UIKit: UIApearance

文章开头先援引一下Mattt Thompson大神在UIApearance里的一句话吧:

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Users will pay a premium for good-looking software.

就如同大多数人喜欢看帅哥美女一样,一款App能不能被接受,长得怎样很重要。虽然大家都明白“人不可貌相”这个理,但大多数人其实还是视觉动物。用户体验用户体验,如果都让用户看得不爽了,又何谈用户体验呢?所以…所以…哎,我也只能在这默默地码字了。

iOS 5以前,我们想去自定义系统控件的外观是一件麻烦的事。如果想统一地改变系统控件的外观,我们可能会想各种办法,如去继承现有的控件类,并在子类中修改,或者甚至于动用method swizzling这样高大上的方法。不过,苹果在iOS 5之后为我们提供了一种新的方法:UIAppearance,让这些事简单了不少。在这里,我们就来总结一下吧。

UIApearance是作用

UIApearance实际上是一个协议,我们可以用它来获取一个类的外观代理(appearance proxy)。为什么说是一个类,而不明确说是一个视图或控件呢?这是因为有些非视图对象(如UIBarButtonItem)也可以实现这个协议,来定义其所包含的视图对象的外观。我们可以给这个类的外观代理发送一个修改消息,来自定义一个类的实例的外观。

我们以系统定义的控件UIButton为例,根据我们的使用方式,可以通过UIAppearance修改整个应用程序中所有UIButton的外观,也可以修改某一特定容器类中所有UIButton的外观(如UIBarButtonItem)。不过需要注意的是,这种修改只会影响到那些执行UIAppearance操作之后添加到我们的视图层级架构中的视图或控件,而不会影响到修改之前就已经添加的对象。因此,如果要修改特定的视图,先确保该视图在使用UIAppearance后才通过addSubview添加到视图层级架构中。

UIAppearance的使用

如上面所说,有两种方式来自定义对象的外观:针对某一类型的所有实例;针对包含在某一容器类的实例中的某一类型的实例。讲得有点绕,我把文档的原文贴出来吧。

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for all instances, and for instances contained within an instance of a container class.

为此,UIAppearance声明了两个方法。如果我们想自定义一个类所有实例的外观,则可以使用下面这个方法:

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// swift
static func appearance() -> Self

// Objective-C
+ (instancetype)appearance

例如,如果我们想修改UINavigationBar的所有实例的背影颜色和标题外观,则可以如下实现:

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UINavigationBar.appearance().barTintColor = UIColor(red: 104.0/255.0, green: 224.0/255.0, blue: 231.0/255.0, alpha: 1.0)

UINavigationBar.appearance().titleTextAttributes = [
    NSFontAttributeName: UIFont.systemFontOfSize(15.0),
    NSForegroundColorAttributeName: UIColor.whiteColor()
]

我们也可以指定一类容器,在这个容器中,我们可以自定义一个类的所有实例的外观。我们可以使用下面这个方法:

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+ (instancetype)appearanceWhenContainedIn:(Class<UIAppearanceContainer>)ContainerClass, ...

如,我们想修改导航栏中所有的按钮的外面,则可以如下处理:

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[[UIBarButtonItem appearanceWhenContainedIn:[UINavigationBar class], nil]
   setBackgroundImage:myNavBarButtonBackgroundImage forState:state barMetrics:metrics];

[[UIBarButtonItem appearanceWhenContainedIn:[UINavigationBar class], [UIPopoverController class], nil]
    setBackgroundImage:myPopoverNavBarButtonBackgroundImage forState:state barMetrics:metrics];

[[UIBarButtonItem appearanceWhenContainedIn:[UIToolbar class], nil]
    setBackgroundImage:myToolbarButtonBackgroundImage forState:state barMetrics:metrics];

[[UIBarButtonItem appearanceWhenContainedIn:[UIToolbar class], [UIPopoverController class], nil]
    setBackgroundImage:myPopoverToolbarButtonBackgroundImage forState:state barMetrics:metrics];

