这是我的第一篇简书文章，希望大家多多关注
关于核心动画的内容网上有很多，但是都不全或者没有demo。我参考了下结合自己理解并写了demo，如果觉得写的不错，请点个赞。
附demo地址DEMO
基本概念
1、核心动画类的层次结构
Core Animation classes and protocol
CAAnimation是所有动画对象的父类，实现CAMediaTiming协议，负责控制动画的时间、速度和时间曲线等等，是一个抽象类，不能直接使用。
CAPropertyAnimation ：是CAAnimation的子类，它支持动画地显示图层的keyPath，一般不直接使用。
iOS9.0之后新增CASpringAnimation类，它实现弹簧效果的动画，是CABasicAnimation的子类。
综上，核心动画类中可以直接使用的类有：
CABasicAnimation
CAKeyframeAnimation
CATransition
CAAnimationGroup
CASpringAnimation
2、什么是核心动画
Core Animation(核心动画)是一组功能强大、效果华丽的动画API，无论在iOS系统或者在你开发的App中，都有大量应用。
相比UIView动画，它可以实现更复杂的动画效果。
核心动画作用在CALayer（Core animation layer）上，CALayer从概念上类似UIView，我们可以将UIView看成是一种特殊的CALayer（可以响应事件）。
实际上，每一个view都有其对应的layer，这个layer是root layer：
@property(nonatomic,readonly,strong) CALayer *layer;
给view加上动画，本质上是对其layer进行操作，layer包含了各种支持动画的属性，动画则包含了属性变化的值、变化的速度、变化的时间等等，两者结合产生动画的过程。
核心动画和UIView动画的对比：UIView动画可以看成是对核心动画的封装，和UIView动画不同的是，通过核心动画改变layer的状态（比如position），动画执行完毕后实际上是没有改变的（表面上看起来已改变）。
CALayer的基本属性
宽度和高度：
@property CGRect bounds;
位置(默认指中点，具体由anchorPoint决定)：
@property CGPoint position;
锚点(x,y的范围都是0-1)，决定了position的含义：
@property CGPoint anchorPoint;
背景颜色(CGColorRef类型)：
@property CGColorRef backgroundColor;
形变属性：
@property CATransform3D transform;
position和anchorPoint的作用
@property CGPoint position;：
用来设置CALayer在父层中的位置
以父层的左上角为原点(0, 0)
@property CGPoint anchorPoint;：
称为“定位点”、“锚点”，
决定着CALayer身上的哪个点会在position属性所指的位置。
以自己的左上角为原点(0, 0)，
它的x、y取值范围都是0~1，默认值为中心点（0.5, 0.5）
anchorPoint和position的关系举例：
假如锚点anchorPoint为默认值即中点（0.5，0.5），而该层的position设置为（0，0）即为父层的左上点，那么该层在父层中只会看到四分之一的部分。
anchorPoint
UIView和CALayer的选择
通过CALayer，就能做出跟UIImageView一样的界面效果。
既然CALayer和UIView都能实现相同的显示效果，那究竟该选择谁好呢？
其实，对比CALayer，UIView多了一个事件处理的功能。也就是说，CALayer不能处理用户的触摸事件，而UIView可以
所以，如果显示出来的东西需要跟用户进行交互的话，用UIView；如果不需要跟用户进行交互，用UIView或者CALayer都可以。当然，CALayer的性能会高一些，因为它少了事件处理的功能，更加轻量级。
为什么CALayer不能直接使用UIColor，UIImage？
layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
首先，CALayer是定义在QuartzCore框架中的，CGImageRef、CGColorRef两种数据类型是定义在CoreGraphics框架中的
，而UIColor和UIImage是定义在UIKit框架中的。
其次，QuartzCore框架和CoreGraphics框架是可以跨平台使用的，在iOS和Mac OS X上都能使用
但是UIKit只能在iOS中使用。
所以，为了保证可移植性，QuartzCore不能使用UIImage、UIColor，只能使用CGImageRef、CGColorRef。
总体来说核心动画的优点有：
1）性能强大，使用硬件加速，可以同时向多个图层添加不同的动画效果
2）接口易用，只需要少量的代码就可以实现复杂的动画效果。
3）运行在后台线程中，在动画过程中可以响应交互事件（UIView动画默认动画过程中不响应交互事件）。
3、基本属性说明：
属性 说明
repeatCount 重复次数，无限循环可以设置HUGE_VALF或者MAXFLOAT
repeatDuration 重复时间
removedOnCompletion 默认为YES，代表动画执行完毕后就从图层上移除，图形会恢复到动画执行前的状态。如果想让图层保持显示动画执行后的状态，那就设置为NO，不过还要设置fillMode为 kCAFillModeForwards
fillMode 决定当前对象在非active时间段的行为。比如动画开始之前或者动画结束之
beginTime 可以用来设置动画延迟执行时间，若想延迟2s，就设置为CACurrentMediaTime()+2，CACurrentMediaTime()为图层的当前时间
timingFunction 速度控制函数，控制动画运行的节奏
delegate 动画代理```
####fillMode属性的设置：
kCAFillModeRemoved 这个是默认值，也就是说当动画开始前和动画结束后，动画对layer都没有影响，动画结束后，layer会恢复到之前的状态
kCAFillModeForwards 当动画结束后，layer会一直保持着动画最后的状态
kCAFillModeBackwards 在动画开始前，只需要将动画加入了一个layer，layer便立即进入动画的初始状态并等待动画开始。
kCAFillModeBoth 这个其实就是上面两个的合成.动画加入后开始之前，layer便处于动画初始状态，动画结束后layer保持动画最后的状态
####速度控制函数(CAMediaTimingFunction)：
```kCAMediaTimingFunctionLinear（线性）：匀速，给你一个相对静态的感觉
kCAMediaTimingFunctionEaseIn（渐进）：动画缓慢进入，然后加速离开
kCAMediaTimingFunctionEaseOut（渐出）：动画全速进入，然后减速的到达目的地
kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut（渐进渐出）：动画缓慢的进入，中间加速，然后减速的到达目的地。这个是默认的动画行为。```
####CALayer上动画的暂停和恢复
-(void)pauseLayer:(CALayer*)layer
{
