iOS学习笔记19-地图(一)定位CoreLocation

一、定位介绍

现在很多社交、电商、团购应用都引入了地图和定位功能，似乎地图功能不再是地图应用和导航应用所特有的。的确，有了地图和定位功能确实让我们的生活更加丰富多彩，极大的改变了我们的生活方式。要实现地图、导航功能，往往需要先熟悉定位功能。

在iOS中通过CoreLocation框架进行定位操作。

CoreLocation自身可以单独使用，和地图开发框架MapKit完全是独立的，但是往往地图开发要配合定位框架使用。

CoreLocation可以实现的功能：

1. 定位功能
2. 地理编码与逆地理编码

二、定位核心类

定位是一个很常用的功能，如一些地图软件打开之后如果用户允许软件定位的话，那么打开软件后就会自动锁定到当前位置，如果用户手机移动那么当前位置也会跟随着变化。要实现这个功能需要使用CoreLoaction中CLLocationManager类，下面是这个类的使用说明：

1. 类方法：

+ (BOOL)locationServicesEnabled;/* 返回用户是否启用定位服务 */
+ (CLAuthorizationStatus)authorizationStatus;/* 定位服务授权状态，返回枚举类型 */

typedef NS_ENUM(int, CLAuthorizationStatus){
    kCLAuthorizationStatusNotDetermined = 0, /* 用户尚未决定是否启用定位服务 */
    kCLAuthorizationStatusRestricted, /* 没有获得用户授权 */
    kCLAuthorizationStatusDenied, /* 用户禁止使用定位或者定位服务处于关闭状态 */
    kCLAuthorizationStatusAuthorizedAlways, /* 前台、后台定位授权 */
    kCLAuthorizationStatusAuthorizedWhenInUse, /* 前台定位授权 */
};

2. 对象属性：

• 定位精度desiredAccuracy：
  枚举类型：
  
• 位置信息更新最小距离distanceFilter：
  浮点数，默认为kCLDistanceFilterNone，表示不进行距离限制

3. 对象方法：

#pragma mark - 定位追踪
-(void)startUpdatingLocation;/* 开始定位追踪 */
-(void)stopUpdatingLocation;/* 停止定位追踪 */
#pragma mark - 导航追踪
-(void)startUpdatingHeading;/* 开始导航方向追踪 */
-(void)stopUpdatingHeading;/* 停止导航方向追踪 */
#pragma mark - 区域定位追踪
-(void)startMonitoringForRegion:(CLRegion *)region;/* 开始对某个区域进行定位追踪 */
-(void)stopMonitoringForRegion:(CLRegion *)region;/* 停止对某个区域进行定位追踪 */
#pragma mark - 授权请求
-(void)requestWhenInUseAuthorization;/* 请求获得应用前台定位授权 */
-(void)requestAlwaysAuthorization;/* 请求获得应用前后台定位授权 */

4. 常用代理方法CLLocationManagerDelegate：

/* 位置发生改变后调用，第一次定位也会调用 */
-(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager 
    didUpdateLocations:(NSArray *)locations;
/* 导航方向发生变化后调用 */
-(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager 
      didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading;
/* 进入某个区域后调用 */
-(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager 
        didEnterRegion:(CLRegion *)region;
/* 走出某个区域后调用 */
-(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager 
         didExitRegion:(CLRegion *)region;
/* 当用户授权状态发生变化时调用 */
-(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager 
       didChangeAuthorizationStatus:(CLAuthorizationStatus)status;

