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杨充
2025-04-11
目录

UIKit框架原理探索

# 06.UIKit框架原理探索

# 目录介绍

  • 01.UIKit框架概述
    • 1.1 UIKit框架说明
    • 1.2 UIView视图
    • 1.3 ViewController
    • 1.4 Window窗口
    • 1.5 Layout布局
  • 02.常用的基础组件
    • 2.1 经常用的组件
    • 2.2 偶尔使用的
    • 2.3 直接使用类
    • 2.4 手势相关类
    • 2.5 系统媒体工具
  • 03.常用基础组件
    • 3.1 UITextView组件
    • 3.2 UIImageView组件
    • 3.3 UIButton组件
  • 04.常用列表组件
    • 4.1 UITableView
    • 4.2 UICollectionView
    • 4.3 UIScrollView
  • 05.UIView设计灵魂
    • 5.1 UIView属性设计
    • 5.2 视图UIView的形变
    • 5.3 UIView层次关系
    • 5.4 响应用户交互事件
  • 06.Window窗口设计思想
    • 6.1 UIWindow介绍
    • 6.2 UIWindow创建时机
    • 6.3 UIWindow层级设计
  • 07.Layout布局设计思想

# 01.UIKit框架概述

# 1.1 UIKit框架说明

UIKit是一个基于Cocoa Touch的框架，提供了一套丰富的控件和API，用于创建和管理iOS应用程序的用户界面。它包括以下几个主要部分：

  1. 视图（Views）：用于显示内容和接收用户交互。
  2. 控制器（ViewControllers）：管理视图的生命周期和数据。
  3. 窗口（Windows）：应用程序的顶层容器。
  4. 布局（Layouts）：定义视图的布局和大小。

# 1.2 UIView视图

UIView是UIKit框架里面最基础的视图类，UIView类定义了一个矩形的区域，并管理该矩形区域内的所有屏幕显示。

UIView视图是所有控件的父类，控件用于响应用户的交互，而UIView则负责内容的显示和布局。

  1. UIView的frame(origin,size)属性：定义了一个矩形，描述一个UIView的大小和在父坐标的位置
  2. UIView的bounds(origin,size)属性：同样定义了一个矩形，描述一个UIView的大小和自身坐标原点的位置。bounds.origin属性默认值时（0,0），而bounds.size和frame.size是一致的
  3. UIView的center属性：用于确定一个视图的中心位置，参照其父视图的坐标系统。在对视图进行放大，缩小或者旋转，该属性的值不会改变

UIView视图层次管理方法列表

  1. insertSubview(view,at:) 在指定的位置插入视图
  2. insertSubview(UIView, aboveSubview: UIView) 将视图添加到指定视图的上方
  3. insertSubview(UIView, belowSubview: UIView) 将视图添加到指定视图的下方
  4. bringSubview(toFront: view1) 将指定的子视图移动到最前面
  5. bringSubview(toFront: view1) 将指定的子视图移动到最后面
  6. exchangeSubview(at: 0, withSubviewAt: 1) 交换两个指定位置的子视图在父类的位置
  7. removeFromSuperview() 将子视图从父类中移除
  8. addSubview(view) 将一个视图添加为另一个视图的子视图的方法

# 1.3 ViewController

ViewController 是基于 UIViewController 类的自定义类，用于管理一个或多个视图的显示和行为。它可以包含其他视图控制器、视图和控件，以及处理与这些元素相关的逻辑。

  1. 管理视图的生命周期：视图控制器负责在视图加载、显示、消失和销毁时执行相应的操作。
  2. 处理用户交互：视图控制器可以响应用户的输入和操作，例如按钮点击、手势识别等。
  3. 协调视图之间的切换和导航：视图控制器可以管理多个视图之间的切换和导航。
  4. 管理数据传递：视图控制器可以在不同的视图控制器之间传递数据。

# 1.4 Window窗口

UIKit 提供了 UIWindow 类来表示应用程序的窗口。窗口是 iOS 应用程序中的顶级容器，用于承载应用程序的视图层次结构。

let window = UIWindow(frame: UIScreen.main.bounds)
window.rootViewController = viewController  //设置窗口的根视图控制器
window.backgroundColor = UIColor.white  //设置窗口的背景颜色
window.isHidden = false     //设置窗口的可见性
window.makeKeyAndVisible()    //将窗口设置为主窗口
//监听窗口的旋转事件
NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(handleRotation), name: UIDevice.orientationDidChangeNotification, object: nil)
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# 1.5 Layout布局