CFTimeInterval pausedTime = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];
// 让CALayer的时间停止走动
layer.speed = 0.0;
// 让CALayer的时间停留在pausedTime这个时刻
layer.timeOffset = pausedTime;
}
-(void)resumeLayer:(CALayer*)layer
{
CFTimeInterval pausedTime = layer.timeOffset;
// 1. 让CALayer的时间继续行走
layer.speed = 1.0;
// 2. 取消上次记录的停留时刻
layer.timeOffset = 0.0;
// 3. 取消上次设置的时间
layer.beginTime = 0.0;
// 4. 计算暂停的时间(这里也可以用CACurrentMediaTime()-pausedTime)
CFTimeInterval timeSincePause = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - pausedTime;
// 5. 设置相对于父坐标系的开始时间(往后退timeSincePause)
layer.beginTime = timeSincePause;
}
####动画的添加和移除
- (void)addAnimation:(CAAnimation *)anim forKey:(nullable NSString *)key;
- (void)removeAnimationForKey:(NSString *)key;
- (void)removeAllAnimations;
####核心动画类的常用属性
keyPath：可以指定keyPath为CALayer的属性值，并对它的值进行修改，以达到对应的动画效果，需要注意的是部分属性值是不支持动画效果的。
以下是具有动画效果的keyPath：
```//CATransform3D Key Paths : (example)transform.rotation.z
//rotation.x
//rotation.y
//rotation.z
//rotation 旋轉
//scale.x
//scale.y
//scale.z
//scale 缩放
//translation.x
//translation.y
//translation.z
//translation 平移
//CGPoint Key Paths : (example)position.x
//x
//y
//CGRect Key Paths : (example)bounds.size.width
//origin.x
//origin.y
//origin
//size.width
//size.height
//size
//opacity
//backgroundColor
//cornerRadius
//borderWidth
//contents
//Shadow Key Path:
//shadowColor
//shadowOffset
//shadowOpacity
//shadowRadius```
#CABasicAnimation
CABasicAnimation可以设定keyPath的起点，终点的值，动画会沿着设定点进行移动，CABasicAnimation可以看成是只有两个关键点的特殊的CAKeyFrameAnimation。
- (void)position {
CABasicAnimation * ani = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
ani.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:self.centerShow.center];
ani.removedOnCompletion = NO;
ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
ani.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
[self.cartCenter.layer addAnimation:ani forKey:@"PostionAni"];
}
动画效果：
下面是部分keyPath对应的动画效果（图片名为其对应的keyPath）：
#CAKeyframeAnimation
values：关键帧数组对象，里面每一个元素即为一个关键帧，动画会在对应的时间段内，依次执行数组中每一个关键帧的动画。
path：动画路径对象，可以指定一个路径，在执行动画时路径会沿着路径移动，Path在动画中只会影响视图的Position。
keyTimes：设置关键帧对应的时间点，范围：0-1。如果没有设置该属性，则每一帧的时间平分。
####设置values使其沿正方形运动
- (void)valueKeyframeAni {
CAKeyframeAnimation * ani = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
ani.duration = 4.0;
ani.removedOnCompletion = NO;
ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
ani.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
NSValue * value1 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 200)];
NSValue *value2=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(250, 200)];
NSValue *value3=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(250, 300)];
NSValue *value4=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 300)];
NSValue *value5=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 200)];
ani.values = @[value1, value2, value3, value4, value5];
[self.centerShow.layer addAnimation:ani forKey:@"PostionKeyframeValueAni"];
}
####设置path使其绕圆圈运动
#CATransition
CATransition是CAAnimation的子类，用于做转场动画，能够为层提供移出屏幕和移入屏幕的动画效果。iOS比Mac OS X的转场动画效果少一点。
UINavigationController就是通过CATransition实现了将控制器的视图推入屏幕的动画效果。
####属性说明：
####属性 说明
type 动画过渡类型
subtype 动画过度方向
startProgress 动画起点(在整体动画的百分比)
endProgress 动画终点(在整体动画的百分比)
以渐变效果为例
- (void)transitionAni {
CATransition * ani = [CATransition animation];
