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Apple 怎样实现UIScrollView

Apple 怎样实现UIScrollView

作者: 死神一护 | 来源:发表于2018-12-27 16:37 被阅读6次

    其实一个UIScrollView 和 UIView没有什么区别,我们从 UIView 的渲染开始谈起,一步步讲到 UIScrollView 的原理,开始吧!

    渲染:

    渲染分成 光栅化 和 组合两个步骤:

    • 光栅化:通过一系列绘制参数,生成一张图片,任何 UIView (CALayer)绘制到屏幕上时都是一张图片;
    • 组合: 当前 UIView 光栅化后生成的这张图片,会复合到他的SuperView 上;然后,他的SuperView 光栅化后生成的图片,也会复合到他自己的SuperView上,一个雪球效应,整个光栅化后的图片越来越大,最终整个试图层级中,最下面的那一个UIView (UIWindow)就是我们再屏幕上看到的东西。

    了解了渲染的原理之后,我们还了解到一个视图绘制到屏幕上,和两个属性息息相关。(Frame & Bounds); 分清他们之间的区别,是我们透析出 UIScrollView 滑动的真正原因。

    Frame & Bounds

    • Frame 和 Bounds 都是一个 矩形, 他们的size 通常都相等 (如果进行了旋转等变化,size也不慎相等了)
    • 他们的 origin 通常都不相等。

    Step1: 在 一个 UIView 的光栅化阶段,他不关心,后序阶段(既组合阶段)中怎样 position 和怎样组合。在光栅化阶段, UIView 只关心他自己是怎样绘制的(drawRect: 方法中)。如下图 像是一个人内省的过程,只关心自己内部的实现,需要结合 bounds 参数来绘制自己的内容

    光栅化过程.png

    Step2:在一个UIView 的组合阶段,他根据 frame 参数,指定了他的位置和尺寸,这时候他会将自己的 光栅化图片复合到 superView上;如图2:相比光栅化内省的过程,组合像是一个和父视图沟通交流的过程,最终把自己的这个图片复合到他的父视图上。

    复合过程.png Bounds VS. Content.png

    看到这里,我们知道了, bounds 是用来绘制自己内部内容的,frame 是用来绘制自己在外部父视图中位置和尺寸的。 那么,我们来看一组数学公式:

    CompositedPosition.x = View.frame.origin.x - Superview.bounds.origin.x;
    CompositedPosition.y = View.frame.origin.y - Superview.bounds.origin.y;
    

    解释: (组合后该UIView的 origin = 在父视图中 frame 的origin - 该UIView所在父视图 bounds 的origin )。 很好理解了,组合的过程中,我们一方面考虑到该UIView 所在父视图中的frame来绘制位置和尺寸,同时,我们考虑到了该 UIView 的父视图 bounds 属性,规定了他的子视图是从哪里开始绘制的。 (Eureka!

    Eureka.jpg

    UIScrollView 的 ContentOffset

    如果我是Apple的工程师,就会想到,我可以这样实现 Scroll 滚动:
    给当前的 UIView 的父视图添加一个 PanGestrue 手势,手势滑动过程中,不停地修改他的 Frame, 不就实现了滚动了吗???
    这时候问题来了,一个父视图中有很多子视图,在滚动过程中,我们开发者需要处理所有子视图的 frame 的修改,这简直是一件不可能完成的事。
    这时候,再看看我们之前总结的那个公式:

    CompositedPosition.x = View.frame.origin.x - Superview.bounds.origin.x;
    CompositedPosition.y = View.frame.origin.y - Superview.bounds.origin.y;
    

    既然我们对于修改View 的 Frame 无能为力,那么我们能否修改他父视图的 bounds 属性呢? 试试呗!

    以前,我们总是假定bounds 的 origin 为 (0,0),所以我们经常得出 当前 View的最终光栅化并且复合之后的显示效果只由 frame 决定; 如果 bounds 的 origin 不再是(0,0)了呢? 看看下面这张图:

    改变Bounds.png

    我们修改了紫色视图 bounds,他的content 开始绘制的原点变化了,子视图绿色的 Button 光栅化并且复合后的位置也就变化了。

    到这里,想明白了吗? 其实 UIScrollView 滚动的真正原理就是,滚动的过程中,不断修改他的 bounds, 使得他的子视图们最终复合出来的 image 位置不同了而已。 仅此而已,Apple 的工程师们,为了隐藏这个秘密,还给 UIScrollView 提供了一个属性,叫做 ContentOffset ,修改 ContentOffset, 其实内部就是为了 修改 其 bounds

    至此,UIScrollView 的 原理,我们就很清晰了。 我也为此 Blog 实现了一个简单的 自定义UIScrollView, 就是从创建一个 UIView开始的 GitHub - sishenyihuba/DXLScrollView: This is a custom UIScrollVIew ,for digging into theory begin the sence.

    ContentSize

    ContentSize这个属性 其实就是定义了 contentOffset 的最大范围,既限制了 UIScrollView 的滚动区域。

    ContentInset

    这个属性提供了 UIScrollView 的一种能力,可以在滚动区域之外再添加一些视图,这是一个非常有意思的能力,可参考我开源的 DXLRefreshView 来理解其中的原理。

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