使用 UIKit 进行布局是通过使用视图和布局约束来实现的。UIKit 提供了一组类和方法，用于创建和管理视图层次结构，并定义视图之间的布局关系。

1.使用 Auto Layout 进行布局。使用 NSLayoutConstraint 类来创建布局约束，并使用 NSLayoutConstraint.activate 方法将约束应用到视图上。

//这些约束定义了视图与其父视图之间的关系，如顶部、左侧、右侧的间距以及固定的高度。
view.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = false
NSLayoutConstraint.activate([
  view.topAnchor.constraint(equalTo: superview.topAnchor, constant: 20),
  view.leadingAnchor.constraint(equalTo: superview.leadingAnchor, constant: 20),
  view.trailingAnchor.constraint(equalTo: superview.trailingAnchor, constant: -20),
  view.heightAnchor.constraint(equalToConstant: 200)
])
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2.使用 Stack View 进行布局。使用 UIStackView 类创建一个堆栈视图，并将多个视图添加到其中。我们可以设置堆栈视图的方向（水平或垂直）、间距、对齐方式和分布方式，以实现自动布局。

let stackView = UIStackView(arrangedSubviews: [view1, view2, view3])
stackView.axis = .vertical
stackView.spacing = 10
stackView.alignment = .center
stackView.distribution = .fill
superview.addSubview(stackView)
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# 02.常用的基础组件

# 2.1 经常用的组件

基础 ：UIView、UILabel、UIImage、UIColor、UIImageView、UITextField、UIButton、UITextView、UIFont

列表 ：UIScrollView、UITableView、UICollectionView、UICollectionViewCell、UITableViewCell

其他 ：UIViewController

# 2.2 偶尔使用的

选择器：UIPickerView（数据选择器）、UIDatePicker（时间选择器）、UIPageControl（与轮播图结合使用的小圆点） UISegmentedControl（分栏控制器）

滑动控件：UISlider（滑动控件）、UISwitch（开关）、UIProgressView（进度条）

加载控件：UIActivityIndicatorView（加载菊花）、UIWebView（加载网页）、UIActionSheet、UIAlertView（警告）

Bar组件：UITabBar、UIToolBar、UINavigationBar、UISearchBar

Item组件：UIBarItem、UITabBarItem、UINavigationItem、UIBarButtonItem

功能型控制器：UITabBarController、UINavigationController、UITableViewController、UICollectionViewController

# 2.3 直接使用类

设备：UIDevice（设备）、UIApplication（应用程序）、UIScreen（屏幕）、

窗口：UIWindow（窗口）、UIResponder（响应对象）、UIControl（响应控件）

事件：UIEvent（事件）、UIScreenMode、UITouch（触摸）

# 2.4 手势相关类

UIGestureRecognizer、UILongPressGestureRecognizer、UIPanGestureRecognizer

UIPinchGestureRecognizer、UIRotationGestureRecognizer、UISwipeGestureRecognizer

UITapGestureRecognizer

# 2.5 系统媒体工具

UIImagePickerController（照片）、UIVideoEditorController（视频）

# 03.常用基础组件

Showing Recent Errors Only /Users/yc/ugit/WeCardPay/WecardPayiOS/wecard-pay-test/wecard-pay-app/ViewController.swift:9:8: Could not find module 'SnapKit' for target 'x86_64-apple-ios-simulator'; found: arm64-apple-ios-simulator, at: /Users/yangchong/Library/Developer/Xcode/DerivedData/wecard-pay-app-fosspsnjlwnjpecpahalsholqgwz/Build/Products/Release-iphonesimulator/SnapKit/SnapKit.framework/Modules/SnapKit.swiftmodule

基础控件学习

基础控件Swift版本: 2.UIButton方法/属性详解 ：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529354.html 基础控件Swift版本: 3.UILabel方法/属性详解 ：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529353.html 基础控件Swift版本: 4.UIImageView方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/category/694174.html 基础控件Swift版本: 5.UIImage方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529351.html 基础控件Swift版本: 6.UITextField方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529350.html

