iOS14开发-定位与地图

定位

CoreLocation 是 iOS 中用于设备定位的框架。通过这个框架可以实现定位进而获取位置信息如经度、纬度、海拔信息等。

模块与常见类

• 定位所包含的类都在CoreLocation模块中，使用时必须导入。
• CLLocationManager：定位管理器，可以理解为定位不能自己工作，需要有个类对它进行全过程管理。
• CLLocationManagerDelegate：定位管理代理，不管是定位成功与失败，都会有相应的代理方法进行回调。
• CLLocation：表示某个位置的地理信息，包含经纬度、海拔等。
• CLPlacemark：位置信息，包含的信息如国家、城市、街道等。
• CLGeocoder：地理编码。

工作流程

1. 创建CLLocationManager，设置代理并发起定位。
2. 实现CLLocationManagerDelegate中定位成功和失败的代理方法。
3. 在成功的代理方法中获取CLLocation对象并通过CLGeocoder进行反向地理编码获取对应的位置信息CLPlacemark。
4. 通过CLPlacemark获取具体的位置信息。

权限

授权对话框

• 程序中调用requestWhenInUseAuthorization发起定位授权。
• 程序中调用requestAlwaysAuthorization发起定位授权。

前台定位

• 需要在 Info.plist 中配置Privacy - Location When In Use Usage Description。
• 程序中调用requestWhenInUseAuthorization发起定位授权。
• 弹出的授权对话框新增了精确位置开关，同时新增了小地图展示当前位置。

后台定位

• 需要勾选 Capabilities —> Background Modes —> Location updates。
• 程序中允许后台定位：locationManager.allowsBackgroundLocationUpdates = true。
• 此时授权分为 2 种情况：
  （1）Privacy - Location When In Use Usage Description + requestWhenInUseAuthorization：可以后台定位，但会在设备顶部出现蓝条（刘海屏设备会出现在左边刘海）。
  （2）Privacy - Location When In Use Usage Description + Privacy - Location Always and When In Use Usage Description + requestAlwaysAuthorization：可以后台定位，不会出现蓝条。这种方式会出现 2 次授权对话框：第一次和前台定位一样，在同意使用While Using App模式后，继续使用定位才会弹出第二次，询问是否切换到Always模式。

精度控制

• iOS 14 新增了一种定位精度控制，在定位授权对话框中有一个精度切换开关，可以切换精确和模糊定位（默认精确）。
• 可以通过CLLocationManager的accuracyAuthorization属性获取当前的定位精度权限。
• 当已经获得定位权限且当前用户选择的是模糊定位，则可以使用CLLocationManager的requestTemporaryFullAccuracyAuthorization(withPurposeKey purposeKey: String, completion: ((Error?) -> Void)? = nil)方法申请一次临时精确定位权限，其中purposeKey为 Info.plist 中配置的Privacy - Location Temporary Usage Description Dictionary字段下某个具体原因的 key，可以设置多个 key 以应对不同的定位使用场景。
• requestTemporaryFullAccuracyAuthorization方法并不能用于申请定位权限，只能用于从模糊定位升级为精确定位；如果没有获得定位权限，直接调用此 API 无效。
• 如果不想使用精确定位，则可以在 Info.plist 中配置Privacy - Location Default Accuracy Reduced为YES，此时申请定位权限的小地图中不再有精度切换开关。需要注意 2 点：
  （1）如果发现该字段不是 Bool 型，需要以源码形式打开 Info.plist，然后手动修改<key>NSLocationDefaultAccuracyReduced</key>为 Bool 型的值，否则无法生效。
  （2）配置该字段后，如果 Info.plist 中还配置了Privacy - Location Temporary Usage Description Dictionary，则仍可以通过requestTemporaryFullAccuracyAuthorization申请临时的精确定位权限，会再次弹出授权对话框进行确认。

模拟器定位

由于定位需要 GPS，一般情况下需要真机进行测试。但对于模拟器，也可以进行虚拟定位，主要有 3 种方式。

• 方式一：
  
  （1）新建一个gpx文件，可以取名XXX.gpx，然后将自己的定位信息填写进 xml 对应的位置。
  （2）gpx文件设置完成以后，首先需要运行一次 App，然后选择Edit Scheme，在Options中选择自己的gpx文件，这样模拟器运行的时候就会读取该文件的位置信息。然后可以选择Debug—>Simulate Location或底部调试栏上的定位按钮进行gpx文件或位置信息的切换。

<?xml version="1.0"?>
<gpx version="1.1" creator="Xcode">
    <!--安徽商贸职业技术学院 谷歌地球：31.2906511800,118.3623587000-->
    <wpt lat="31.2906511800" lon="118.3623587000">
        <name>安徽商贸职业技术学院</name>
        <cmt>中国安徽省芜湖市弋江区文昌西路24号 邮政编码: 241002</cmt>
        <desc>中国安徽省芜湖市弋江区文昌西路24号 邮政编码: 241002</desc>
    </wpt>
</gpx>