ani.type = kCATransitionFade;
ani.subtype = kCATransitionFromLeft;
ani.duration = 1.5;
self.centerShow.image = [UIImage imageNamed:@"Raffle"];
[self.centerShow.layer addAnimation:ani forKey:@"transitionAni"];
}
图片名称对应其type类型
#CASpringAnimation
CASpringAnimation是iOS9新加入动画类型，是CABasicAnimation的子类，用于实现弹簧动画。
####CASpringAnimation的重要属性：
mass：质量（影响弹簧的惯性，质量越大，弹簧惯性越大，运动的幅度越大）
stiffness：弹性系数（弹性系数越大，弹簧的运动越快）
damping：阻尼系数（阻尼系数越大，弹簧的停止越快）
initialVelocity：初始速率（弹簧动画的初始速度大小，弹簧运动的初始方向与初始速率的正负一致，若初始速率为0，表示忽略该属性）
settlingDuration：结算时间（根据动画参数估算弹簧开始运动到停止的时间，动画设置的时间最好根据此时间来设置）
####CASpringAnimation和UIView的SpringAnimation对比：
1.CASpringAnimation 可以设置更多影响弹簧动画效果的属性，可以实现更复杂的弹簧动画效果，且可以和其他动画组合。
2.UIView的SpringAnimation实际上就是通过CASpringAnimation来实现。
以实现视图的bounds变化的弹簧动画效果为例：
- (void)springAni {
CASpringAnimation * ani = [CASpringAnimation animationWithKeyPath:@"bounds"];
ani.mass = 10.0; //质量，影响图层运动时的弹簧惯性，质量越大，弹簧拉伸和压缩的幅度越大
ani.stiffness = 5000; //刚度系数(劲度系数/弹性系数)，刚度系数越大，形变产生的力就越大，运动越快
ani.damping = 100.0;//阻尼系数，阻止弹簧伸缩的系数，阻尼系数越大，停止越快
ani.initialVelocity = 5.f;//初始速率，动画视图的初始速度大小;速率为正数时，速度方向与运动方向一致，速率为负数时，速度方向与运动方向相反
ani.duration = ani.settlingDuration;
ani.toValue = [NSValue valueWithCGRect:self.centerShow.bounds];
ani.removedOnCompletion = NO;
ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
ani.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
[self.cartCenter.layer addAnimation:ani forKey:@"boundsAni"];
}
#CAAnimationGroup
使用Group可以将多个动画合并一起加入到层中，Group中所有动画并发执行，可以方便地实现需要多种类型动画的场景。
以实现视图的position、bounds和opacity改变的组合动画为例
-
(void)groupAni {
CABasicAnimation * posAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
posAni.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:self.centerShow.center];CABasicAnimation * opcAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"opacity"];
opcAni.toValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];
opcAni.toValue = [NSNumber numberWithFloat:0.7];CABasicAnimation * bodAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"bounds"];
bodAni.toValue = [NSValue valueWithCGRect:self.centerShow.bounds];CAAnimationGroup * groupAni = [CAAnimationGroup animation];
groupAni.animations = @[posAni, opcAni, bodAni];
groupAni.duration = 1.0;
groupAni.fillMode = kCAFillModeForwards;
groupAni.removedOnCompletion = NO;
groupAni.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
[self.cartCenter.layer addAnimation:groupAni forKey:@"groupAni"];
}
#CATransaction
最后讲一下事务，在核心动画里面存在事务（CATransaction）这样一个概念，它负责协调多个动画原子更新显示操作。
简单来说事务是核心动画里面的一个基本的单元，动画的产生必然伴随着layer的Animatable属性的变化，而layer属性的变化必须属于某一个事务。
因此，核心动画依赖事务。
事务的作用：保证一个或多个layer的一个或多个属性变化同时进行
事务分为隐式和显式：
1.隐式：没有明显调用事务的方法，由系统自动生成事务。比如直接设置一个layer的position属性，则会在当前线程自动生成一个事务，并在下一个runLoop中自动commit事务。
2.显式：明显调用事务的方法（[CATransaction begin]和[CATransaction commit]）。
CA事务的可设置属性（会覆盖隐式动画的设置）：
animationDuration：动画时间
animationTimingFunction：动画时间曲线
disableActions：是否关闭动画
completionBlock：动画执行完毕的回调
事务支持嵌套使用：当最外层的事务commit后动画才会开始。
使用实例：
[CATransaction begin];
[CATransaction setAnimationDuration:2.0];
[CATransaction setAnimationTimingFunction:[CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut]];
// [CATransaction setDisableActions:YES]; //设置为YES就关闭动画
self.subLayer.bounds = self.centerShow.layer.bounds;
[CATransaction commit];
注意：只有非root layer才有隐式动画，如果你是直接设置`self.cartCenter.layer.bounds = self.centerShow.layer.bounds;`是不会有动画效果的。
网友评论