高级控件学习

  • 高级控件Swift版本: 1.UIScrollView方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529349.html
  • 高级控件Swift版本: 2.UITableView方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529347.html
  • 高级控件Swift版本: 3.UITableViewCell方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529346.html
  • 高级控件Swift版本: 4.UICollectionView方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529348.html
  • 高级控件Swift版本: 5.UITextView方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529345.html
  • 高级控件Swift版本: 6.UIAlertView方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529344.html
  • 高级控件Swift版本: 7.UIActionSheet方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529343.html
  • 基础控件Swift版本: 7.UISwitch方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529342.html
  • 高级控件Swift版本: 8.UISegemtedControl方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529341.html
  • 高级控件Swift版本: 9.UINavigationController方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529340.html
  • 高级控件Swift版本: 10.UIWebView方法/属性详解：https://www.cnblogs.com/iOSCain/p/4529339.html

# 3.1 UITextView组件

# 3.2 UIImageView组件

# 3.3 UIButton组件

# 04.常用列表组件

# 4.1 UITableView

UITableView 是一种用于展示和管理可滚动的列表视图的类。它是 iOS 开发中最常用的界面元素之一，用于显示大量数据或项目列表。

以下是使用 UITableView 的一般步骤：

  1. 创建 UITableView 实例。并指定了样式为 .plain。还可以选择其他样式，如 .grouped 或 .insetGrouped。
  2. 设置数据源和代理。将数据源和代理设置为当前视图控制器（或其他适当的对象），以便处理数据和布局相关的操作。
  3. 实现数据源方法。实现了 UITableViewDataSource 协议中的两个方法，用于提供行数和单元格内容。
  4. 实现代理方法（可选）。处理行的选中或其他交互操作，可以实现 UITableViewDelegate 协议中的方法。
  5. 注册单元格类或 NIB 文件。注册了一个自定义的单元格类，以便在 cellForRowAt 方法中使用。
  6. 添加 UITableView 到视图层次结构。将 UITableView 添加到视图层次结构中，以便它可以显示在界面上。
//1.创建 UITableView 实例
let tableView = UITableView(frame: CGRect.zero, style: .plain)
//2.设置数据源和代理
tableView.dataSource = self
tableView.delegate = self
//3.实现数据源方法
func tableView(_ tableView: UITableView, numberOfRowsInSection section: Int) -> Int {
  // 返回每个 section 中的行数
}

func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell {
  // 返回指定 indexPath 的单元格
}
//4.实现代理方法（可选）
func tableView(_ tableView: UITableView, didSelectRowAt indexPath: IndexPath) {
  // 处理选中行的操作
}
//5.注册单元格类或 NIB 文件
tableView.register(MyCellClass.self, forCellReuseIdentifier: "CellIdentifier")
//6.添加 UITableView 到视图层次结构
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实际上，UITableView 还提供了许多其他功能，例如分区、头部和尾部视图、编辑模式、滚动到指定行等。

# 4.2 UICollectionView

UICollectionView 是一种用于展示和管理可滚动的、可定制的网格布局的视图。

它类似于 UITableView，但提供了更灵活的布局选项，可以用于创建各种复杂的界面。UICollectionView 的一般步骤：

  1. 创建 UICollectionView。使用 UICollectionViewFlowLayout 作为布局对象。
  2. 设置数据源和代理。将数据源和代理设置为当前视图控制器（或其他适当的对象），以便处理数据和布局相关的操作。
  3. 实现数据源方法。实现了 UICollectionViewDataSource 协议中的两个方法，用于提供单元格的数量和内容。
  4. 实现布局代理方法（可选）。定义单元格的大小或布局，可以实现 UICollectionViewDelegateFlowLayout 协议中的方法。
  5. 注册单元格类或 NIB 文件。注册了一个自定义的单元格类，以便在 cellForItemAt 方法中使用。
  6. 添加 UICollectionView 到视图层次结构。将 UICollectionView 添加到视图层次结构中，以便它可以显示在界面上。
//1.创建 UICollectionView。
let collectionView = UICollectionView(frame: CGRect.zero, collectionViewLayout: UICollectionViewFlowLayout())
//2.设置数据源和代理，
collectionView.dataSource = self
collectionView.delegate = self
//3.实现数据源方法。
func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, numberOfItemsInSection section: Int) -> Int {
  // 返回每个 section 中的 item 数量
}

func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, cellForItemAt indexPath: IndexPath) -> UICollectionViewCell {
  // 返回指定 indexPath 的单元格
}
//4.实现布局代理方法（可选）
func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, layout collectionViewLayout: UICollectionViewLayout, sizeForItemAt indexPath: IndexPath) -> CGSize {
  // 返回指定 indexPath 的单元格大小
}
//5.注册单元格类或 NIB 文件
collectionView.register(MyCellClass.self, forCellWithReuseIdentifier: "CellIdentifier")
//6.添加到视图层次结构
view.addSubview(collectionView)
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UICollectionView 还提供了许多其他功能，例如分区、头部和尾部视图、选择和高亮等。

