需要的数据；遵守<UIViewControllerContextTransitioning>协议；

5.Transition 协调器(Transition Coordinator)

可以在Transition动画发生的同时执行其他动画；遵守<UIViewControllerTransitionCoordinator>协议，在IOS7中新增了方法transitionCoordinator()返回一个遵守协议的对象，并且该方法只在控制器Transition 的过程中才返回一个类对象；否则返回nil

非交互Transition

这个阶段需要做两件事，提供Transition代理，并由代理提供动画控制器（交互控制器和动画控制器是可选实现的），没有实现或者返回ni的话则使用默认的Transition效果。总的来说，动画控制器是表现的核心部分，代理方法也非常简单，让我们先从动画控制器入手；

动画控制器协议

动画控制器负责添加视图以及执行动画，遵守UIViewControllerAnimatedTransitioning协议，该协议要求实现以下方法：

-(void)animateTransition:(id)transitionContext；//执行动画的地方，最核心的方法。

-(NSTimeInterval)transitionDuration:(id)transitionContext；//返回动画时间

-(void)animationEnded:(BOOL)transitionCompleted;////如果实现了，会在转场动画结束后调用，可以执行一些收尾工作。

最重要是第一个方法，遵守<UIViewControllerContextTransitioning>协议的transition context对象，提供需要的重要数据，参与视图控制器和transition过程的状态信息

可以通过transitionContext在-(void)animateTransition:(id)transitionContext 这个方法里面来获取动画控制器需要的重要信息，例如根视图，根控制器，方法如下：

- (UIView *)containerView; //返回容器视图，获取Transition动画发生的地方；

- (nullable __kindof UIViewController *)viewControllerForKey:(UITransitionContextViewControllerKey)key;//获取视图控制器（通过UITransitionContextFromViewControllerKey，UITransitionContextToViewControllerKey这两个key）

- (nullable __kindof UIView *)viewForKey:(UITransitionContextViewKey)key NS_AVAILABLE_IOS(8_0); //8.0之后诞生的方法来获取根控制器的视图

@note:通过viewForKey获取的视图就是viewControllerForKey返回控制器的根视图，或者nil（为nil的情况只有在Modal的Transition中才会出现，因为containner中的view不包含presentingView),获取view的方法如下

UIView *containView = [transitionContext containerView];

UIViewController *fromVC = [transitionContext viewControllerForKey:UITransitionContextFromViewControllerKey];

UIViewController *toVC = [transitionContext viewControllerForKey:UITransitionContextToViewControllerKey];

UIView *fromView = fromVC.view;

UIView *toView = toVC.view;

上面的fromView和toView其实是和viewForKey中相应key值获取的是一样的

Transition的本质是下一个Scene替换当前的Scene，从当前过渡到下一个；

fromView：即将消失或者被替换的视图，对应的控制器是FromVC；

toView：即将显示或者要替换的视图，对应的控制器是toVC；

导航控制器（UINavigationController)的Transition

demo中采取的方法是单独生成一个代理类，这个类遵守<UINavigationControllerDelegate>

-(id)navigationController:(UINavigationController *)navigationController animationControllerForOperation:(UINavigationControllerOperation)operation fromViewController:(UIViewController *)fromVC toViewController:(UIViewController *)toVC {NSUInteger transitionType = operation;

SlideAnimationController *slide = [[SlideAnimationController alloc]init];

slide.transitionType = transitionType;

return slide;

}  //该方法返回动画控制器，若返回来的是nil则使用系统默认的效果

@note：改类中实现代理的方法采用的是storyBoard里面的Object对象设置的，如果你使用的是self.navigationController.delegate = [xxxx new],那么在初始化，离开该方法之后，delegate将重新变为nil，然后就不会再调用代理方法，原因是因为delegate是弱引用，如果你不采取在storyBoard里面设置的话，你可以通过一个本地变量来达到强引用的效果，但是设置的时候应该也要小心，viewDidload方法设置的时候有坑，有可能控制器self.navigationController = nil,设置出来的self.navigationController.delegate 肯定也是nil，所以建议在prepareForSegue:sender: 这里设置比较好；