三、定位简单使用

先要在项目导入CoreLocation框架，然后再导入头文件：

#import <CoreLocation/CoreLocation.h>

iOS版本不同，使用也有一些区别，主要区分为：

1. iOS8.0之前的定位使用
2. iOS8.0之后的定位使用

1. iOS8.0之前的定位使用：

1.1 前台定位：

- (void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    if (![CLLocationManager locationServicesEnabled]) {
        NSLog(@"定位服务当前可能尚未打开，请设置打开！");
        return;
    }
    [self initLocationManager];
    //调用方法,开始更新用户位置信息
    [self.locationM startUpdatingLocation];
}
//创建CLLocationManager并启动定位
- (void)initLocationManager{
    //创建CLLocationManager对象并设置代理
    self.locationM = [[CLLocationManager alloc] init];
    self.locationM.delegate = self;
    //设置定位精度和位置更新最小距离
    self.locationM.distanceFilter = 100;
    self.locationM.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBest;
}
//在对应的代理方法中获取位置信息
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager 
     didUpdateLocations:(NSArray<CLLocation*> *)locations
{
    CLLocation *location = [locations firstObject];//取出第一个位置
    /* 
        使用位置前, 务必判断当前获取的位置是否有效
        如果水平精确度小于零, 代表虽然可以获取位置对象, 但是数据错误, 不可用
     */
    if (location.horizontalAccuracy < 0)
        return;
    CLLocationCoordinate2D coordinate = location.coordinate;//位置坐标 
    CGFloat longitude = coordinate.longitude;//经度
    CGFloat latitude = coordinate.latitude;//纬度
    CGFloat altitude = location.altitude;//海拔
    CGFloat course = location.course;//方向
    CGFloat speed = location.speed;//速度
    NSLog(@"经度:%f,纬度:%f",longitude,latitude);   
    NSLog(@"海拔:%f,方向:%f,速度:%f",altitude,course,speed);
    //如果不需要实时定位，使用完即使关闭定位服务
    [self.locationM stopUpdatingLocation];   
}

1. 定位频率和定位精度并不是越精确越好，需要视实际情况而定，因为越精确越耗性能，也就越费电。
2. 定位成功后会根据设置情况频繁调用locationManager:didUpdateLocations:方法
3. 每个元素一个CLLocation代表地理位置信息，之所以返回数组是因为有些时候一个位置点可能包含多个位置。
4. 使用完定位服务后，如果不需要实时监控应该立即关闭定位服务，以节省资源。
5. 除了提供定位功能，还可以调用startMonitoringForRegion:方法对指定区域进行监控。

1.2 后台定位：

在前台的基础上，勾选后台模式Location updates

2. iOS8之后的定位使用

iOS8开始，需要请求定位授权：

• 前台授权：
  在Info.plist文件中配置 NSLocationWhenInUseUsageDescription为YES
  
• 前后台授权：
  在Info.plist文件中配置NSLocationAlwaysUsageDescription为YES
  

- (void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    if (![CLLocationManager locationServicesEnabled]) {
        NSLog(@"定位服务当前可能尚未打开，请设置打开！");
        return;
    }
    [self initLocationManager];
    //如果没有授权，则请求用户授权
    CLAuthorizationStatus status = [CLLocationManager authorizationStatus];
    if (status == kCLAuthorizationStatusNotDetermined){
        //请求前台定位授权
        //[self.locationM requestWhenInUseAuthorization];
        //请求前后台定位授权
        [self.locationM requestAlwaysAuthorization];
    }
}

