iOS UIKit：viewController之动画(5)

      当弹出一个view controller时，UIKit提供了一些标准转换动画，并且也支持用户自定义的动画效果。

1 UIView动画

UIView是自带动画实现功能，其中有两种方式实现：

       1) animateWithDuration系列方法

       2) transitionFromViewController方法

1.1 animateWithDuration

      只要在该方法的animations block中修改UIView的动画属性，那么即可实现动画变换，所以为container viewController中实现不同view controller之间的动画切换，只要改变了UIView的动画属性即可以实现变换。

      如在调用viewMove方法之前，fromVC为显示状态，而toVC为未显示状态。所以调用时即可实现动画切换：

 1 -(void) viewMove:(UIViewController*) fromVC:(UIViewController*)toVC
 2 {
 3     [UIView animateWithDuration:1 animations:^{
 4         fromVC.view.alpha = 0;
 5         toVC.view.alpha = 1;
 6     } completion:^(BOOL finished) {
 7         fromVC.view.alpha = 0;
 8         toVC.view.alpha = 1;
 9     }];
10 }

1.2 transitionFromViewController

      UIView同时提供了视图切换方法，同时可支持动画变换，即transitionFromViewController方法。从而可以在container viewController中调用该方法来实现视图的变换。

      如在当前viewController有两个子视图控制器：fromVC和toVC，并且fromVC为显示状态。所以可以调用transitionFromViewController方法来实现动画切换。

 -(void) viewMove:(UIViewController*) fromVC:(UIViewController*)toVC
2 {
3 [self transitionFromViewController:fromVC toViewController:toVC duration:1
4     options:UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft |UIViewAnimationOptionShowHideTransitionViews 
5     animations:nil completion:nil
6 ];
7 }

2 转换动画次序

      转换动画是交互两个view controller的内容，其中存在两种转换类型：弹出（presentation）和撤回（dismissal）。

      1) presentation：这种动画是指在app的view controller层次结构中添加新的view controller；

      2) dismissal：这种动画是指从app的view controller层次结构中移除view controller。

2.1 转换delegate

      转换delegate是一个实现了UIViewControllerTransitioningDelegate协议的对象，其工作是提供如下之一的对象：

       1) Animator对象：

      该对象是实现了UIViewControllerAnimatedTransitioning协议的实体。其功能是负责以动画的形式显示或隐藏view controller的视图。转换delegate向那些进行presenting 和dismissing操作的实体提供Animator对象。

      2) Interactive animator对象：

       该对象是实现了UIViewControllerInteractiveTransitioning协议的实体。其也是实现动画操作，但可在动画过程中与用户进行事件交互。

      3) Presentation controller：

      当view controller在屏幕时，presentation controller负责管理弹出（presentation）的样式。系统已提供了一些内置样式，同时也支持用户自定义更多的presentation样式。

      若要实现自定义动画，需要设置新弹出view controller的transitioningDelegate属性为遵守UIViewControllerTransitioningDelegate协议的对象，同时要修改新弹出view controller的modalPresentationStyle属性为常量UIModalPresentationCustom。

图 312 The custom presentation and animator objects

       如图 312所示，绿色表示 Presenting view controller（主动弹出），蓝色为Presented view controller（被动弹出），被弹出的VC有个Transitioning Delegate属性，通过这个属性可获得Animator、Interactive Animator和Presentation Controller对象。

2.2 执行时序

1) Present view controller

       当被弹出view controller的transitioningDelegate属性是一个有效对象时，UIKit将按指定的动画弹出这个view controller。在准备阶段UIKit会从UIViewControllerTransitioningDelegate协议（称为转换delegate）调用错误! 超链接引用无效。:方法，从而来查询指定的动画对象，若该对象有效，则UIKit会按如下步骤执行：

       a) UIKit会调用转换delegate的interactionControllerForPresentation:方法，若该方法返回nil，那么UIKit将不与用户进行交互的执行动画。