Demo地址:NavigationControllerTransition

TabBar导航控制器（UITabBarController）

UITabBarController 的转场代理和 UINavigationController 类似，都是通过动画控制器提供相应的方法完成，demo中的lei遵守<UITabBarControllerDelegate>协议，但是该协议里面并没有提供滑动方向的相关方法，需要我们根据相关属性来判断；

-(id)tabBarController:(UITabBarController *)tabBarController animationControllerForTransitionFromViewController:(UIViewController *)fromVC toViewController:(UIViewController *)toVC {CGFloat fromIndex = [tabBarController.viewControllers indexOfObject:fromVC];

CGFloat toIndex = [tabBarController.viewControllers indexOfObject:toVC];

NSUInteger tabChangeDirection = toIndex < fromIndex ? TransitionTypeLeft : TransitionTypeRight;

SlideAnimationController *slideAnimationController = [[SlideAnimationController alloc]init];

slideAnimationController.transitionType = tabChangeDirection;

return slideAnimationController;

}

代理方法设置过程类似；

Demo：SLScrollTabController

Modal Transition

Modal Transiton 和上面介绍的两种是有区别的，上两个例子里面可以通过containerView 获取当前Transition的容器，并且fromVC和toVC都在容器里面，而在这一点上面Modal是有区别的，在Modal中presentingVC相当于fromVC，presentedVC相当于toVC，两者的视图结构如下

ContainerVC VS Modal

在Modal Transition里面，我们着重讲UIModalPresentationFullScreen模式和UIModalPresentationCustom模式，这两种在modal transition中的机制又是不一样的，UIModalPresentationFullScreen 模式下，Modal Transiton结束后 fromView 依然主动被从视图结构中移除了，但是UIModalPresentationCustom没有移除，就是因为这个区别导致处理dismissal的时候容易出现问题；

dismissal Transition 场景

1.FullScreen 模式：presentation 结束后，presentingView 被主动移出视图结构，不过，在 dismissal transition中希望其出现在屏幕上并且在对其添加动画怎么办呢？实际上，你按照容器类 VC 转场里动画控制器里那样做也没有问题，就是将其加入 containerView 并添加动画。不用担心，结束后，UIKit 会自动将其恢复到原来的位置。

2.Custom 模式：presentation 结束后，presentingView(fromView) 未被主动移出视图结构，在 dismissal 中，注意不要像其他转场中那样将 presentingView(toView) 加入 containerView 中，否则 dismissal 结束后本来可见的 presentingView 将会随着 containerView 一起被移除。如果你在 Custom 模式下没有注意到这点，很容易出现黑屏之类的现象而不知道问题所在。

虽然ios8以上的系统，可以通过UIPresentationController类并重写以下方法并返回true可以解决上述问题：

// Indicate whether the view controller's view we are transitioning from will be removed from the window in the end of the presentation transition  (Default: NO)

- (BOOL)shouldRemovePresentersView

@note UIPresentationController 类的作用并没有改变上面所说的presentingview和containerView的层次关系，但是能修复这个问题，应该是返回YES之后，同时对两个视图进行控制

结论：尽量不要在Modal Transiton中的custome模式中对presentingView进行动画,并且针对custom模式下的使用，官文文档比较详细Creating Custom Presenting

Demo：SLCustomModalTransitionDemo

交互式Transition

在非交互Transition的基础之上将之交互需要两个条件

1.由转场代理提供交互控制器，这是一个遵守协议的对象，不过系统已经打包好了现成的类UIPercentDrivenInteractiveTransition供我们使用。我们不需要做任何配置，仅仅在Transition代理的相应方法中提供一个该类实例便能工作。另外交互控制器必须有动画控制器才能工作。

2.交互控制器需要交互手段的配合，常用的是使用手势；

如果在转场代理中提供了交互控制器，而转场发生时并没有方法来驱动转场进程(比如手势)，转场过程将一直处于开始阶段无法结束，应用界面也会失去响应：在 NavigationController 中点击 NavigationBar 也能实现 pop 返回操作，但此时没有了交互手段的支持，Transition过程卡；可以通过一个变量来标记交互状态，该变量由交互手势来更新状态