//创建CLLocationManager并启动定位
- (void)initLocationManager{
    //创建CLLocationManager对象并设置代理
    self.locationM = [[CLLocationManager alloc] init];
    self.locationM.delegate = self;
    //设置定位精度和位置更新最小距离
    self.locationM.distanceFilter = 100;
    self.locationM.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBest;
}
// 当用户授权状态发生变化时调用
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager 
        didChangeAuthorizationStatus:(CLAuthorizationStatus)status
{
    switch (status) {
        case kCLAuthorizationStatusNotDetermined://用户还未决定
        {
            NSLog(@"用户还未决定");
            break;
        }
        case kCLAuthorizationStatusRestricted://访问受限
        {
            NSLog(@"访问受限");
            break;
        }
        case kCLAuthorizationStatusDenied://定位关闭时或用户APP授权为永不授权时调用
        {
            NSLog(@"定位关闭或者用户未授权");
            break;
        }
        case kCLAuthorizationStatusAuthorizedAlways://获取前后台定位授权
        {
            NSLog(@"获取前后台定位授权");
            [self.locationM startUpdatingLocation];
            break;
        }
        case kCLAuthorizationStatusAuthorizedWhenInUse://获得前台定位授权
        {
            NSLog(@"获得前台定位授权");
            [self.locationM startUpdatingLocation];
            break;
        }
        default:break;
    }
}
//在对应的代理方法中获取位置信息
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager 
     didUpdateLocations:(NSArray<CLLocation*> *)locations
{
    CLLocation *location = [locations firstObject];//取出第一个位置
    /* 
        使用位置前, 务必判断当前获取的位置是否有效
        如果水平精确度小于零, 代表虽然可以获取位置对象, 但是数据错误, 不可用
     */
    if (location.horizontalAccuracy < 0)
        return;
    CLLocationCoordinate2D coordinate = location.coordinate;//位置坐标
    CGFloat longitude = coordinate.longitude;//经度
    CGFloat latitude = coordinate.latitude;//纬度
    CGFloat altitude = location.altitude;//海拔
    CGFloat course = location.course;//方向
    CGFloat speed = location.speed;//速度
    NSLog(@"经度:%f,纬度:%f",longitude,latitude);
    NSLog(@"海拔:%f,方向:%f,速度:%f",altitude,course,speed);
    //如果不需要实时定位，使用完即使关闭定位服务
    [self.locationM stopUpdatingLocation];
}

四、地理编码

定位服务中还包含CLGeocoder类，用于处理地理编码和逆地理编码功能。

• 地理编码：根据给定的位置（通常是地名）确定地理坐标(经、纬度)。
  【位置 -> 地理坐标】
• 逆地理编码：可以根据地理坐标（经、纬度）确定位置信息（街道、门牌等）。
  【地理坐标 -> 位置】

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.geocoder = [[CLGeocoder alloc] init];
    [self getCoordinateByAddress:@"北京"];
    [self getAddressByLatitude:39.54 longitude:116.28];
}

#pragma mark 根据地名确定地理坐标
-(void)getCoordinateByAddress:(NSString *)address{
    //地理编码
    [self.geocoder geocodeAddressString:address 
                      completionHandler:^(NSArray *placemarks, NSError *error) {
        //取得第一个地标，地标中存储了详细的地址信息，注意：一个地名可能搜索出多个地址
        CLPlacemark *placemark = [placemarks firstObject];
        CLLocation *location = placemark.location;//位置
        CLRegion *region = placemark.region;//区域
        NSDictionary *addressDic = placemark.addressDictionary;//详细地址信息字典
        NSLog(@"位置:%@,区域:%@,详细信息:%@",location,region,addressDic);
    }];
}
#pragma mark 根据坐标取得地名
-(void)getAddressByLatitude:(CLLocationDegrees)latitude 
                  longitude:(CLLocationDegrees)longitude
{
    //反地理编码
    CLLocation *location = [[CLLocation alloc] initWithLatitude:latitude 
                                                      longitude:longitude];
    [self.geocoder reverseGeocodeLocation:location 
                        completionHandler:^(NSArray *placemarks, NSError *error) {
        CLPlacemark *placemark = [placemarks firstObject];
        NSLog(@"详细信息:%@",placemark.addressDictionary);
    }];
}

地标类CLPlacemark还包含以下信息：

NSString *name = placemark.name;//地名
NSString *thoroughfare = placemark.thoroughfare;//街道
NSString *subThoroughfare = placemark.subThoroughfare; //街道相关信息，例如门牌等
NSString *locality = placemark.locality; // 城市
NSString *subLocality = placemark.subLocality; // 城市相关信息，例如标志性建筑
NSString *administrativeArea = placemark.administrativeArea; // 州
NSString *subAdministrativeArea = placemark.subAdministrativeArea; //其他行政区域信息
NSString *postalCode = placemark.postalCode; //邮编
NSString *ISOcountryCode = placemark.ISOcountryCode; //国家编码
NSString *country = placemark.country; //国家
NSString *inlandWater = placemark.inlandWater; //水源、湖泊
NSString *ocean = placemark.ocean; // 海洋
NSArray *areasOfInterest = placemark.areasOfInterest; //关联的或利益相关的地标