前言
本文，我們將深入CALayer內部，通過簡單的CABasicAnimation動畫來探究CALayer的兩個非常重要的屬性：presentationLayer和modelLayer。
從一個改變位置的動畫開始
我們可以使用CABasicAnimation來實現(xiàn)各種動畫，假如我們想讓一個視圖從一個位置動畫地移動到另一個位置，我們的代碼可能會這樣寫：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
UIView * view = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(80, 80, 100, 100)];
view.backgroundColor = [UIColor blueColor];
[self.view addSubview:view];
// 動畫開始
CABasicAnimation * animation = [CABasicAnimation animation];
animation.keyPath = @"position";
animation.duration = 2;
animation.fromValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(80, 80)];
animation.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(200, 300)];
[view.layer addAnimation:animation forKey:nil];
}
也就是指定了動畫的四要素：
- 動什么（keyPath）
- 動多久（duration）
- 從什么樣子開始（fromValue）
- 動到什么樣子（toValue）
這樣CABasicAnimation就能在duration內對keyPath指定的屬性從fromValue到toValue之間進行插值。然后我們將動畫施加于view的layer，這樣它就會按照我們的四要素進行動畫了。
我們運行一下將會有如下效果：
注意：動畫結束后，視圖又回去了？
瞎子和瘸子
從前有一個瞎子和一個瘸子，瘸子看得見路，但是不能自己走，瞎子能自己走，但是他看不見路。于是他們想到了一個辦法：瞎子背著瘸子，這樣瘸子就指揮瞎子如何走路，瞎子負責走路，每走一步，瞎子都會停下來聽從瘸子的指揮，這樣他們就不緊不慢的走向了目的地。
在CALayer內部也有一個瞎子和一個瘸子：presentationLayer（以下簡稱P）和modelLayer（以下簡稱M）。presentationLayer負責走路（繪制內容），而modelLayer負責看路（如何繪制）。
P有這樣的特點：
1、我們看到的一切，都是P的內容；
2、P只在下次屏幕刷新時才會進行繪制。
M有這樣的特點：
1、我們我們對CALayer的各種繪圖屬性進行賦值和訪問實際上都是訪問的M的屬性，比如bounds、backgroundColor、position等；
2、對這些屬性進行賦值，不會影響P，也就是不會影響繪制內容。
你可以把M理解成一個隱身的家伙，只有P才能感知它的存在。
那么為什么我們對M的屬性進行賦值，“與此同時”視圖的顯示狀態(tài)就會發(fā)生改變呢？
如果我們用t0表示我們對屬性進行賦值的時刻，t1表示下次屏幕刷新的時刻，t0到t1之間的間隔相當短（小于1/60秒），我們的人眼根本察覺不到這樣的間隔時間存在，所以我們的感覺就是：賦值和界面繪制是同時進行的。然而實際上，賦值和界面繪制之間有一個t1-t0的時間間隔。
所以總結以上信息，我們可以知道P和M是這樣進行交互的：當下次屏幕刷新信號到來時（屏幕重繪時），P為了繪制內容到屏幕上，它會去找M要各種它需要的用來繪制的屬性，然后用這些屬性的信息來繪制。
直到屏幕刷新信號到來才進行繪制，這種方式能夠極大提高繪制效率?？紤]這樣一種情況，如果連續(xù)寫了以下三行代碼：
view.frame = …;
view.backgounrdColor = …;
view.center = …;，
如果每次賦值就會導致屏幕的重繪，這樣就會有三次重繪，也就是GPU會執(zhí)行三次繪制操作。而如果我們先把繪制信息存起來，當需要繪制的時候（屏幕刷新）再用這些信息去重繪，GPU就只會執(zhí)行一次繪制操作。如果不能理解這樣做的優(yōu)勢，我們將會在實戰(zhàn)篇講述如何提高性能的時候再次帶大家了解繪圖機制，也就是你看到的一切究竟是如何被顯示出來的。
上面三行代碼，只是對M的屬性賦值了而已，沒有任何的繪制操作，當下次屏幕刷新信號到來時，P才會去找M要這些屬性，進行一次繪制。執(zhí)行這三次賦值（執(zhí)行三行代碼）所需的時間遠遠小于兩次屏幕刷新的間隔，所以這樣三行代碼是一定能夠在下次繪制開始前執(zhí)行完的。也就是說，當我們寫了這三行代碼后，視圖的顯示內容不會改變三次，而只會改變一次。
如果我們繼續(xù)按照瞎子和瘸子的理論進行下去，P背著M，如果我們在下次屏幕刷新前（P走下一步之前）對M進行了三次操作：把M移動到點1，把M移動到點2，把M移動到點3。那么下次屏幕刷新時，P會直接問M“你在哪啊”，M說我在點3呢，你這樣這樣走過來，于是P就屁顛屁顛的按照M的指揮跑到點3去了，它是不會先跑到點1再跑到點2再跑到點3的。
CAAnimation對presentationLayer的控制
P這個瞎子背著M這個瘸子，他們互幫互助，完成各種顯示的邏輯。每當屏幕刷新的時候，如果沒有其他的信息告訴P它應該如何繪制，那么P就只能去問M，然后回到M的狀態(tài)。
這樣一個平衡會在一個CAAnimation被加到CALayer上后會被打破。當我們調用了layer的addAnimation方法后，一個CAAnimation（以下簡稱A）就控制了P，就相當于A一腳把M從P身上踹了下來然后自己爬了上去（不要想歪 ）。