-(instancetype)init {  

  if (self = [super init]) {     

   _interactive = false;        _interactionController = [[UIPercentDrivenInteractiveTransition alloc]init];

    }    

return self;

}

-(id)navigationController:(UINavigationController *)navigationController animationControllerForOperation:(UINavigationControllerOperation)operation fromViewController:(UIViewController *)fromVC toViewController:(UIViewController *)toVC {

    NSUInteger transitionType = operation;   

 SlideAnimationController *slide = [[SlideAnimationController alloc]init];    

slide.transitionType = transitionType;   

 return slide;

}-(id)navigationController:(UINavigationController *)navigationController interactionControllerForAnimationController:(id)animationController {

return _interactive ? _interactionController : nil;

}

TabBarController的实现也类似；系统打包好的UIPercentDrivenInteractiveTransition中的控制转场进度的方法与转场环境对象提供的三个方法同名，实际上只是前者调用了后者的方法而已。系统以一种解耦的方式使得动画控制器，交互控制器，转场环境对象互相协作，我们只需要使用UIPercentDrivenInteractiveTransition的三个同名方法来控制进度就够了。如果你要实现自己的交互控制器，而不是UIPercentDrivenInteractiveTransition的子类，就需要调用转场环境的三个方法来控制进度；

交互手段

在上面NavigationControllerTransition 的demo中的Slide控制器提供动画来实现右滑返回的效果，绑定方法如下

-(void)handleEdgePanGesture:(UIScreenEdgePanGestureRecognizer *)gesture {

CGFloat translationX = [gesture translationInView:self.view].x;

CGFloat translationBase = self.view.frame.size.width / 3;

CGFloat translationAbs = translationX > 0 ? translationX : -translationX;

CGFloat percent = translationAbs > translationBase ? 1.0 : translationAbs / translationBase; //根据移动距离计算交互过程的进度。

switch (gesture.state) {

case UIGestureRecognizerStateBegan:

_navigationDelegate = self.navigationController.delegate;////转场开始前获取代理，一旦转场开始，VC 将脱离控制器栈，此后 self.navigationController 返回的是 nil。

_navigationDelegate.interactive = true;//更新交互状态

[self.navigationController popViewControllerAnimated:YES];//.如果转场代理提供了交互控制器，它将从这时候开始接管转场过程。

break;

case UIGestureRecognizerStateChanged:

//更新转场进度，进度数值范围为0.0~1.0。

[_navigationDelegate.interactionController updateInteractiveTransition:percent];//.更新进度：

break;

case UIGestureRecognizerStateCancelled:

case UIGestureRecognizerStateEnded:

if (percent > 0.5) {//.结束转场：

//完成转场，转场动画从当前状态继续直至结束。（转场动画从当前的状态将继续进行直到动画结束，转场完成）

[_navigationDelegate.interactionController finishInteractiveTransition];////完成转场。

}else {

//取消转场，转场动画从当前状态返回至转场发生前的状态。（被调用后，转场动画从当前的状态回拨到初始状态，转场取消。）

[_navigationDelegate.interactionController cancelInteractiveTransition];////或者，取消转场。

}

_navigationDelegate.interactive = false;//无论转场的结果如何，恢复为非交互状态。

break;

default:

break;

}

}

@note：众所周知，app的生命周期是按照一定顺序的，但是介入了Transiton的时候，顺序就得不到保证了，本来正确的生命周期应该是如下的：

1.viewWillAppear 2.viewDidAppear 3.viewWillDisappear 4.viewDidDisappear

介入Transition之后，顺序变得错综复杂，可以参考这个链接查看相关情况The Inconsistent Order of View Transition Events

总结：综合前面所讲的内容，都还没有办法实现Transition中的任意阶段的中断，并执行新的动画；但是通过下面介绍的Transition Coordinator就可以实现了这种效果

