iOS UIView动画实践(五):Keyframe Animation

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前言

有些时候大家可能会遇到制作复杂、具有连贯性UIView动画的需求，这时大家可能会使用在completion闭包中衔接一段一段的动画，使之成为一段连续的动画。

如果我们只是连接2个，或者3个动画，这种方式或许还行得通，但如果有更多的动画片段需要连接的时候，这种方式会带来灾难性的问题，你的代码会非常的冗余，不断的在completion闭包中嵌套代码，使代码维护起来相当的困难。所以今天向大家介绍能更好地实现这个需求的方法，Keyframe动画。

Keyframe动画可以让我们有效的拆分由若干段动画连接而成的复杂动画，可以较为精准的定义每段动画的起始点及持续时间，并且在代码组织方面也非常清晰。先看看今天要带大家实现的动画Demo：

使用场景

我们先来认识一下，在什么样的场景下需要使用Keyframe动画。如图下所示，这是一个由四段动画组成的一个复杂动画，让UIView沿着长方形的轨迹运动：

我们来看看用代码如何实现：

UIView.animateWithDuration(1, animations: {
    view.center.x += 200.0
}, completion: { _ in
    UIView.animateWithDuration(1, animations: {
        view.center.y += 100.0
    }, completion: { _ in
        UIView.animateWithDuration(1, animations: {
            view.center.x -= 200.0
        }, completion: { _ in
            UIView.animateWithDuration(1, animations: {
                view.center.y -= 100.0
            }, completion: nil)
        })
    })
})

通过上面的伪代码可以看到，我们使用了completion闭包的方式连接每一段的动画，代码看起来尚且算清晰，可读性也马马虎虎。但是大家想象一下，如果我们使UIView按照一个复杂的路线运行，这一段动画可能有十几、几十段动画组成的，那么如果再使用completion闭包这种方式连接，那代码是多么的惨不忍睹。幸好我们有Keyframe动画，下面就让我们来看看如何使用Keyframe动画。

Keyframe动画

首先我们会使用到UIView的另一个动画方法
animateKeyframesWithDuration(_: delay: options: animations: completion: ) ：

UIView.animateKeyframesWithDuration(2, delay: 0, options: [], animations: {
    // add keyframes
}, completion: nil)

这个方法的几个参数与前几个使用过的动画方法参数一样。上面代码片段的意思是整个关键帧动画的持续时间为2秒、无延迟、无动画选项、执行完毕后无后续执行的代码。

注：该方法的动画选项不再是UIViewAnimationOptions，而是
UIViewKeyframeAnimationOptions。具体的内容大家可以去查阅Apple的文档。

接下来我们要在animations闭包中添加关键帧了：

UIView.animateKeyframesWithDuration(2, delay: 0, options: , animations: {
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0, relativeDuration: 0.25, animations: {
        view.center.x += 200.0
    })
}, completion: nil)


addKeyframeWithRelativeStartTime(_: relativeDuration: animations: )是UIView添加关键帧的方法，该方法有三个参数：

• startTime：关键帧开始时间，该时间是相对整个关键帧动画持续时间的相对时间，一般值在0到1之间。如果为0，则表明这一关键帧从整个动画的第0秒开始执行，如果设为0.5，则表明从整个动画的中间开始执行。
• relativeDuration：关键帧持续时间，该时间同样是相对整个关键帧动画持续时间的相对时间，一般值也在0到1之间。如果设为0.25，则表明这一关键帧的持续时间为整个动画持续时间的四分之一。
• animations：设置视图动画属性的动画闭包。

我们解释一下上面这段代码。整个关键帧动画的持续时间为2秒，第一个关键帧从第0秒开始，运行0.5秒结束。下面我们完成其他三个关键帧：

UIView.animateKeyframesWithDuration(2, delay: 0, options: , animations: {
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0, relativeDuration: 0.25, animations: {
        view.center.x += 200.0
    })
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0.25, relativeDuration: 0.25, animations: {
        view.center.y += 100.0
    })
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0.5, relativeDuration: 0.25, animations: {
        view.center.x -= 200.0
    })
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0.75, relativeDuration: 0.25, animations: {
        view.center.y -= 100.0
    })
}, completion: nil)

