圖層樹
先來介紹幾個我們常見的名詞：
Core Animation：只看它的名字會讓人產生一種誤解——核心動畫。從功能方面來看這並不能體現他的強大之處，Core Animation 是從一個Layer Kit 的庫演變而來的（當然 Layer Kit 這個名字就不會讓我們直接聯想到動畫相關了），動畫對 Core Animation 來說只是其中的一部分。
Core Animation 是一個複合引擎，它的職責就是儘可能快的組合屏幕上不同的可視內容，這個內容是被分解成獨立的圖層，存儲在一個叫做圖層樹的體系之中。於是這個樹形成了UIKit 和在ios應用程序中你所能在屏幕上看見的一切內容的基礎。
在開始核心動畫之前，我們先從圖層樹開始，瞭解一些 Core Animation 的靜態組合和“佈局特性”。
圖層與視圖
視圖——UIView
如果你在ios應用程序的開發經驗，對視圖概念應該是比較熟悉，一個視圖就是一個屏幕上顯示的矩形塊（比如圖片，視頻、文字），同時它能夠攔截類似鼠標點擊或者觸摸手勢等的用戶輸入。視圖在層級關係中可以互相嵌套，一個視圖可以管理它所有子視圖的位置。
在 ios 中所有的視圖都是從 UIView 基類中派生出來的，UIView 可以處理觸摸事件，可以支持基於 Core Graphics 的繪製，可以做仿射變換（例如旋轉或者縮放），或者簡單的類似於滑動(frame)或者漸變(alpha)的動畫。
圖層——CALayer
CALayer 和 UIView 在概念上類似，同樣也是一些被層級關係樹管理的矩形塊，同樣也包含一些內容（比如圖片，文字，背景色），同樣它也管理他所有的子圖層的位置，它們也有一些方法和屬性用來做動畫和變換。 和 UIView 最大的不同是：CALayer 不處理用戶的交互（類似鼠標點擊，觸摸手勢）
CALayer 並不清楚具體的響應鏈（ios 通過視圖層級關係用來傳遞觸摸事件的機制），所以它並不能夠響應事件，即使他提供了一些方法來判斷是否一個觸點在圖層範圍之內（後文有介紹）。
平行的層級關係
每一個 UIView 都有一個 CALayer 類型的圖層屬性。也就是所謂的 backing layer(永久層)，視圖的職責就是創建並管理這個圖層，以確保子視圖在層級關係中添加或者刪除的時候，他們關聯的圖層也同樣對應在層級關係樹中有相同的操作
實際上這些背後關聯的圖層纔是真正用來在屏幕上顯示和做動畫的， UIView 僅僅是對它的一個封裝，提供了一些ios類似處理觸摸事件的一些具體功能。以及一些使用 Core Animation 底層方法的高級接口。
此時大家可能就有疑問：IOS爲什麼要基於 UIView 和 CALayer 提供兩套平行的層級關係呢？爲什麼不使用一個簡單的層級來處理所有的事情？好問題，原因在於 要做職責分離，這樣也能避免很多重複代碼。在 ios 和 macOS 兩個平臺上，事件和用戶交互有很多地方的不同，基於多點觸控的用戶界面和基於鼠標和鍵盤有着本質的區別，這就是爲什麼ios有 UIKit 和 UIView , MacOS 有AppKit 和 NSView 。他們在功能很相似，但是在實現上有着顯著的區別。
繪圖、佈局和動畫相比之下就是類似Mac 筆記本和桌面系列一樣應用於iPhone和iPad觸屏的概念。把兩個平臺上的這種功能的邏輯分開應用到獨立的 Core Animation 框架，使得蘋果的OS團隊和第三方開發者去開發兩個平臺的應用更加便捷。
實際上，這裏並不是兩個層級關係，而是四個，每一個都扮演不同的角色，除了視圖層級和圖層樹之外，還存在呈現樹和渲染樹，我們在後面的介紹。
圖層CALayer的能力
如果說 CALayer 是 UIView 的內部實現細節，那 我們爲什麼還要費勁心思的瞭解他呢？當然蘋果位我們提供了優美簡潔的 UIView 的接口，那麼我們是否就沒有必要直接去處理 Core Animation 一些實現上的細節了呢？
在某種程度是確實是這樣，對一些簡單的需求來說，我們確實沒有必要處理 CALayer , 蘋果已經通過UIView 的高級API間接地使得動畫變得很簡單。