注意这个方法的参数是一个可变参数,因此,它可以同时设置多个容器。

我们仔细看文档,发现这个方法没有swift版本,至少我在iOS 8.xSDK中没有找到对应的方法。呵呵,如果想在iOS 8.x以下的系统用swift来调用appearanceWhenContainedIn,那就乖乖地用混编吧。

不过在iOS 9SDK中(记录一下,今天是2015.07.18),又把这个方法给加上了,不过这回参数换成了数组,如下所示:

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@available(iOS 9.0, *)
static func appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses(containerTypes: [AnyObject.Type]) -> Self

嗯,这里有个问题,我在Xcode 7.0 beta 3版本上测试swift版本的这个方法时,把将其放在启动方法里面,如下所示:

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func application(application: UIApplication, didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [NSObject: AnyObject]?) -> Bool {

    // 此处会崩溃,提示EXC_BAD_ACCESS
  let barButtonItemAppearance = UIBarButtonItem.appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses([UINavigationBar.self])

  let attributes = [
      NSFontAttributeName: UIFont.systemFontOfSize(13.0),
      NSForegroundColorAttributeName: UIColor.whiteColor()
  ]

  barButtonItemAppearance.setTitleTextAttributes(attributes, forState: .Normal)

    return true
}

程序崩溃了,在appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses这行提示EXC_BAD_ACCESS。既然是内存问题,那就找找吧。我做了如下几个测试:

1.拆分UIBarButtonItem.appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses,在其前面加了如下几行代码:

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let appearance = UIBarButtonItem.appearance()

let arr: [AnyObject.Type] = [UINavigationBar.self, UIToolbar.self]

print(arr)

可以看到除了appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses自身外,其它几个元素都是没问题的。

2.将这段拷贝到默认的ViewController中,运行。同样崩溃了。

3.在相同环境下(Xcode 7.0 beta 3 + iOS 9.0),用Objective-C对应的方法试了一下,如下:

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- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {

    [UIBarButtonItem appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses:@[[UINavigationBar class]]];

    return YES;
}

程序很愉快地跑起来了。

额,我能把这个归结为版本不稳定的缘故么?等到稳定版出来后再研究一下吧。

支持UIAppearance的组件

iOS 5.0后,有很多iOSAPI都已经支持UIAppearance的代理方法了,Mattt ThompsonUIApearance中,给我们提供了以下两行脚本代码,可以获取所有支持UI_APPEARANCE_SELECTOR的方法(我们将在下面介绍UI_APPEARANCE_SELECTOR):

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$ cd /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS*.sdk/System/Library/Frameworks/UIKit.framework/Headers

$ grep -H UI_APPEARANCE_SELECTOR ./* | sed 's/ __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_NA,__IPHONE_5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR;//'

大家可以试一下,我这里列出部分输出:

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./UIActivityIndicatorView.h:@property (readwrite, nonatomic, retain) UIColor *color NS_AVAILABLE_IOS(5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR;
./UIAppearance.h:/* To participate in the appearance proxy API, tag your appearance property selectors in your header with UI_APPEARANCE_SELECTOR.
./UIAppearance.h:#define UI_APPEARANCE_SELECTOR __attribute__((annotate("ui_appearance_selector")))
./UIBarButtonItem.h:- (void)setBackgroundImage:(UIImage *)backgroundImage forState:(UIControlState)state barMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR;
./UIBarButtonItem.h:- (UIImage *)backgroundImageForState:(UIControlState)state barMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR;
./UIBarButtonItem.h:- (void)setBackgroundImage:(UIImage *)backgroundImage forState:(UIControlState)state style:(UIBarButtonItemStyle)style barMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(6_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR;
./UIBarButtonItem.h:- (UIImage *)backgroundImageForState:(UIControlState)state style:(UIBarButtonItemStyle)style barMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(6_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR;
./UIBarButtonItem.h:- (void)setBackgroundVerticalPositionAdjustment:(CGFloat)adjustment forBarMetrics:(UIBarMetrics)barMetrics NS_AVAILABLE_IOS(5_0) UI_APPEARANCE_SELECTOR;
......