# 4.3 UIScrollView

# 05.UIView设计灵魂

UIView类（视图类）负责管理屏幕上的一块矩形区域，包括这个区域内的显示样式，比如背景颜色、大小、以及行为动作，例如监测用户点击等触碰事件。总体来讲，视图类的主要作用有以下3个方面。

  1. 样式显示与动画：负责自身矩形区域内样式的显示，以及某些属性（大小、位置、角度）变化时的动画过渡效果。
  2. 布局与子视图管理：管理子视图。
  3. 事件处理：接收并响应用户的触摸事件。

# 5.1 UIView属性设计

UIView继承自UIResponder，因此UIView可以响应用户交互。另外，一些常用控件都继承自UIView。需要特别说明的是，窗口（UIWindow）也是继承自UIView，窗口可以认为是一个特殊的View。

// 最常使用的UIView属性
@property(nonatomic) CGrect    frame;
@property(nonatomic) CGrect    bounds;
@property(nonatomic) CGPoint   center;
@property(nonatomic) CGFloat   alpha;
@property(nonatomic) CGAffineTransform    transform;
@property(nullable, nonatomic, copy)  UIColor  *backgroundColor;
@property(nonatomic, getter=isHidden) BOOL     hidden;
 
// UIView管理子视图的常用属性和方法
@property(nullable, nonatomic, readonly) UIView    *superview;
@property(nullable, nonatomic, copy)     NSArray   *subviews;
@property(nullable, nonatomic, readonly) UIWindow  *window;
-(void)removeFromSuperview;
-(void)addSubview:(UIView *)view;
-(void)bringSubviewToFront:(UIView *)view;

// UIView有关动画的属性和方法
+(void)animateWithDuration:(NSTimeInterval)duration animations:(void (^)(void))animations completion:(void (^ __nullable)(BOOL finished))completion;
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视图UIView的外观是如何设计的

1.基本样式：背景颜色，透明度及是否隐藏
// 背景颜色属性BackgroundColor
@property(nullable, nonatomic, copy)  UIColor  *backgroundColor;
// 透明度alpha
@property(nonatomic)  CGFloat    alpha;
// 是否隐藏
@property(nonatomic, getter=isHidden) BOOL hidden;

2.位置与大小：Frame、Bounds、Center
@property(nonatomic) CGRect    frame;
@property(nonatomic) CGRect    bounds;
@property(nonatomic) CGPoint   center;
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Frame：视图在其父视图坐标系中的位置和大小。建议在控件初始化之后，紧接着就去设置Frame，设置完成后，假如涉及修改控件的位置、大小等，就不要再去修改Frame了。

Bounds：视图在其自身的坐标系中的位置和大小。Bounds属性中，视图的bounds.origin始终是（0,0），因此bounds属性最核心的作用是设置视图的大小，即bounds.size，当需要去修改视图大小的时候，可以修改bounds.size。

Center：视图中心点在父视图坐标系中的坐标，当需要修改视图对象的位置时，可以修改Center属性。

# 5.2 视图UIView的形变

1.位移

// 当需要修改视图对象的位置时（上移、下移、左移、右移），可以通过修改视图对象的center属性。
-(IBAction)move:(id)sender {
    CGPoint point = self.mvView.center;
    point.x -= 10;
    self.mvView.center = point;
    // 注意：不能直接修改结构体变量的值，即self.myView.center.x -=10是不合法的。
}
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2.放大、缩小

// 第一种方法可以修改视图对象的bounds.size属性；第二种方法是直接修改视图对象的transform属性，即让视图对象进行一次形变操作。
CG_EXTERN CGAffineTransform CGAffineTransformScale(CGAffineTransform t, CGFloat sx, CGFloat sy);  // sx以及sy是在X轴以及Y轴两个方向上放大的比例。
-(IBAction)scale:(id)sender {
    self.myView.transform=CGAffineTransformScale(self.myView.transform, 1.1, 1.1);
}
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3.旋转

