從 setNeedsLayout 說起

【iOS 開發】從 setNeedsLayout 說起

本文從 setNeedsLayout 這個方法說起，分享與其相關的 UIKit 視圖交互、使用場景等內容。

UIKit 爲 UIView 提供了這些方法來進行視圖的更新與重繪：

public func setNeedsLayout()
public func layoutSubviews()
public func layoutIfNeeded()

public func setNeedsDisplay()
public func setNeedsDisplayInRect(rect: CGRect)
public func drawRect(rect: CGRect)

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運行時視圖交互模型

無論是用戶交互觸發還是代碼自動觸發，下圖展示的事件序列都同樣適用，這裏用到了 setNeedsLayout 方法：

UIKit interactions with your view objects

上圖對應的事件序列如下：

1. 用戶觸摸屏幕
2. 硬件報告觸摸事件給 UIKit 框架 
3. UIKit 框架將觸摸事件打包成 UIEvent 對象，然後分發給合適的視圖
4. 事件處理代碼會對相應事件作出響應，代碼可以是這樣的：
   -更改  frame、bounds、alpha 等屬性
   -調用 setNeedsLayout 方法以標記該視圖（或者它的子視圖）爲需要進行佈局更新
   -調用 setNeedsDisplay 或者 setNeedsDisplayInRect: 方法以標記該視圖（或者它的子視圖）需要進行重畫
   -通知 Controller 有數據變化
5. 如果一個視圖的幾何結構改變了，UIKit 會更新它的子視圖
6. 如果任何視圖的任何部分被標記爲需要重畫，UIKit 會要求視圖重畫自身
7. 任何已經更新的視圖會與應用餘下的可視內容組合在一起，同時被髮送到圖形硬件去顯示
8. 圖形硬件將已解釋內容轉化到屏幕上

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方法調用邏輯

在上面的過程中，我們可以接觸到文章開頭提到的方法，他們的調用邏輯是這樣的：

1. setNeedsLayout 會給當前 UIView 立一個 flag，以表示後續應該調用 layoutSubviews 方法，以調整當前視圖及其子視圖的佈局。
2. setNeedsDisplayInRect: 會給當前 UIView 立一個 flag，以表示後續應該調用 drawRect: 方法，以進行視圖重繪。

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View Drawing Cycle

Apple 官方文檔已經明確說明，開發者不應該直接調用 layoutSubviews 與  drawRect:，而應該在你認爲系統默認的佈局和重繪不能帶給你想要的效果時，在子類中重寫這些方法，然後分別通過 setNeedsLayout 和 setNeedsDisplayInRect: 來進行調用。

當然你可以給多個 UIView 設置 setNeedsLayout，然後當下一個 View Drawing Cycle 到來時，多個 UIView 的視圖會一同更改佈局。

那麼這個 View Drawing Cycle 到底是什麼呢，官方是這樣解釋的：

The system waits until the end of the current run loop before initiating any drawing operations. This delay gives you a chance to invalidate multiple views, add or remove views from your hierarchy, hide views, resize views, and reposition views all at once. All of the changes you make are then reflected at the same time.

顯然這樣用 RunLoop 把多次修改聚集在一個 Cycle 一併進行渲染是更加高效的行爲。

（我個人對 View Drawing Cycle 的理解是這樣的：UIKit 需要處理非常多的事件，這些事件組合起來變成了一個非常複雜的事件序列，在這個序列中有些特定的點是 UIKit 專門提供給 UIView 來進行視圖更改的。如上所述，在當前 run loop 結束之前，我們有機會做各種視圖更改，並且這些更改會在下一個 run loop 體現出來，所以 View Drawing Cycle 就是一次次 run loop 中我們通過 UIKit 得到的 UIView 重佈局、重繪機會所組成的循環。有理解不對的地方，歡迎評論指正。）

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如何善用 View Drawing Cycle

一個很常見的例子是，一個 iPad App，橫屏和豎屏時界面佈局不一樣，那麼你可以監聽設備旋轉，在設備旋轉時執行 setNeedsLayout 方法，然後在 layoutSubviews 裏面通過判斷接下來是橫屏還是豎屏來進行不一樣的佈局設置。基本上你不可能只在這個方法裏只進行了單個 UIView 的佈局修改，而是多項修改，那麼 App 會在下一個 View Drawing Cycle 到來時，把這些修改一起執行，這是最正常的情況。

那麼假如我不按 Apple 規定的來，直接調用 layoutSubviews 呢？我們可以猜想一下：因爲這個方法裏面提供了我們需要的佈局方式，所以 UIView 會按我們想要的方式來佈局，但是因爲各種視圖修改的請求時機是零碎的，所以這樣效率會低一些。所以重要的其實是瞭解何時會觸發 layoutSubviews：

• init 初始化不會觸發 layoutSubviews
• addSubview 會觸發 layoutSubviews
• 設置 view 的 frame 會觸發 layoutSubviews，當然前提是 frame 的值設置前後發生了變化
• 滾動一個 UIScrollView 會觸發 layoutSubviews
• 旋轉 Screen 會觸發父 UIView 上的 layoutSubviews 事件
• 改變一個 UIView 大小的時候也會觸發父 UIView 上的 layoutSubviews 事件

然後按 Apple 要求的方式來做就好了（分別通過 setNeedsLayout 和 setNeedsDisplayInRect: 來調用 layoutSubviews 和  drawRect:）

但有些情況比較特殊：你打開 iOS 的時鐘應用，去看裏面的秒錶頁面，這個頁面裏面的兩個按鈕是沒有 UIButton 默認的動畫的，點擊之後，按鈕會瞬間改變自身的狀態（顏色、內部 Label 的內容），這種情況我們需要跳出 View Drawing Cycle，來實現一個瞬間改變的效果。實現方法如下：

extension UIButton {
    func quickButtonAction() {
        UIView.performWithoutAnimation({
            // do something
            self.layoutIfNeeded()
        })
    }
}

可以看出 layoutIfNeeded 作爲一個輔助選項給了 setNeedsLayout 一個可以瞬時執行的特點。當然默認這個“選項”是關閉的。

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setNeedsDisplay 補充

setNeedsLayout 的使用場景之前已經提過了（iPad App），下面舉個栗子說一下 setNeedsDisplayInRect:的使用場景。

假如我需要在兩點之間繪製一條直線，有兩個 dotView，需要繪製一個 lineView。我在 drawRect: 方法裏實現了 lineView 的具體繪製方法（根據兩個點來繪製）。那麼如果我想要這個直線一直根據兩個點同步變化的話，就需要在 dotView 的位置發生改變時，執行：

lineView.setNeedsDisplay() // 重繪 lineView

至於 drawRect: 方法什麼時候會被觸發：

From StackOverFlow

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一個很好的參考鏈接：What is the relationship between UIView's setNeedsLayout, layoutIfNeeded and layoutSubviews?