大家还可以在这里查看iOS 7.0下的清单。

自定义类实现UIAppearance

我们可以自定义一个类,并让这个类支持UIAppearance。为此,我们需要做两件事:

  1. 让我们的类实现UIAppearanceContainer协议
  2. 如果是在Objective-C中,则将相关的方法用UI_APPEARANCE_SELECTOR来标记。而在Swift中,需要在对应的属性或方法前面加上dynamic

当然,要让我们的类可以使用appearance(或appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses)来获取自己的类,则还需要实现UIAppearance协议。

在这里,我们来定义一个带边框的Label,通过UIAppearance来设置它的默认边框。实际上,UIView已经实现了UIAppearanceUIAppearanceContainer协议。因此,我们在其子类中不再需要显式地去声明实现这两个接口。

我们的Label的声明如下:

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// RoundLabel.h

@interface RoundLabel : UILabel

@property (nonatomic, assign) CGFloat borderWidth UI_APPEARANCE_SELECTOR;
@property (nonatomic, assign) CGFloat cornerRadius UI_APPEARANCE_SELECTOR;
@property (nonatomic, assign) UIColor *borderColor UI_APPEARANCE_SELECTOR;

@end

具体的实现如下:

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@implementation RoundLabel

- (void)drawRect:(CGRect)rect {

    [super drawRect:rect];

    self.layer.borderColor = _borderColor.CGColor;
    self.layer.cornerRadius = _cornerRadius;
    self.layer.borderWidth = _borderWidth;
}

- (void)setBorderWidth:(CGFloat)borderWidth {

    _borderWidth = borderWidth;
}

- (void)setCornerRadius:(CGFloat)cornerRadius {

    _cornerRadius = cornerRadius;
}

- (void)setRectColor:(UIColor *)rectColor {

    _borderColor = rectColor;
}

@end

我们在drawRect:设置Label的边框,这样RoundLabel的所有实例就可以使用默认的边框配置属性了。

然后,我们可以在AppDelegate或者其它某个位置来设置RoundLabel的默认配置,如下所示:

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UIColor *color = [UIColor colorWithRed:104.0/255.0 green:224.0/255.0 blue:231.0/255.0 alpha:1.0f];

[RoundLabel appearance].cornerRadius = 5.0f;
[RoundLabel appearance].borderColor = color;
[RoundLabel appearance].borderWidth = 1.0f;

当然,我们在使用RoundLabel时,可以根据实际需要再修改这几个属性的值。

Swift的实现就简单多了,我们只需要如下处理:

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class RoundLabel: UILabel {

    dynamic func setBorderColor(color: UIColor) {
        layer.borderColor = color.CGColor
    }

    dynamic func setBorderWidth(width: CGFloat) {
        layer.borderWidth = width
    }

    dynamic func setCornerRadius(radius: CGFloat) {
        layer.cornerRadius = radius
    }
}

UIAppearanceContainer的官方文档中,有对支持UIAppearance的方法作格式限制,具体要求如下:

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// Swift
func propertyForAxis1(axis1: IntegerType, axis2: IntegerType, axisN: IntegerType) -> PropertyType
func setProperty(property: PropertyType, forAxis1 axis1: IntegerType, axis2: IntegerType)

// OBJECTIVE-C
- (PropertyType)propertyForAxis1:(IntegerType)axis1 axis2:(IntegerType)axis2 axisN:(IntegerType)axisN;
- (void)setProperty:(PropertyType)property forAxis1:(IntegerType)axis1 axis2:(IntegerType)axis2 axisN:(IntegerType)axisN;

其中的属性类型可以是iOS的任意类型,包括idNSIntegerNSUIntegerCGFloatCGPointCGSizeCGRectUIEdgeInsetsUIOffset。而IntegerType必须是NSInteger或者NSUInteger。如果类型不对,则会抛出异常。

