這是我的第一篇簡書文章，希望大家多多關注
關于核心動畫的內容網上有很多，但是都不全或者沒有demo。我參考了下結合自己理解并寫了demo，如果覺得寫的不錯，請點個贊。
附demo地址DEMO
基本概念
1、核心動畫類的層次結構
CAAnimation是所有動畫對象的父類，實現CAMediaTiming協議，負責控制動畫的時間、速度和時間曲線等等，是一個抽象類，不能直接使用。
CAPropertyAnimation ：是CAAnimation的子類，它支持動畫地顯示圖層的keyPath，一般不直接使用。
iOS9.0之后新增CASpringAnimation類，它實現彈簧效果的動畫，是CABasicAnimation的子類。
綜上，核心動畫類中可以直接使用的類有：
CABasicAnimation
CAKeyframeAnimation
CATransition
CAAnimationGroup
CASpringAnimation
2、什么是核心動畫
Core Animation(核心動畫)是一組功能強大、效果華麗的動畫API，無論在iOS系統或者在你開發的App中，都有大量應用。
相比UIView動畫，它可以實現更復雜的動畫效果。
核心動畫作用在CALayer（Core animation layer）上，CALayer從概念上類似UIView，我們可以將UIView看成是一種特殊的CALayer（可以響應事件）。
實際上，每一個view都有其對應的layer，這個layer是root layer：
@property(nonatomic,readonly,strong) CALayer *layer;
給view加上動畫，本質上是對其layer進行操作，layer包含了各種支持動畫的屬性，動畫則包含了屬性變化的值、變化的速度、變化的時間等等，兩者結合產生動畫的過程。
核心動畫和UIView動畫的對比：UIView動畫可以看成是對核心動畫的封裝，和UIView動畫不同的是，通過核心動畫改變layer的狀態（比如position），動畫執行完畢后實際上是沒有改變的（表面上看起來已改變）。
CALayer的基本屬性
寬度和高度：
@property CGRect bounds;
位置(默認指中點，具體由anchorPoint決定)：
@property CGPoint position;
錨點(x,y的范圍都是0-1)，決定了position的含義：
@property CGPoint anchorPoint;
背景顏色(CGColorRef類型)：
@property CGColorRef backgroundColor;
形變屬性：
@property CATransform3D transform;
position和anchorPoint的作用
@property CGPoint position;：
用來設置CALayer在父層中的位置
以父層的左上角為原點(0, 0)
@property CGPoint anchorPoint;：
稱為“定位點”、“錨點”，
決定著CALayer身上的哪個點會在position屬性所指的位置。
以自己的左上角為原點(0, 0)，
它的x、y取值范圍都是0~1，默認值為中心點（0.5, 0.5）
anchorPoint和position的關系舉例：
假如錨點anchorPoint為默認值即中點（0.5，0.5），而該層的position設置為（0，0）即為父層的左上點，那么該層在父層中只會看到四分之一的部分。
UIView和CALayer的選擇
通過CALayer，就能做出跟UIImageView一樣的界面效果。
既然CALayer和UIView都能實現相同的顯示效果，那究竟該選擇誰好呢？
其實，對比CALayer，UIView多了一個事件處理的功能。也就是說，CALayer不能處理用戶的觸摸事件，而UIView可以
所以，如果顯示出來的東西需要跟用戶進行交互的話，用UIView；如果不需要跟用戶進行交互，用UIView或者CALayer都可以。當然，CALayer的性能會高一些，因為它少了事件處理的功能，更加輕量級。
為什么CALayer不能直接使用UIColor，UIImage？
layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
首先，CALayer是定義在QuartzCore框架中的，CGImageRef、CGColorRef兩種數據類型是定義在CoreGraphics框架中的
，而UIColor和UIImage是定義在UIKit框架中的。
其次，QuartzCore框架和CoreGraphics框架是可以跨平臺使用的，在iOS和Mac OS X上都能使用
但是UIKit只能在iOS中使用。
所以，為了保證可移植性，QuartzCore不能使用UIImage、UIColor，只能使用CGImageRef、CGColorRef。
總體來說核心動畫的優點有：
1）性能強大，使用硬件加速，可以同時向多個圖層添加不同的動畫效果
2）接口易用，只需要少量的代碼就可以實現復雜的動畫效果。
3）運行在后臺線程中，在動畫過程中可以響應交互事件（UIView動畫默認動畫過程中不響應交互事件）。
3、基本屬性說明：
屬性 說明
repeatCount 重復次數，無限循環可以設置HUGE_VALF或者MAXFLOAT
repeatDuration 重復時間
removedOnCompletion 默認為YES，代表動畫執行完畢后就從圖層上移除，圖形會恢復到動畫執行前的狀態。如果想讓圖層保持顯示動畫執行后的狀態，那就設置為NO，不過還要設置fillMode為 kCAFillModeForwards
fillMode 決定當前對象在非active時間段的行為。比如動畫開始之前或者動畫結束之