       b) UIKit调用animator对象的transitionDuration:方法来查询动画的执行时间。

       c) UIKit调用相应方法开始执行动画：

               *若为非交互动画，则调用animator对象的animateTransition:方法；

               *若为交互动画，则调用interactive animator的startInteractiveTransition:方法。

       d) UIKit等待动画对象调用context transitioning的completeTransition:方法来等完成动画。

      在自定义的动画中，需要手动调用transitionContext对象的completeTransition方法来完成动画操作。

2) Dismiss view controller

      当消除一个view controller时，UIKit会调用UIViewControllerTransitioningDelegate协议（称为转换delegate）中的animationControllerForDismissedController:方法，并按如下步骤执行程序：

      a） UIKit会调用转换delegate的interactionControllerForDismissal:方法，若该方法返回nil，那么UIKit将不与用户进行交互的执行动画。

      b） UIKit调用animator对象的transitionDuration:方法来查询动画的执行时间。

      c） UIKit调用相应方法开始执行动画：

                      *若为非交互动画，则调用animator对象的animateTransition:方法；

                      *若为交互动画，则调用interactive animator的startInteractiveTransition:方法。

      d） UIKit等待动画对象调用context transitioning的completeTransition:方法来等完成动画。

      在自定义的动画中，需要手动调用transitionContext对象的completeTransition方法来完成动画操作。

注意：

    当在实现动画体结束时必须手动调用completeTransition:方法来结束操作。

2.3 转换Context对象

       在转换动画开始之前，UIKit会创建一个transitioning context对象，并将一些如何执行动画的信息填充到该对象中，这些信息包括Presenting view controller、Presented view controller、container view controller，以及是否与用户进行交互的信息。其中context对象是实现了UIViewControllerContextTransitioning协议。

       如图 313所示，白色方块表示container view（不是controller）、绿色表示Presenting view controller、蓝色表示Presented view controller，虚线表示引用，实线表示方法。Animator对象通过animateTransition:方法获得context对象，而context通过自身的containerView:方法获得container VC。

图 313 The transitioning context object

2.4 转换Coordinator对象

        不管是内置的转换还是自定义的转换，UIKit都会创建一个Coordinator对象帮助动画的执行。除了Present和dismissal view controller外，转换还可能发生在view cotroller的frame发生变化时。在动画过程中，可以通过Coordinator对象获得一些信息。如图 314所示，图形语义与图 313一样。

图 314 The transition coordinator objects

3 使用自定义动画

      使用自定义的动画实现Present（弹出）view controller，需要进行如下操作：

      1）创建一个Presented view controller；

      2）创建一个已经实现了UIViewControllerTransitioningDelegate协议的对象，并将其赋值给Presented view controller对象的transitioningDelegate属性。

      3）调用presentViewController:animated:completion:方法弹出新的view controller，并且需要将YES传递给该方法的animated参数。

4 实现转换delegate

      如图 312所示，转换delegate的功能是为Present和dismissal操作，提供Animator、Interactive animator

和Presentation controller三种对象。所以实现UIViewControllerTransitioningDelegate协议也就是实现那些能够获取这三个对象的方法。

如下是实现一个能获取Animator对象的方法：

 - (id<UIViewControllerAnimatedTransitioning>)
2             animationControllerForPresentedController:(UIViewController *)presented
3                                 presentingController:(UIViewController *)presenting
4                                   sourceController:(UIViewController *)source 
5     {
6             MyAnimator* animator = [[MyAnimator alloc] init];
7             return animator;
8 }

5 实现动画delegate

      为了实现UIViewControllerAnimatedTransitioning协议需要实现两个方法：

      1） transitionDuration: transitionContext：返回动画持续的时间；

      2） animateTransition: transitionContext：执行具体动画的方法；

    其中animateTransition方法是重点，主要工作都是在实现该方法中，其中可以将实现该方法分为如下三个步骤：

    a) 获取与动画有关的参数；

    b) 通过core Animation或UIView animation实现动画；

    c) 完成动画操作。

5.1 获取参数

     当实现animateTransition方法时，其会传递一个transitionContext参数，可以通过这个参数能够获得与动画相关的信息：

     1) 通过viewControllerForKey:方法获得在转换时的"from"和"to" view controller；

     2) 通过containerView方法获得动画的超类，从而将所有的子view添加到这个container view中；

     3) 通过viewForKey:方法获得被添加或被删除的view，其中在转换过程中要么是被添加，要么是被删除的view。

     4) 通过finalFrameForViewController:方法获得最后被添加或删除后view 的frame矩形。

      由于动画对象可以向Present和dismissal操作提供动画，所以通过transitionContext获取的"from"和"to" view controller语义有些差异。如图 315所示，当执行Present操作时，是将"to" view controller添加到container层次结构中；而当执行dismissal操作时，是将"from" view controller从container层次结构中移除。