Transition Coordinator

Transition Coordinator使用的时间比较少，但是它可以在Transition过程中的任意阶段搜集动作并在交互中执行；

Modal Transition中UIPresentationController类只能通过转场协调器来与动画控制器同步，并行执行其他动画；

使用这两个方法

- (BOOL)animateAlongsideTransition:(void (^ __nullable)(idcontext))animation                        completion:(void (^ __nullable)(idcontext))completion;// This alternative API is needed if the view is not a descendent of the container view AND you require this animation// to be driven by a UIPercentDrivenInteractiveTransition interaction controller.- (BOOL)animateAlongsideTransitionInView:(nullable UIView *)view                              animation:(void (^ __nullable)(idcontext))animation                              completion:(void (^ __nullable)(idcontext))completion;

这里它可以在交互式转场结束时执行一个闭包

// When a transition changes from interactive to non-interactive then handler is// invoked. The handler will typically then do something depending on whether or// not the transition isCancelled. Note that only interactive transitions can// be cancelled and all interactive transitions complete as non-interactive// ones. In general, when a transition is cancelled the view controller that was// appearing will receive a viewWillDisappear: call, and the view controller// that was disappearing will receive a viewWillAppear: call.  This handler is// invoked BEFORE the "will" method calls are made.- (void)notifyWhenInteractionEndsUsingBlock: (void (^)(idcontext))handler NS_DEPRECATED_IOS(7_0, 10_0,"Use notifyWhenInteractionChangesUsingBlock");

当Transition由交互状态转变为非交互状态(在手势交互过程中则为手势结束时)，无论Transition的结果是完成还是被取消，该方法都会被调用；得益于闭包，Transition协调器可以在转场过程中的任意阶段搜集动作并在交互中止后执行。闭包中的参数是一个遵守协议的对象，该对象由 UIKit 提供，和前面的Transition环境对象作用类似；另外交互状态结束时并非Transition过程的终点(此后动画控制器提供的Transition动画根据交互结束时的状态继续或是返回到初始状态)，而是由动画控制器来结束这一切：

- (void)animationEnded:(BOOL) transitionCompleted;

向非交互阶段的平滑过渡

这部分的功能没有实现过，但是找资料发现使用UIViewControllerInteractiveTransitioning协议定义了两个属性可以做到平滑过渡

completionCurve //交互结束后剩余动画的速率曲线

completionSpeed //交互结束后动画的开始速率由该参数与原来的速率相乘得到，实际上是个缩放参数，这里应该使用单位变化速率(即你要的速率/距离)。注意：completionSpeed会影响剩余的动画时间，而不是之前设定的转场动画时间剩下的时间；当completionSpeed很小时剩余的动画时间可能会被拉伸得很长，所以过滤下较低的速率比较好。如果不设置两个参数，转场动画将以原来的速率曲线在当前进度的速率继续。不过从实际使用效果来看，往往不到0.5s的动画时间，基本上看不出什么效果来。

iOS10全程交互控制

在Transition动画里，非交互Transition与交互Transition之间有着明显的界限：如果以交互转场开始，尽管在交互结束后会切换到动画过程，但之后无法再次切换到交互过程，只能等待其结束；如果以非交互Transition开始，在动画结束前是无法切换到交互过程的，只能等待其结束，但是在2016年的WWDC上面介绍的iOS10打破了这个局面，相关链接WWDC 2016 Session216：Advances in UIKit Animations And Transitions

让转场动画在非交互状态与交互状态之间自由切换很困难，UIViewPropertyAnimator类实现了需要的所有基础功能，使得难度降低了许多,Demo中使用一个UIViewPropertyAnimator对象，就可以实现转场动画的全程交互控制，甚至不需交互控制器；下面展示Demo中来实现Push和Pop过程全程交互控制的几个重要方法：

// 提供一个 UIViewPropertyAnimator，由它来执行转场动画以及实现交互控制

[animator pauseAnimation];动画暂停

[animator setReversed:true]; 动画反向

[animator startAnimation];开始动画

_fractionComplete = animator.fractionComplete; 更新Transition进度

[animator continueAnimationWithTimingParameters:[[UISpringTimingParameters alloc]initWithDampingRatio:0.9 initialVelocity:initialVelocity] durationFactor:0]; 手指离开屏幕的速度继续执行剩下的Transition动画，保障动画协调过渡

Demo:PushAndPop

总结：可能上述描述存在错误，欢迎指出，感谢大家！