beginTime 可以用來設置動畫延遲執行時間，若想延遲2s，就設置為CACurrentMediaTime()+2，CACurrentMediaTime()為圖層的當前時間
timingFunction 速度控制函數，控制動畫運行的節奏
delegate 動畫代理```
####fillMode屬性的設置：
kCAFillModeRemoved 這個是默認值，也就是說當動畫開始前和動畫結束后，動畫對layer都沒有影響，動畫結束后，layer會恢復到之前的狀態
kCAFillModeForwards 當動畫結束后，layer會一直保持著動畫最后的狀態
kCAFillModeBackwards 在動畫開始前，只需要將動畫加入了一個layer，layer便立即進入動畫的初始狀態并等待動畫開始。
kCAFillModeBoth 這個其實就是上面兩個的合成.動畫加入后開始之前，layer便處于動畫初始狀態，動畫結束后layer保持動畫最后的狀態
####速度控制函數(CAMediaTimingFunction)：
```kCAMediaTimingFunctionLinear（線性）：勻速，給你一個相對靜態的感覺
kCAMediaTimingFunctionEaseIn（漸進）：動畫緩慢進入，然后加速離開
kCAMediaTimingFunctionEaseOut（漸出）：動畫全速進入，然后減速的到達目的地
kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut（漸進漸出）：動畫緩慢的進入，中間加速，然后減速的到達目的地。這個是默認的動畫行為。```
####CALayer上動畫的暫停和恢復
-(void)pauseLayer:(CALayer*)layer
{
CFTimeInterval pausedTime = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil];
// 讓CALayer的時間停止走動
layer.speed = 0.0;
// 讓CALayer的時間停留在pausedTime這個時刻
layer.timeOffset = pausedTime;
}
-(void)resumeLayer:(CALayer*)layer
{
CFTimeInterval pausedTime = layer.timeOffset;
// 1. 讓CALayer的時間繼續行走
layer.speed = 1.0;
// 2. 取消上次記錄的停留時刻
layer.timeOffset = 0.0;
// 3. 取消上次設置的時間
layer.beginTime = 0.0;
// 4. 計算暫停的時間(這里也可以用CACurrentMediaTime()-pausedTime)
CFTimeInterval timeSincePause = [layer convertTime:CACurrentMediaTime() fromLayer:nil] - pausedTime;
// 5. 設置相對于父坐標系的開始時間(往后退timeSincePause)
layer.beginTime = timeSincePause;
}
####動畫的添加和移除
- (void)addAnimation:(CAAnimation *)anim forKey:(nullable NSString *)key;
- (void)removeAnimationForKey:(NSString *)key;
- (void)removeAllAnimations;
####核心動畫類的常用屬性
keyPath：可以指定keyPath為CALayer的屬性值，并對它的值進行修改，以達到對應的動畫效果，需要注意的是部分屬性值是不支持動畫效果的。
以下是具有動畫效果的keyPath：
```//CATransform3D Key Paths : (example)transform.rotation.z
//rotation.x
//rotation.y
//rotation.z
//rotation 旋轉
//scale.x
//scale.y
//scale.z
//scale 縮放
//translation.x
//translation.y
//translation.z
//translation 平移
//CGPoint Key Paths : (example)position.x
//x
//y
//CGRect Key Paths : (example)bounds.size.width
//origin.x
//origin.y
//origin
//size.width
//size.height
//size
//opacity
//backgroundColor
//cornerRadius
//borderWidth
//contents
//Shadow Key Path:
//shadowColor
//shadowOffset
//shadowOpacity
//shadowRadius```
#CABasicAnimation
CABasicAnimation可以設定keyPath的起點，終點的值，動畫會沿著設定點進行移動，CABasicAnimation可以看成是只有兩個關鍵點的特殊的CAKeyFrameAnimation。
- (void)position {
CABasicAnimation * ani = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
ani.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:self.centerShow.center];