我们可以以UIBarButtonItem为例,它定义了以下方法:

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setTitlePositionAdjustment:forBarMetrics:

backButtonBackgroundImageForState:barMetrics:

setBackButtonBackgroundImage:forState:barMetrics:

这些方法就是满足上面所提到的格式。

Trait Collection

我们查看UIAppearance的官方文档,可以看到在iOS 8后,这个协议又新增了两个方法:

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// Swift
static func appearanceForTraitCollection(_ trait: UITraitCollection) -> Self

// Objective-C
+ (instancetype)appearanceForTraitCollection:(UITraitCollection *)trait

+ (instancetype)appearanceForTraitCollection:(UITraitCollection *)trait
                         whenContainedIn:(Class<UIAppearanceContainer>)ContainerClass, ...

这两个方法涉及到Trait Collection,具体的内容我们在此不过多的分析。

一些深入的东西

了解了怎么去使用UIApearance,现在我们再来了解一下它是怎么运作的。我们跟着UIAppearance for Custom Views一文的思路来走。

我们在以下实现中打一个断点:

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- (void)setBorderWidth:(CGFloat)borderWidth {

    _borderWidth = borderWidth;
}

然后运行程序。程序启动时,我们发现虽然在AppDelegate中调用了

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[RoundLabel appearance].borderWidth = 1.0f;

但实际上,此时程序没有到在此断住。我们再进到Label所在的视图控制器,这时程序在断点处停住了。在这里,我们可以看看方法的调用栈。

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在调用栈里面,我们可以看到_UIAppearance这个东东,我们从iOS-Runtime-Headers可以找到这个类的定义:

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@interface _UIAppearance : NSObject {
    NSMutableArray *_appearanceInvocations;
    NSArray *_containerList;
    _UIAppearanceCustomizableClassInfo *_customizableClassInfo;
    NSMapTable *_invocationSources;
    NSMutableDictionary *_resettableInvocations;
}

其中_UIAppearanceCustomizableClassInfo存储的是外观对应的类的信息。我们可以看看这个类的声明:

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@interface _UIAppearanceCustomizableClassInfo : NSObject {
    NSString *_appearanceNodeKey;
    Class _customizableViewClass;
    Class _guideClass;
    unsigned int _hash;
    BOOL _isCustomizableViewClassRoot;
    BOOL _isGuideClassRoot;
}

@property (nonatomic, readonly) NSString *_appearanceNodeKey;
@property (nonatomic, readonly) Class _customizableViewClass;
@property (nonatomic, readonly) Class _guideClass;
@property (nonatomic, readonly) unsigned int _hash;

+ (id)_customizableClassInfoForViewClass:(Class)arg1 withGuideClass:(Class)arg2;

- (id)_appearanceNodeKey;
- (Class)_customizableViewClass;
- (Class)_guideClass;
- (unsigned int)_hash;
- (id)_superClassInfo;
- (void)dealloc;
- (id)description;
- (unsigned int)hash;
- (BOOL)isEqual:(id)arg1;

@end

_UIAppearance中,还有一个_appearanceInvocations变量,我们可以在Debug中尝试用以下命令来打印出它的信息:

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po [[NSClassFromString(@"_UIAppearance") _appearanceForClass:[RoundLabel class] withContainerList:nil] valueForKey:@"_appearanceInvocations"]

我们可以得到以下的信息:

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<__NSArrayM 0x7fd44a5c1f80>(
<NSInvocation: 0x7fd44a5c1d20>
return value: {v} void
target: {@} 0x10b545ae0
selector: {:} setCornerRadius:
argument 2: {d} 0.000000
,
<NSInvocation: 0x7fd44a5bf300>
return value: {v} void
target: {@} 0x10b545ae0
selector: {:} setBorderColor:
argument 2: {@} 0x7fd44a5bbb80
,
<NSInvocation: 0x7fd44a50b8c0>
return value: {v} void
target: {@} 0x10b545ae0
selector: {:} setBorderWidth:
argument 2: {d} 0.000000
)

