在大部分APP（尤其是社交类的，如qq）经常会有更换头像的场景：点击用户加载头像，加载出系统图片，用户点击选中某张图片之后，可以对图片进行放缩和拖动，已更改圆形裁剪框圈定的图片部分。如下图即为qq的头像选取编辑界面：
图1.qq照片编辑界面
界面中可以对图片进行放大、缩小，拖动，白色圆环区域表示点击确定时将要裁剪的范围。留意上图的动画，qq总是能够确保圆环完全被图片所覆盖，如果拖动或者放缩使得图片以外的黑色区域进入了圆环，图片会自动弹回刚好能够完全覆盖的状态，鉴于CSDN上传图片2M的限制，上面的gif图很短，感兴趣的同学可以打开QQ自己体验一把（在修改个人头像功能中）。
现在我们也要实现一个类似功能的界面，并且是在autolayout环境下，同时支持横竖屏，这比QQ的图片选取页面又复杂了一些：QQ只支持竖屏的情况，不需要考虑横屏时的情况和横竖屏切换的问题。下面详细讨论。
一、预期效果
用户从相册或者相机中选取/拍摄一张照片，加载到图片编辑界面，用户可以拖动、放缩照片，使圆形选取框中截图到合适的图像作为用户头像。效果图如下图所示：
用户在拖动、放缩时要保证圆环区域全部被图片所覆盖，这样才能确保裁剪出来的照片刚好能够撑满整个圆形区域。同时，因为我们支持横屏布局，因此还要确保竖屏切换横屏（或者反之）之后，圆环仍在正确的区域。
图2.竖屏效果 
图3.横屏效果
整个界面满足了上述用户交互需求之外，还要在用户点击确定的时候，将圆形区域的图片裁剪下来，实现图片编辑的功能。
二、实现细节
2.1基本思路
在实现上，这个页面可以分为两大块：一块是scrollview的设置：contentSize、contentInset、zoomScale等等；另一块是剪切框的实现（白色圆环、外围半透明蒙层），以及横竖屏切换时剪切框如何变化等；而这两块又不是完全独立的：scrollview的很多交互都依赖于剪切框：最小放缩不能小于剪切框、移动不能超出剪切框的范围等。可以认为，scrollview的属性依赖于剪切框的属性。而剪切框在横屏或者竖屏的时候大小位置是保持不变的，因此，我们很自然的得到这样一个思路:先确定剪切框，横竖屏都没问题了，再通过剪切框确定scrollview。
2.2剪切框的实现
从图二中可以看出剪切框是一个比较特殊的界面：圆形虚线框内部是完全透明的（clearColor or alpha = 0），而外围的填充部分则是半透明效果（blackColor and alpha = 0.2），常规的通过view的嵌套设置alpha、backgroundColor和layer.cornerRadius是不行的，因为view的alpha属性具有“遗传性”：父view的alpha将直接作用于所有的子view上去，这时我们就要考虑通过更底层的绘图方式直接在一个view上完成剪切框的绘制工作。
我们在storyboard中添加一个view(称之为：maskView)，添加约束使其和scrollview大小、尺寸完全保持一致。将这个view的class改为TTPhotoMaskView：一个我们定制的view，在其drawRect方法中，绘制剪切框，绘制示意图如下：
图4.剪切框绘制
1.绘制两条封闭的线，一条是方形的，刚好覆盖整个view的边界，还一条是圆形的虚线裁剪框；
2.使用奇偶原则对这两条封闭曲线进行色彩填充，使得方框和圆形框之间的区域填充（黑色，alpha=0.2），而圆形框内部不进行填充（透明）。
具体实现代码如下：
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-(void)drawRect:(CGRect)rect { CGFloat width = rect.size.width; CGFloat height = rect.size.height; //pickingFieldWidth:圆形框的直径 CGFloat pickingFieldWidth = width < height ? (width - kWidthGap) : (height - kHeightGap); CGContextRef contextRef = UIGraphicsGetCurrentContext(); CGContextSaveGState(contextRef); CGContextSetRGBFillColor(contextRef, 0, 0, 0, 0.35); CGContextSetLineWidth(contextRef, 3); //计算圆形框的外切正方形的frame： self.pickingFieldRect = CGRectMake((width - pickingFieldWidth) / 2, (height - pickingFieldWidth) / 2, pickingFieldWidth, pickingFieldWidth); //创建圆形框UIBezierPath: UIBezierPath *pickingFieldPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:self.pickingFieldRect]; //创建外围大方框UIBezierPath: UIBezierPath *bezierPathRect = [UIBezierPath bezierPathWithRect:rect]; //将圆形框path添加到大方框path上去，以便下面用奇偶填充法则进行区域填充： [bezierPathRect appendPath:pickingFieldPath]; //填充使用奇偶法则 bezierPathRect.usesEvenOddFillRule = YES; [bezierPathRect fill]; CGContextSetLineWidth(contextRef, 2); CGContextSetRGBStrokeColor(contextRef, 255, 255, 255, 1); CGFloat dash[2] = {4,4}; [pickingFieldPath setLineDash:dash count:2 phase:0]; [pickingFieldPath stroke]; CGContextRestoreGState(contextRef); self.layer.contentsGravity = kCAGravityCenter; } |