ani.removedOnCompletion = NO;
ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
ani.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
[self.cartCenter.layer addAnimation:ani forKey:@"PostionAni"];
}
動畫效果：
下面是部分keyPath對應的動畫效果（圖片名為其對應的keyPath）：
#CAKeyframeAnimation
values：關鍵幀數組對象，里面每一個元素即為一個關鍵幀，動畫會在對應的時間段內，依次執行數組中每一個關鍵幀的動畫。
path：動畫路徑對象，可以指定一個路徑，在執行動畫時路徑會沿著路徑移動，Path在動畫中只會影響視圖的Position。
keyTimes：設置關鍵幀對應的時間點，范圍：0-1。如果沒有設置該屬性，則每一幀的時間平分。
####設置values使其沿正方形運動
- (void)valueKeyframeAni {
CAKeyframeAnimation * ani = [CAKeyframeAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
ani.duration = 4.0;
ani.removedOnCompletion = NO;
ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
ani.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
NSValue * value1 = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 200)];
NSValue *value2=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(250, 200)];
NSValue *value3=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(250, 300)];
NSValue *value4=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 300)];
NSValue *value5=[NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(150, 200)];
ani.values = @[value1, value2, value3, value4, value5];
[self.centerShow.layer addAnimation:ani forKey:@"PostionKeyframeValueAni"];
}
####設置path使其繞圓圈運動
#CATransition
CATransition是CAAnimation的子類，用于做轉場動畫，能夠為層提供移出屏幕和移入屏幕的動畫效果。iOS比Mac OS X的轉場動畫效果少一點。
UINavigationController就是通過CATransition實現了將控制器的視圖推入屏幕的動畫效果。
####屬性說明：
####屬性 說明
type 動畫過渡類型
subtype 動畫過度方向
startProgress 動畫起點(在整體動畫的百分比)
endProgress 動畫終點(在整體動畫的百分比)
以漸變效果為例
- (void)transitionAni {
CATransition * ani = [CATransition animation];
ani.type = kCATransitionFade;
ani.subtype = kCATransitionFromLeft;
ani.duration = 1.5;
self.centerShow.image = [UIImage imageNamed:@"Raffle"];
[self.centerShow.layer addAnimation:ani forKey:@"transitionAni"];
}
圖片名稱對應其type類型
#CASpringAnimation
CASpringAnimation是iOS9新加入動畫類型，是CABasicAnimation的子類，用于實現彈簧動畫。
####CASpringAnimation的重要屬性：
mass：質量（影響彈簧的慣性，質量越大，彈簧慣性越大，運動的幅度越大）
stiffness：彈性系數（彈性系數越大，彈簧的運動越快）
damping：阻尼系數（阻尼系數越大，彈簧的停止越快）
initialVelocity：初始速率（彈簧動畫的初始速度大小，彈簧運動的初始方向與初始速率的正負一致，若初始速率為0，表示忽略該屬性）
settlingDuration：結算時間（根據動畫參數估算彈簧開始運動到停止的時間，動畫設置的時間最好根據此時間來設置）
####CASpringAnimation和UIView的SpringAnimation對比：
1.CASpringAnimation 可以設置更多影響彈簧動畫效果的屬性，可以實現更復雜的彈簧動畫效果，且可以和其他動畫組合。
2.UIView的SpringAnimation實際上就是通過CASpringAnimation來實現。
以實現視圖的bounds變化的彈簧動畫效果為例：
- (void)springAni {
CASpringAnimation * ani = [CASpringAnimation animationWithKeyPath:@"bounds"];