但是這種簡單不可避免的會帶來靈活上的一些缺陷、如果你略微想在底層做一些改變，或是想要使用一些蘋果沒有在 UIView 中實現的接口功能，這時候處了介入Core Animation底層之外 別無其他選擇。
我們已經證實了圖層不能像視圖那樣處理觸摸時間，那它能做那些視圖不能做的呢？舉例一些 UIView 沒有暴露出的 CALayer 功能。
- 圓角，陰影，帶顏色的邊框
- 3D的動畫變換
- 非舉行範圍繪製。
- 透明遮罩
- 多級非線性動畫
跟着我們學習的腳步，我們會一一爲大家講解這些功能，但在此之前，我們首先要關注最基本的，CALayer 是如何被使用的。
使用圖層
我們使用代碼的形式進行演示，
創建項目的代碼我們就省去了，節約大家時間
項目創建完成
首先我們在創建一個子視圖（layerView）添加到 viewController 的視圖上。
效果如下：
然而這並沒有什麼卵用，
我們想要在白色的視圖中添加一個藍色的區域，當然你可以通過添加子視圖的方式實現，但這對我們的學習layer沒有什麼卵用。
因此我們通過創建圖層來完成。於是呢我們創建一個layer圖層，並且把它作爲我們視圖相關圖層的子圖層。儘管 UIView 的接口中暴露了圖層屬性，但是標準的Xcode項目幷包含Core Animation 的相關頭文件，所以如果我們不給項目添加合適的庫，是不能使用任何圖層相關的方法或者訪問他的屬性的。所以首先需要添加QuartzCore 框架到building phases下。
如圖所示：
之後就可以在代碼中應用CALayer的屬性和方法了，我們創建一個Layer 設置藍色添加到layerView相關圖層的子圖層上，
代碼如下
UIView *layerView = [[UIView alloc] initWithFrame: CGRectMake(100, 100, 200, 200)];
layerView.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
[self.view addSubview:layerView];
//添加一個圖層
CALayer *layer = [CALayer layer];
layer.frame = CGRectMake(50, 50, 100, 100);
layer.backgroundColor = [UIColor blueColor].CGColor;
[layerView.layer addSublayer:layer];
咱們看效果：
一個視圖只有一個相關聯的圖層（自動創建），同時它也可以支持添加無數多個子圖層。從上面的例子我們可以看出，你可以顯示創建一個單獨的圖層。並且把它直接添加到視圖關聯圖層的子圖層。儘管可以這樣添加圖層，但往往我們只是簡單地處理視圖，他們關聯的圖層並不需要額外地手動添加子視圖。
額外補充：
在 MacOS平臺，10.8版本之前，一個顯著的性能缺陷就是 macOS 使用 UIView視圖層級而不在一個單獨的視圖內使用CALayer樹狀層級。但在IOS平臺，使用輕量級的 UIView類並沒有顯著的性能影響（當然在 MacOS 10.8系統之後，NSView 的性能有了很大的提升）
使用圖層關聯視圖層級而不是用CALayer的好處在於，你能在使用所有CALayer 底層特性的同時，也可以使用UIView提供的高級API （比如，自動排版、佈局，響應事件）
然而在以下場景，你可能更需要使用CALayer ，而不用使用UIView
- 開發同時可以在Mac OS上運行的跨平臺應用。
- 使用多種 CALayer 的子類，並且不想創建額外的 UIView 去封裝他們。
- 做一些對性能特別挑剔的工作，（比如對 UIView 一些可忽略不計的操作都會引起性能方面顯著的不同，當然，你也可以直接使用 openGL繪圖）。
當然這些場景比較少見，總體來說處理視圖還是比直接處理圖層方便一些。
文章總結：
我們文中闡述了圖層的樹狀結構。說明了如何在ios中由 UIView 的層級關係形成的一種平行的CALayer層級關係，後面使用Demo進行了演示。
未完待續……