// 通过修改视图对象的transform属性，同样可以实现视图的顺时针旋转以及逆时针旋转
CG_EXTERN CGAffineTransform CGAffineTransformRotate(CGAffineTransform t, CGFloat angle);
CG_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_0, __IPHONE_2_0);
-(IBAction)rotate:(id)sender {
    self.myView.transform=CGAffineTransformRotate(self.myView.transform, M_PI_4);
}
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4.重置transform属性

// 当需要重置transform属性时，可以使用CGAffineTransformIdentity命令，
// 但需要注意的是：如果之前对视图对象的frame、center、bounds属性进行了修改，若需要完全重置一个视图的样式，
// 除了重置transform属性之外，还需要重置frame、center、bounds属性，因此在对视图进行形变操作之前，有必要保存视图的原始状态以便恢复。
-(IBAction)reset:(id)sender {
    self.myView.transform=CGAffineTransformIdentity;
}
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# 5.3 UIView层次关系

// 有关视图层次关系的常用属性
@property(nullable, nonatomic, readonly)  UIView *superView; // 父视图
@property(nullable, readonly， copy)  NSArray *subViews;     // 所有的子视图
@property(nullable, nonatomic, readonly)  UIWindow *window;  // 视图所在的window
// 有关视图层次关系控制的常用方法
-(void)addSubview:(UIView *)view;           // 添加子视图
-(void)bringSubviewToFront:(UIView *)view;  // 把子视图移到最前显示
-(void)sendSubviewToBack:(UIView *)view;    // 把子视图移到最后显示
-(void)removeFromSuperview;                 // 从父视图中移除
 
// 设置层次关系
-(IBAction)changeLayer:(id)sender {
    // 从subviews中取出视图
    UIView *lastView = (UIView *)[self.view.subviews lastObject];
    [self.view sendSubviewToBack:lastView];
}
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# 5.4 响应用户交互事件

1.与用户交互事件相关的属性

// 是否支持用户交互
@property(nonatomic, getter=isUserInteractionEnabled) BOOL userInteractionEnabled;
// 是否支持多点触控
@property(nonatomic, getter=isMultipleTouchEnabled) BOOL multipleTouchEnabled;
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2.添加手势

// 获取视图上所有手势
@property(nullable, nonatomic, copy) NSArray *gestureRecongnizers;
// 添加手势
-(void)addGestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer;
// 移除手势
-(void)removeGestureRecognizer:(UIGestureRecognizer *)gestureRecognizer;
 
-(void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    [self.view addSubview:self.myView];
    // 添加长按手势
    UILongPressGestureRecognizer *longPress = [[UILongPressGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(longPressAction)];
    [self.myView addGestureRecognizer:longPress];
    // 添加点击手势
    UITapGestureRecognizer *tap = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(tapAction)];
    [self.myView addGestureRecognizer:tap];
}
// 长按触发动作
-(void)longPressAction {
    UIAlertView *alertView = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"提示" message:@"长按" delegate:nil cancelButtonTitle:nil otherButtonTitles:@"OK", nil];
}
// 点击触发动作
-(void)tapAction {
    UIAlertView *alertView = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"提示" message:@"点击" delegate:nil cancelButtonTitle:nil otherButtonTitles:@"OK", nil];
}
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3.自定义视图类实现touches系列方法

// 在视图管理范围内开始点击时调用
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;
// 在视图管理区域中移动时反复调用
-(void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;
// 在视图管理范围内结束点击时调用
-(void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event;
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# 06.Window窗口设计思想

# 6.1 UIWindow介绍

UIWindow简介如下所示：

  1. UIWindow是一种特殊的UIView,通常在一个app中至少会有一个UIWindow。
  2. iOS程序启动完毕后，创建的第一个视图控件就是UIWindow，接着创建控制器的View,最后将控制器的View添加到UIWindow上，于是控制器的View就显示在屏幕上了。
  3. 一个iOS程序之所以能显示在屏幕上，完全是因为它有UIWindow，也就是说，没有UIWindow就看不到任何UI界面。
  4. 状态栏和键盘都是特殊的UIWindow。

那么UIWindow是如何将View显示到屏幕上的呢？这里有三个重要的对象UIScreen，UIWindow，UIView。

  1. UIScreen对象识别物理屏幕连接到设备
  2. UIWindow对象提供绘画支持给屏幕
  3. UIView执行绘画，当窗口要显示内容的时候，UIView绘画出他们的内容并附加到窗口上

# 6.2 UIWindow创建时机

参考：https://juejin.cn/post/6844903444365443079

# 6.3 UIWindow层级设计

上次更新: 2026/06/10, 11:13:41
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