ani.mass = 10.0; //質量，影響圖層運動時的彈簧慣性，質量越大，彈簧拉伸和壓縮的幅度越大
ani.stiffness = 5000; //剛度系數(勁度系數/彈性系數)，剛度系數越大，形變產生的力就越大，運動越快
ani.damping = 100.0;//阻尼系數，阻止彈簧伸縮的系數，阻尼系數越大，停止越快
ani.initialVelocity = 5.f;//初始速率，動畫視圖的初始速度大小;速率為正數時，速度方向與運動方向一致，速率為負數時，速度方向與運動方向相反
ani.duration = ani.settlingDuration;
ani.toValue = [NSValue valueWithCGRect:self.centerShow.bounds];
ani.removedOnCompletion = NO;
ani.fillMode = kCAFillModeForwards;
ani.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
[self.cartCenter.layer addAnimation:ani forKey:@"boundsAni"];
}
#CAAnimationGroup
使用Group可以將多個動畫合并一起加入到層中，Group中所有動畫并發執行，可以方便地實現需要多種類型動畫的場景。
以實現視圖的position、bounds和opacity改變的組合動畫為例
-
(void)groupAni {
CABasicAnimation * posAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
posAni.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:self.centerShow.center];CABasicAnimation * opcAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"opacity"];
opcAni.toValue = [NSNumber numberWithFloat:1.0];
opcAni.toValue = [NSNumber numberWithFloat:0.7];CABasicAnimation * bodAni = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"bounds"];
bodAni.toValue = [NSValue valueWithCGRect:self.centerShow.bounds];CAAnimationGroup * groupAni = [CAAnimationGroup animation];
groupAni.animations = @[posAni, opcAni, bodAni];
groupAni.duration = 1.0;
groupAni.fillMode = kCAFillModeForwards;
groupAni.removedOnCompletion = NO;
groupAni.timingFunction = [CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut];
[self.cartCenter.layer addAnimation:groupAni forKey:@"groupAni"];
}
#CATransaction
最后講一下事務，在核心動畫里面存在事務（CATransaction）這樣一個概念，它負責協調多個動畫原子更新顯示操作。
簡單來說事務是核心動畫里面的一個基本的單元，動畫的產生必然伴隨著layer的Animatable屬性的變化，而layer屬性的變化必須屬于某一個事務。
因此，核心動畫依賴事務。
事務的作用：保證一個或多個layer的一個或多個屬性變化同時進行
事務分為隱式和顯式：
1.隱式：沒有明顯調用事務的方法，由系統自動生成事務。比如直接設置一個layer的position屬性，則會在當前線程自動生成一個事務，并在下一個runLoop中自動commit事務。
2.顯式：明顯調用事務的方法（[CATransaction begin]和[CATransaction commit]）。
CA事務的可設置屬性（會覆蓋隱式動畫的設置）：
animationDuration：動畫時間
animationTimingFunction：動畫時間曲線
disableActions：是否關閉動畫
completionBlock：動畫執行完畢的回調
事務支持嵌套使用：當最外層的事務commit后動畫才會開始。
使用實例：
[CATransaction begin];
[CATransaction setAnimationDuration:2.0];
[CATransaction setAnimationTimingFunction:[CAMediaTimingFunction functionWithName:kCAMediaTimingFunctionEaseInEaseOut]];
// [CATransaction setDisableActions:YES]; //設置為YES就關閉動畫
self.subLayer.bounds = self.centerShow.layer.bounds;
[CATransaction commit];
注意：只有非root layer才有隱式動畫，如果你是直接設置`self.cartCenter.layer.bounds = self.centerShow.layer.bounds;`是不會有動畫效果的。