图 315 The from and to objects

5.2 实现动画

      为了实现动画效果，在animateTransition:方法中必须完成两部分的内容：

      a) 以动画的形式修改presented view controller中的view位置；

      b) 将presented view controller中的view添加到container view的层次结构中。

1) Presentation 动画

     对于执行弹出动画，可以按如下步骤完成配置：

     a) 通过transitionContext对象的viewControllerForKey: 和viewForKey:方法获得view controllers 和views对象。

     b) 设置"to" view的起始位置，同时也可修改其它属性值。

     c) 通过transitionContext对象的finalFrameForViewController:方法获取"to" view的最终位置。

     d) 将 "to" view添加到container view的层次结构中。

     e) 创建动画

• 在animation block中，修改"to" view为最终的位置。同时也可设置其它属性的最终值；
• 在completion block中，调用transitionContext对象的completeTransition::方法完成动画。

2) Dismissal动画

      消除view controller的动画与弹出的操作相似，同样也可按如下步骤完成配置：

      a）通过transitionContext对象的viewControllerForKey: 和viewForKey:方法获得view controllers 和views对象。

       b) 计算presented view controller的view（即是"from" view）最终位置，该view为被清除的view。

      c) 还是将 "to" view添加为container view的子view。

      d) 创建动画

• 在animation block中，修改"from" view为最终的位置。同时也可设置其它属性的最终值；
• 在completion block中，调用transitionContext对象的completeTransition::方法完成动画。

5.3 测试实例

1) 场景

      如要实现图 316所示的两种动画操作，在A视图中弹出B视图，并且可以在B视图将其自身推出返回到A视图。

图 316 A custom presentation and dismissal

2) 实现动画Delegate

       用户需要创建已经实现了UIViewControllerAnimatedTransitioning协议的对象，如下是MyAnimator类的具体实现，在该类的animateTransition:方法中实现了两种动画效果（Presentation和Dismissal），其中Presenting为YES时，表示实现Presentation操作；当Presenting为NO时，表示实现Dismissal操作，这个Presenting在构造函数中进行初始化。当然也可以将两种操作分别实现在不同的对象中。