第二个关键帧的开始时间为0.25，也就是从整个动画时间的第0.5时开始执行，同样持续0.5秒。后两个关键帧的参数就不难理解了。

现在整个代码看起来非常整洁，条理清晰，可读性非常好，而且可以有更精确的控制。即使再多几个关键帧也同样可以从容应对。

关键帧动画不仅仅用于同一个视图的分段动画，也可使使用于不同视图的组合动画，由于我们还没讲到图层动画，所以，开篇的示例动画中就使用了关键帧动画实现了多个视图的组合动画。

示例动画

在这个示例中虽然看起来是一个纸飞机视图的连续动画，但其实是由三个纸飞机视图组合而成的：

从图中可以看到其实是有三个纸飞机视图，只不过在界面加载之前2号和3号纸飞机视图的透明度都是为零。

整个动画是由这三个纸飞机视图通过关键帧动画组合而成：

图中标示出了三个飞机视图的运行轨迹、视图大小、视图透明度的状态，我们来看看代码如何实现：

let zoomInScaleTransform = CGAffineTransformMakeScale(0.2, 0.2)
UIView.animateKeyframesWithDuration(3, delay: 0, options: , animations: {
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0, relativeDuration: 0.2, animations: {
        self.customHeaderView.paperAirplane.center.x += self.view.frame.width
        self.customHeaderView.paperAirplane.center.y += -180
        self.customHeaderView.paperAirplane.transform = zoomInScaleTransform
    })
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0.3, relativeDuration: 0.01, animations: {
        self.customHeaderView.paperAirplaneOpposite.alpha = 1
        self.customHeaderView.paperAirplaneOpposite.transform = zoomInScaleTransform
    })
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0.3, relativeDuration: 0.5, animations: {
        self.customHeaderView.paperAirplaneOpposite.transform = CGAffineTransformIdentity
        self.customHeaderView.paperAirplaneOpposite.center.x -= self.view.frame.width
        self.customHeaderView.paperAirplaneOpposite.center.y += 90
    })
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0.9, relativeDuration: 0.01, animations: {
        self.customHeaderView.paperAirplaneComeBack.alpha = 1
    })
    UIView.addKeyframeWithRelativeStartTime(0.9, relativeDuration: 0.2, animations: {
        self.customHeaderView.paperAirplaneComeBack.center.x += 33
    })
}, completion: { _ in
    self.restorePaperAirplaneStatus
})

大家看到这大家可能会有疑问了，三段动画怎么会有五个关键帧呢，我们来刨析一下：

• 第一个关键帧：完成1号纸飞机视图运动到右上角并移出屏幕，视图逐渐变小的动画。该关键帧从整个动画的第0秒开始执行，持续时间为0.6秒。
• 第二个关键帧：由于2号纸飞机视图的初始透明度为零，所以在第二个关键帧将透明度设为1，并且缩小视图。注意这两个动作需要在瞬间完成，所以relativeDuration设为0.01，一个极短的时间。开始时间为整个动画的第0.9秒开始，较第一个关键帧延迟0.3秒。
• 第三个关键帧：与第二个关键帧同时开始执行，完成2号纸飞机视图从小变大、并且往左下角运动，一直移出屏幕。持续时间为1.5秒。
• 第四个关键帧：与第二个关键帧作用相似，改变3号纸飞机视图的透明度，同样是在瞬间完成。
• 第五个关键帧：与第四个关键帧同时执行， 完成向右移动的动画，持续0.6秒。

关键帧完成之后，在completion闭包中调用
restorePaperAirplaneStatus方法，恢复3个纸飞机视图的状态及位置，以便再次执行动画。

总结

大家在使用关键帧动画时，对于关键帧的开始时间和持续时间需要仔细设置，保证每个关键帧在合适的时间开始，执行恰当的持续时间。在必要时候也需要在关键帧里修改视图的一些状态，但要设置极短的持续时间，表示瞬间完成。

下一篇会向大家介绍在使用Auto Layout的情况下，如何通过约束实现动画，好了今天就先到这里吧。

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作者简介：

付宇轩（@DevTalking），从事Java中间件开发、iOS开发。主要主持开发企业级ETL中间件、BPM中间件、企业级移动应用，个人博客地址：http://www.devtalking.com。

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