可以看到这个数组中存储的实际上是NSInvocation对象,每个对象就是我们在程序中设置的RoundLabel外观的方法信息。

Peter Steinberger的文章中,有提到当我们设置了一个自定义的外观时,_UIAppearanceRecorder会去保存并跟踪这个设置。我们可以看看_UIAppearanceRecorder的声明:

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@interface _UIAppearanceRecorder : NSObject {
    NSString *_classNameToRecord;
    NSArray *_containerClassNames;
    NSMutableArray *_customizations;
    Class _superclassToRecord;
    NSArray *_unarchivedCustomizations;
}

不过有点可惜的是,我没有从这里找到太多的信息。我用runtime检查了一下这个类中的数据,貌似没有太多东西。可能是姿势不对,我把代码和结果贴出来,大家帮我看看。

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unsigned int outCount = 0;

Class recorderClass = NSClassFromString(@"_UIAppearanceRecorder");

id recorder = [recorderClass performSelector:NSSelectorFromString(@"_sharedAppearanceRecorderForClass::whenContainedIn:") withObject:[RoundLabel class] withObject:nil];

NSLog(@"_UIAppearanceRecorder instance : %@", recorder);

Ivar *variables = class_copyIvarList(recorderClass, &outCount);

for (int i = 0; i < outCount; i++) {
    Ivar variable = variables[i];

    id value = object_getIvar(recorder, variable);
    NSLog(@"variable's name: %s, value: %@", ivar_getName(variable), value);
}

free(variables);

打印结果:

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UIAppearanceExample2[7600:381708] _UIAppearanceRecorder instance : <_UIAppearanceRecorder: 0x7fa29a718960>
UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _classNameToRecord, value: RoundLabel
UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _superclassToRecord, value: (null)
UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _containerClassNames, value: (null)
UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _customizations, value: (
)
UIAppearanceExample2[7600:381708] variable's name: _unarchivedCustomizations, value: (null)

我们回过头再来看看_UIAppearance的_appearanceInvocations,我们是否可以这样猜测:UIAppearance是否是通过类似于Swizzling Method这种方式,在运行时去更新视图的默认显示呢?求解。

遗留问题

这一小篇遗留下了两个问题:

  1. swift中如何正确地使用appearanceWhenContainedInInstancesOfClasses方法?我在stackoverflow中没有找到答案。
  2. iOS内部是如何用UIAppearance设置的信息来在运行时替换默认的设置的?

如果有答案,还请告知。

小结

使用UIAppearance,可以让我们方便地去修改一些视图或控件的默认显示。同样,如果我们打算开发一个视图库,也可能会用到相关的内容。我们可以在库的内部自定义一些UIAppearance的规则来代替手动去修改视图外观。这样,库外部就可以方便的通过UIAppearance来整体修改一个类中视图的外观了。

我在github中搜索UIAppearance相关的实例时,找到了UISS这个开源库,它提供了一种便捷的方式来定义程序的样式。这个库也是基于UIAppearance的。看其介绍,如果我们想自定义一个UIButton的外观,可以使用以下方式:

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{
    "UIButton":{
        "titleColor:normal":["white", 0.8],
        "titleColor:highlighted":"white",
        "backgroundImage:normal": ["button-background-normal", [0,10,0,10]],
        "backgroundImage:highlighted": ["button-background-highlighted", [0,10,0,10]],
        "titleEdgeInsets": [1,0,0,0],
        "UILabel":{
            "font":["Copperplate-Bold", 18]
        }
    }
}

看着像JSON吧?

具体的我也还没有看,回头抽空再研究研究这个库。

补充:文章中的示例代码已放到github中,可以在这里查看(不保证在iOS 9.0以下能正常进行,嘿嘿)

参考

  1. UIApearance
  2. UIAppearance Protocol Reference
  3. UIAppearanceContainer Protocol Reference
  4. UIAppearance for Custom Views

posted on 2015-11-20 14:02  磐玉  阅读(206)  评论(0编辑  收藏  举报

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