 1 @interface MyAnimator : NSObject <UIViewControllerAnimatedTransitioning>
 2 @property bool presenting;
 3 -(id) init:(BOOL)presenting;
 4 @end
 5 @implementation MyAnimator
 6 -(id) init:(BOOL)presenting
 7 {
 8     if(self = [super init])
 9     {
10         self.presenting = presenting;
11     }
12     return (self);
13 }
14 -(NSTimeInterval)transitionDuration:(id<UIViewControllerContextTransitioning>)transitionContext
15 {
16     return 1;
17 }
18 -(void) animateTransition:(id<UIViewControllerContextTransitioning>)transitionContext
19 {
20     UIView *containerView = [transitionContext containerView];
21     UIViewController *fromVC = [transitionContext viewControllerForKey:UITransitionContextFromViewControllerKey];
22     UIViewController *toVC   = [transitionContext viewControllerForKey:UITransitionContextToViewControllerKey];
23     
24     UIView *toView = [transitionContext viewForKey:UITransitionContextToViewKey];
25     UIView *fromView = [transitionContext viewForKey:UITransitionContextFromViewKey];
26     
27     // Set up some variables for the animation.
28     CGRect containerFrame = containerView.frame;
29     CGRect toViewStartFrame = [transitionContext initialFrameForViewController:toVC];
30     CGRect toViewFinalFrame = [transitionContext finalFrameForViewController:toVC];
31     CGRect fromViewFinalFrame = [transitionContext finalFrameForViewController:fromVC];
32     
33     // Set up the animation parameters.
34     if (self.presenting) {
35         // Modify the frame of the presented view so that it starts
36         // offscreen at the lower-right corner of the container.
37         toViewStartFrame.origin.x = containerFrame.size.width;
38         toViewStartFrame.origin.y = containerFrame.size.height;
39     }
40     else {
41         // Modify the frame of the dismissed view so it ends in
42         // the lower-right corner of the container view.
43         fromViewFinalFrame = CGRectMake(containerFrame.size.width,
44                                         containerFrame.size.height,
45                                         toView.frame.size.width,
46                                         toView.frame.size.height);
47     }
48     
49     // Always add the "to" view to the container.
50     // And it doesn't hurt to set its start frame.
51     [containerView addSubview:toView];
52     toView.frame = toViewStartFrame;
53     
54     // Animate using the animator's own duration value.
55     [UIView animateWithDuration:[self transitionDuration:transitionContext]
56                      animations:^{
57                          if (self.presenting) {
58                              // Move the presented view into position.
59                              [toView setFrame:toViewFinalFrame];
60                          }
61                          else {
62                              // Move the dismissed view offscreen.
63                              [fromView setFrame:fromViewFinalFrame];
64                          }
65                      }
66                      completion:^(BOOL finished){
67                          BOOL success = ![transitionContext transitionWasCancelled];
68                          
69                          // After a failed presentation or successful dismissal, remove the view.
70                          if ((self.presenting && !success) || (!self.presenting && success)) {
71                              [toView removeFromSuperview];
72                          }
73                          
74                          // Notify UIKit that the transition has finished
75                          [transitionContext completeTransition:success];
76                      }];
77 }

3) 实现转换Delegate

      在弹出动画前，需要先给Presented view controller对象设置transitioningDelegate属性，而设置的对象为UIViewControllerTransitioningDelegate协议的实现类。如下是一种实现方式，由于被弹出的view controller有两种动画效果（Presentation和Dismissal），所以需要实现animationControllerForPresentedController和animationControllerForDismissedController方法分别弹出两种不同的动画对象。

 1 @interface NSObject: UIViewController <UIViewControllerTransitioningDelegate>
 2 @end
 3 @implementation myTransitioningDelegate
 4 - (id<UIViewControllerAnimatedTransitioning>)
 5 animationControllerForPresentedController:(UIViewController *)presented presentingController:(UIViewController *)presenting sourceController:(UIViewController *)source
 6 {
 7     MyAnimator *animator = [[MyAnimator alloc] init:YES];
 8     
 9     return animator;
10 }
11 -(id<UIViewControllerAnimatedTransitioning>)animationControllerForDismissedController:(UIViewController *)dismissed
12 {
13     MyAnimator *animator = [[MyAnimator alloc] init:NO];
14     return animator;
15 }
16 @end

4) 实现弹出操作

       上述的转换delegate和动画delegate都已经实现完成，接下来就是要实现转换视图的响应方法。即firstViewController为图 316的A视图控制器，而thirdViewController为图 316的B视图控制器。而customAnimation:方法为按钮的响应方法，在该方法中调用presentViewController方法来弹出thirdViewController视图（即B视图）。

       其中需要注意的是mtd属性，不能将其声明为customAnimation方法内的局部变量，否则将导致Dismissal操作不能实现动画，因为在该方法推出后，mtd变量的生命周期将结束，从而在Dismissal操作时其已经无效，所以这里将mtd声明为成员属性，当然若firstViewController类自身实现了UIViewControllerAnimatedTransitioning协议，那么可以将transitioningDelegate设置为self。

 1 @interface firstViewController : UIViewController <UIViewControllerTransitioningDelegate>
 2 {
 3     myTransitioningDelegate *mtd;
 4 }
 5 @end
 6 - (IBAction)customAnimation:(id)sender {
 7     thirdViewController *thirdVC = [self.storyboard instantiateViewControllerWithIdentifier:@"thirdViewController"];
 8     
 9     mtd = [[myTransitioningDelegate alloc] init];
10     thirdVC.transitioningDelegate = mtd;
11     thirdVC.modalPresentationStyle = UIModalPresentationCustom;
12     
13     [self presentViewController:thirdVC animated:YES completion:nil];
14 }