• 方式二：运行程序开始定位 —> 模拟器菜单 —> Features —> Location —> Custom Location —> 输入经纬度。

实现步骤

1. 导入CoreLocation模块。
2. 创建CLLcationManager对象，设置参数和代理，配置 Info.plist 并请求定位授权。
3. 调用CLLcationManager对象的startUpdatingLocation()或requestLocation()方法进行定位。
4. 实现代理方法，在定位成功的方法中进行位置信息的处理。

import CoreLocation
import UIKit

class ViewController: UIViewController {
    // CLLocationManager
    lazy var locationManager = CLLocationManager()
    // CLGeocoder
    lazy var gecoder = CLGeocoder()

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        setupManager()
    }

    func setupManager() {
        // 默认情况下每当位置改变时LocationManager就调用一次代理。通过设置distanceFilter可以实现当位置改变超出一定范围时LocationManager才调用相应的代理方法。这样可以达到省电的目的。
        locationManager.distanceFilter = 300
        // 精度 比如为10 就会尽量达到10米以内的精度
        locationManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBest
        // 代理
        locationManager.delegate = self
        // 第一种：能后台定位但是会在顶部出现大蓝条（打开后台定位的开关）
        // 允许后台定位
        locationManager.allowsBackgroundLocationUpdates = true
        locationManager.requestWhenInUseAuthorization()
        // 第二种：能后台定位并且不会出现大蓝条
        // locationManager.requestAlwaysAuthorization()
    }

    override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
        // 以下2个方法都会调用代理方法
        // 1. 发起位置更新（定位）会一直轮询，耗电
        locationManager.startUpdatingLocation()
        // 2. 只请求一次用户的位置，省电
        // locationManager.requestLocation()
    }
}

extension ViewController: CLLocationManagerDelegate {
    // 定位成功
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didUpdateLocations locations: [CLLocation]) {
        if let location = locations.last {
            // 反地理编码转换成具体的地址
            gecoder.reverseGeocodeLocation(location) { placeMarks, _ in
                // CLPlacemark －－ 国家 城市 街道
                if let placeMark = placeMarks?.first {
                    print(placeMark)
                    // print("\(placeMark.country!) -- \(placeMark.name!) -- \(placeMark.locality!)")
                }
            }
        }
        // 停止位置更新
        locationManager.stopUpdatingLocation()
    }

    // 定位失败
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didFailWithError error: Error) {
        print(error.localizedDescription)
    }
}

地图

• 地图所包含的类都在MapKit模块中，使用时必须导入。
• 除了可以显示地图，还支持在地图上进行标记处理。
• 地图看似很复杂，其实它仅仅是一个控件 MKMapView，就和以前学习过的 UIButton、UITableView 等一样，可以在 storyboard 和代码中使用。
• 地图上如果想要显示用户的位置，必须与定位配合，那么就需要创建定位管理器、设置权限等（参考定位知识），同时需要通过 storyboard 或者代码设置地图的相关属性。

准备工作

1. 添加一个地图并设置相关属性。
2. Info.plist 中配置定位权限。
3. 创建 CLLocationManager 对象并请求定位权限。

基本使用

显示地图，同时显示用户所处的位置。点击用户的位置，显示一个气泡展示用户位置的具体信息。

import MapKit

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet var mapView: MKMapView!
    lazy var locationManager: CLLocationManager = CLLocationManager()

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        setupMapView()
    }

    func setupManager() {
        locationManager.requestWhenInUseAuthorization()
        // 不需要发起定位
    }

    func setupMapView() {
        // 设置定位
        setupManager()
        // 地图类型
        mapView.mapType = .hybridFlyover
        // 显示兴趣点
        mapView.showsPointsOfInterest = true
        // 显示指南针
        mapView.showsCompass = true
        // 显示交通
        mapView.showsTraffic = true
        // 显示建筑
        mapView.showsBuildings = true
        // 显示级别
        mapView.showsScale = true
        // 用户跟踪模式
        mapView.userTrackingMode = .followWithHeading
    }
}

缩放级别

在之前功能的基础上实现地图的任意视角（“缩放级别”）。

// 设置“缩放级别”
func setRegion() {
    if let location = location {
        // 设置范围，显示地图的哪一部分以及显示的范围大小
        let region = MKCoordinateRegion(center: mapView.userLocation.coordinate, latitudinalMeters: 500, longitudinalMeters: 500)
        // 调整范围
        let adjustedRegion = mapView.regionThatFits(region)
        // 地图显示范围
        mapView.setRegion(adjustedRegion, animated: true)
    }
}