现在再来考虑如何处理横竖屏的问题：我们的剪切框是直接通过UIView的drawRect方法直接手绘上去的，因此无法通过自动布局（autolayout）对剪切框进行重新布局。
解决的办法是在屏幕发生横竖屏切换的时候重新绘制圆形剪切框。在iOS8中不再使用willRotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)toInterfaceOrientation duration:(NSTimeInterval)duration来获取屏幕旋转事件了，iOS8以后的使用新的willTransitionToTraitCollection:(UITraitCollection *)newCollection withTransitionCoordinator:(id)coordinator来代替。
因此我们在这个方法中，强制裁剪框重绘（maskview）：
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#pragma mark - UIContentContainer protocol - (void)willTransitionToTraitCollection:(UITraitCollection *)newCollection withTransitionCoordinator:(id)coordinator { [super willTransitionToTraitCollection:newCollection withTransitionCoordinator:coordinator]; [self.maskView setNeedsDisplay]; } |
这样我们的剪切框就顺利完成了，接下来我们来设置scrollview，使其满足我们的交互预期。
2.3 scrollview的设置
首先来看一下整个view的层级结构：scrollview有一个撑满整个scrollview的imageView作为scrollview的content view，在scrollView之上盖着一个剪切框的view（mask view），这三个view都通过约束保持和根view的bounds一致。
图5.view的层级结构
上面提到，scrollview的各种属性的设置都要依赖于手绘出的剪切框。而圆形剪切框的位置、大小在每次转屏之后可能发生变化，因此我们必须要在每次maskView的drawRect方法调用之后都重新调整一下scrollview的属性。因此我们在maskView中添加一个代理，将这个代理设置为maskview所在的viewController，每次当重绘发生后就通过代理方法通知viewcontroller调整scrollview的各项属性：
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// TTPhotoMaskView.h @protocol TTPhotoMaskViewDelegate - (void)pickingFieldRectChangedTo:(CGRect) rect; @end @interface TTPhotoMaskView : UIView @property (nonatomic, weak) id delegate; @end |
在maskView的drawRect方法中添加：其中pickingFieldRect即为圆环剪切框的“frame”，包含其相对于maskView的origin和size信息。
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if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(pickingFieldRectChangedTo:)]) { [self.delegate pickingFieldRectChangedTo:self.pickingFieldRect]; } |
接下来就是在我们的viewController中实现pickingFieldRectChangedTo方法，调整scrollView:
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#pragma mark - TTPhotoMaskViewDelegate - (void)pickingFieldRectChangedTo:(CGRect)rect { self.pickingFieldRect = rect; CGFloat topGap = rect.origin.y; CGFloat leftGap = rect.origin.x; self.scrollView.scrollIndicatorInsets = UIEdgeInsetsMake(topGap, leftGap, topGap, leftGap); //step 1: setup contentInset self.scrollView.contentInset = UIEdgeInsetsMake(topGap, leftGap, topGap, leftGap); CGFloat maskCircleWidth = rect.size.width; CGSize imageSize = self.originImage.size; //setp 2: setup contentSize: self.scrollView.contentSize = imageSize; CGFloat minimunZoomScale = imageSize.width < imageSize.height ? maskCircleWidth / imageSize.width : maskCircleWidth / imageSize.height; CGFloat maximumZoomScale = 5; //step 3: setup minimum and maximum zoomScale self.scrollView.minimumZoomScale = minimunZoomScale; self.scrollView.maximumZoomScale = maximumZoomScale; self.scrollView.zoomScale = self.scrollView.zoomScale < minimunZoomScale ? minimunZoomScale : self.scrollView.zoomScale; //step 4: setup current zoom scale if needed: if (self.needAdjustScrollViewZoomScale) { CGFloat temp = self.view.bounds.size.width < self.view.bounds.size.height ? self.view.bounds.size.width : self.view.bounds.size.height; minimunZoomScale = imageSize.width < imageSize.height ? temp / imageSize.width : temp / imageSize.height; self.scrollView.zoomScale = minimunZoomScale; self.needAdjustScrollViewZoomScale = NO; } } |
下面来详细解析一下上面每一步设置的作用，首先以一张苹果官方文档（Scroll View Programming Guide for iOS）上的图片来简单看一下contentSize和contentInset的意义和作用：
图6.UIScrollView的contentSize和contentInset属性示意图
contentSize是你在scrollView中要展示的内容（content）的大小，具体值要根据content的尺寸而定，我们这里是要完整的无压缩的展示一个图片的内容，因此这里在step 2中将contentSize设为图片（image.size）的size同等大小。
contentInset可以理解为展示内容的上下左右“留白”的间距，默认值为（0，0，0，0），contentInset所标示的留白加上contentSize才是一个scrollView所能滑动的全部区域。这里我们不想让content（图片）的滑动区域超出圆形剪切框的位置，可以通过巧妙的讲剪切框圆环和view的上下左右边缘的间距作为scrollView的contentInset，这就是step 1做的事情，它确保了手指在图片上拖动的时候圆形剪切框总能填满图片的内容。
scrollView对于放大缩小的支持非常简单，你只需设置放缩的最大和最小倍数，然后在代理函数(UIView *)viewForZoomingInScrollView:(UIScrollView *)scrollView中返回要缩放的view即可。这里主要需要确定的时scrollview的最小缩放尺寸，以满足当放缩到最小时刚好图片较短的一个维度（长或者宽）和圆形剪切框相切，这是能够放缩的最小值，因为如果再缩小图片就无法填满剪切框了：
图7.放缩到最小时，剪切框必须要和较短的一边相切
step 4只在viewDidLoad的时候执行，也即第一次进入图片编辑页面的时候，需要强制调整一下scrollview的当前zoomScale，使得图片在一个合适的尺寸显示出来。
至此，整个功能完成，运行一下程序，看一下效果，达到了预期：
图8.转屏效果
图9.拖动和缩放
三、总结
将图片加载进scrollview，对其放缩、拖动然后裁剪其中一部分是图片编辑器的主要功能，看似简单的功能需求，细究起来却处处是坑，必须要深入的思考其中的每一个细节，利用好UIView的drawRect方法，结合使用scrollview的特性方能得以实现。
本示例主要有以下两点值得关注：
1.圆形剪切框的实现，以及在autolayout环境下旋转屏后剪切框的处理；
2.scrollView的属性设置，必须要结合所加载图片的实际尺寸、圆形剪切框的位置和大小信息来动态的调整scrollView的contentSize、contentInset等属性。