5) 实现退出操作

      在被弹出视图（B视图）中，只需实现退出按钮的响应方法（dismissal），从而在该方法中调用dismissViewControllerAnimated方法推出操作。

 @implementation thirdViewController
2 - (IBAction)dismissal:(id)sender
3 {
4     [self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
5 }
6 @end

6 添加交互对象

      UIKit支持添加一个交互对象，通过这个对象用户能在进行弹出等操作时，控制动画的动作。为转换delegate添加一个交互对象也非常简单，只需在其interactionControllerForPresentation方法中返回一个遵守UIViewControllerInteractiveTransitioning协议的对象即可。可以直接实现该协议，也可以继承UIPercentDrivenInteractiveTransition类，但都需重载startInteractiveTransition方法。

     最后需要注意的是，由于转换动画还是执行UIViewControllerTransitioningDelegate协议中animationControllerForPresentedController方法返回的对象，但动画开始执行的时间仍是在调用finishInteractiveTransition方法后。

如下所示的实例：

1) 实例场景

      用户在点击视图的按钮后，需要再点击视图中的空白区域，才能实现转换及动画。从而本例只是在3.3.5.3小节所示的基础上添加一个交互对象，所以对其它内容都无需修改，只是添加的交互类myInteractiveAnimator，及在myTransitioningDelegate类中添加了一个interactionControllerForPresentation方法，在该方法中返回一个交互对象。

2) 实现交互类

     本例采用继承UIPercentDrivenInteractiveTransition类的方式实现交互，从而实现了startInteractiveTransition方法。在该方法中添加了一个点击手势识别器，并在响应方法中启动动画转换。

 1 @interface myInteractiveAnimator : UIPercentDrivenInteractiveTransition
 2 @property UITapGestureRecognizer* panGesture;
 3 @end
 4 @implementation myInteractiveAnimator
 5 - (void)startInteractiveTransition:(id<UIViewControllerContextTransitioning>)transitionContext
 6  {
 7     // Always call super first.
 8 [super startInteractiveTransition:transitionContext];
 9 // Add the gesture recognizer to the container view.
10     self.panGesture = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(handleSwipeUpdate:)];
11     UIView* container = [transitionContext containerView];
12     [container addGestureRecognizer:self.panGesture];
13 }
14 -(void)handleSwipeUpdate:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer 
15 {
16     NSLog(@"hello world");
17     [self finishInteractiveTransition];
18 }
19 @end

3) 返回交互对象

     如下是在3.3.5.3小节所示的myTransitioningDelegate类基础上添加了interactionControllerForPresentation方法，其它方法都是原来的内容。

 1 @implementation myTransitioningDelegate
 2 - (id<UIViewControllerAnimatedTransitioning>)
 3 animationControllerForPresentedController:(UIViewController *)presented presentingController:(UIViewController *)presenting sourceController:(UIViewController *)source
 4 {
 5     MyAnimator *animator = [[MyAnimator alloc] init:YES];
 6     return animator;
 7 }
 8 -(id<UIViewControllerAnimatedTransitioning>)animationControllerForDismissedController:(UIViewController *)dismissed
 9 {
10     MyAnimator *animator = [[MyAnimator alloc] init:NO];
11     return animator;
12 }
13 - (nullable id <UIViewControllerInteractiveTransitioning>)interactionControllerForPresentation:(id <UIViewControllerAnimatedTransitioning>)animator
14 {
15     myInteractiveAnimator *myAnimator = [[myInteractiveAnimator alloc] init];
16     return myAnimator;
17 }
18 @end

iOS UIKit：viewController文章参考文献

      [1] View Controller Programming Guide for IOS

      [2] 让iPhone也能popup的效果  

      [3] 创建Unwind Segue

      [4] UIViewControllerTransitioningDelegate Protocol Reference.

      [5] UIViewControllerContextTransitioning Protocol Reference.

      [6] UIViewControllerInteractiveTransitioning Protocol Referrence