标注

在地图上可以添加标注来显示一个个关键的信息点，用于对用户的提示。

分类

• MKPinAnnotationView：系统自带的标注，继承于 MKAnnotationView，形状跟棒棒糖类似，可以设置糖的颜色，和显示的时候是否有动画效果 （Swift 不推荐使用）。
• MKMarkerAnnotationView：iOS 11 推出，建议使用。
• MKAnnotationView：可以用指定的图片作为标注的样式，但显示的时候没有动画效果，如果没有指定图片会什么都不显示（自定义时使用）。

创建模型

class MapFlag: NSObject, MKAnnotation {
    // 标题
    let title: String?
    // 副标题
    let subtitle: String?
    // 经纬度
    let coordinate: CLLocationCoordinate2D
    // 附加信息
    let urlString: String

    init(title: String?, subtitle: String?, coordinate: CLLocationCoordinate2D, urlString: String) {
        self.title = title
        self.subtitle = subtitle
        self.coordinate = coordinate
        self.urlString = urlString
    }
}

添加标注

• 添加系统标注，点击能够显示标题和副标题。

override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
    let flag = MapFlag(title: "标题", subtitle: "副标题", coordinate: CLLocationCoordinate2D(latitude: 31.2906511800, longitude: 118.3623587000), urlString: "https://www.baidu.com")
    mapView.addAnnotation(flag)
}

• 添加系统标注，点击以气泡形式显示标题、副标题及自定义内容，此时需要重写地图的代理方法，返回标注的样式。

extension ViewController: MKMapViewDelegate {
    func mapView(_ mapView: MKMapView, viewFor annotation: MKAnnotation) -> MKAnnotationView? {
        guard let annotation = annotation as? MapFlag else {
            return nil
        }
        // 如果是用户的位置，使用默认样式
        if annotation == mapView.userLocation {
            return nil
        }
        // 标注的标识符
        let identifier = "marker"
        // 获取AnnotationView
        var annotationView = mapView.dequeueReusableAnnotationView(withIdentifier: identifier) as? MKMarkerAnnotationView
        // 判空
        if annotationView == nil {
            annotationView = MKMarkerAnnotationView(annotation: annotation, reuseIdentifier: identifier)
            // 显示气泡
            annotationView?.canShowCallout = true
            // 左边显示的辅助视图
            annotationView?.leftCalloutAccessoryView = UIImageView(image: UIImage(systemName: "heart"))
            // 右边显示的辅助视图
            let button = UIButton(type: .detailDisclosure, primaryAction: UIAction(handler: { _ in
                print(annotation.urlString)
            }))
            annotationView?.rightCalloutAccessoryView = button
        }

        return annotationView
    }
}

• 如果希望标注的图标为自定义样式，只需要稍加更改代理方法并设置自己的标注图片即可。

extension ViewController: MKMapViewDelegate {
    func mapView(_ mapView: MKMapView, viewFor annotation: MKAnnotation) -> MKAnnotationView? {
        guard let annotation = annotation as? MapFlag else {
            return nil
        }
        // 如果是用户的位置，使用默认样式
        if annotation == mapView.userLocation {
            return nil
        }
        // 标注的标识符
        let identifier = "custom"
        // 标注的自定义图片
        let annotationImage = ["pin.circle.fill", "car.circle.fill", "airplane.circle.fill", "cross.circle.fill"]
        // 获取AnnotationView
        var annotationView = mapView.dequeueReusableAnnotationView(withIdentifier: identifier)
        // 判空
        if annotationView == nil {
            annotationView = MKAnnotationView(annotation: annotation, reuseIdentifier: identifier)
            // 图标，每次随机取一个
            annotationView?.image = UIImage(systemName: annotationImage.randomElement()!)
            // 显示气泡
            annotationView?.canShowCallout = true
            // 左边显示的辅助视图
            annotationView?.leftCalloutAccessoryView = UIImageView(image: UIImage(systemName: "heart"))
            // 右边显示的辅助视图
            let button = UIButton(type: .detailDisclosure, primaryAction: UIAction(handler: { _ in
                print(annotation.urlString)
            }))
            annotationView?.rightCalloutAccessoryView = button
            // 弹出的位置偏移
            annotationView?.calloutOffset = CGPoint(x: -5.0, y: 5.0)
        }

        return annotationView
    }
}

// 点击地图插入一个标注，标注的标题和副标题显示的是标注的具体位置
override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
    let touchPoint = touches.first?.location(in: mapView)
    // 将坐标转换成为经纬度,然后赋值给标注
    let coordinate = mapView.convert(touchPoint!, toCoordinateFrom: mapView)
    let location = CLLocation(latitude: coordinate.latitude, longitude: coordinate.longitude)
    let gecoder = CLGeocoder()
    // 反地理编码转换成具体的地址
    gecoder.reverseGeocodeLocation(location) { placeMarks, _ in
        let placeMark = placeMarks?.first
        if let placeMark = placeMark {
            let flag = MapFlag(title: placeMark.locality, subtitle: placeMark.subLocality, coordinate: coordinate, urlString: "https://www.baidu.com")
            self.mapView.addAnnotation(flag)
        }
    }
}