現(xiàn)在P要如何顯示就完全由A來控制了，因為A被指定了在duration中從fromValue變到toValue。所以在動畫的持續(xù)時間內，M被丟在了原地，P則背著A到處跑（畢竟P是個瞎子，根本不知道他腦袋頂上的家伙是誰），每一步該如何走都是A通過插值計算出來的（通過duration、from、to就能計算任意時刻P的狀態(tài)了）。
動畫結束后，默認情況A就被移除了，這時候P身上啥也沒有了。那么在下一次屏幕刷新的時候，沒有其他的信息告訴P它應該如何繪制，所以它就又開口了“M你在哪里啊”，M說“勞資在這里”（在動畫過程當中它就沒被動過，除非你手動設置了M的值），“你怎么跑那里去了”，“要你管，快給我滾過來”（真是一對好CP）。于是P就屁顛屁顛的滾到M那里去了，所以動畫結束后，你會看到視圖又回去了。
如果想要P在動畫結束后就停在當前狀態(tài)而不回到M的狀態(tài)，我們就需要給A設置兩個屬性，一個是A.removedOnCompletion = NO;表示動畫結束后A依然影響著P，另一個是A.fillMode = kCAFillModeForwards，（關于fillMode到底干了什么我們將在下一章詳細進行講解），這兩行代碼將會讓A控制住P在動畫結束后保持不變（不會回到M的狀態(tài)），我們一開始的代碼就會寫成這個樣子：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
UIView * view = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(80, 80, 100, 100)];
view.backgroundColor = [UIColor blueColor];
[self.view addSubview:view];
CABasicAnimation * animation = [CABasicAnimation animation];
animation.keyPath = @"position";
animation.duration = 2;
animation.fromValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(80, 80)];
animation.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(200, 300)];
animation.removedOnCompletion = NO;
animation.fillMode = kCAFillModeForwards;
[view.layer addAnimation:animation forKey:nil];
}
模型與顯示的同步
我們可以通過設置removedOnCompletion = NO以及fillMode來讓動畫結束后保持狀態(tài)，但是此時我們的P和M不同步，我們看到的P是toValue的狀態(tài)，而M則還是自己原來的狀態(tài)。舉個栗子，我們初始化一個view，它的狀態(tài)為1，我們給它的layer加個動畫，from是0，to是2，設置fillMode為kCAFillModeForewards，則動畫結束后P的狀態(tài)是2，M的狀態(tài)是1，這可能會導致一些問題出現(xiàn)。比如你點P所在的位置點不動，因為響應點擊的是M。所以我們應該讓P和M同步。
在CABasicAnimation的文檔中寫了這樣一句話：如果不設置toValue，則CABasicAnimation會從fromValue到M的值之間進行插值。也就是說，如果不設置toValue，則CABasicAnimation會把M的值作為toValue，所以我們就可以在加動畫的時候只設置fromValue，再手動修改M的值到你想要動畫停止的那個狀態(tài)就保持同步了。
我們可以擴展到任意的CAAnimation對象，比如CAKeyFrameAnimation，都可以通過設置M的值到動畫結束的狀態(tài)來保持P和M的同步。
所以我們的代碼可能就會寫成這樣：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
UIView * view = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(80, 80, 100, 100)];
view.center = CGPointMake(200, 300);
view.backgroundColor = [UIColor blueColor];
[self.view addSubview:view];
CABasicAnimation * animation = [CABasicAnimation animation];
animation.keyPath = @"position";
animation.duration = 2;
animation.fromValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(80, 80)];
// animation.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(200, 300)];
// animation.removedOnCompletion = NO;
// animation.fillMode = kCAFillModeForwards;
[view.layer addAnimation:animation forKey:nil];
}
當我們寫view.center = CGPointMake(200, 300);的時候，只是對M賦值，再次強調，它不會影響P的顯示，而當P想要顯示的時候，它已經被A控制了，所以P會從一開始就在80,80那里然后動畫地移動到200,300，不會出現(xiàn)先在200,300那里閃一下的情況。
運行一下，效果就是這樣：
