UIWindow in iOS
原文地址 UIWindow in iOS
在这篇文章里，我将要分享一些我对于 UIWindow 的了解。
keyWindow
一个 app 可以有许多个 UIWindow。key window 是指定的被用来接收键盘和其他非触摸事件。在一个时刻内只有一个窗口的话那很可能就是 key window。
你可以调用 makeKeyAndVisible 或 makeKeyWindow 方法来使一个 UIWindow 成为 keyWindow。注意，UIWindow 默认是隐藏的，因此 makeKeyAndVisible 不仅能够让一个 UIWindow 成为 keyWindow 还可会同时设置它的 hidden 属性为 NO。
UIWindow 总是 portrait 方向
仅向 application:didFinishLaunchingWithOptions: 增加以下代码：
UIView *view = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
view.backgroundColor = [UIColor greenColor];
view.autoresizingMask = UIViewAutoresizingFlexibleRightMargin | UIViewAutoresizingFlexibleBottomMargin;
[self.window addSubview:view];
view.layer.zPosition = FLT_MAX;
然后旋转设备/模拟器，你将会看到绿色视图总是在 (0, 0) 坐标处。
UIWindow 的坐标系统总是处在 portrait 方向。它通过设置 rootViewController 的视图的 transform 属性来应用旋转。因此从 iOS 4 系统开始，Apple 建议应用程序使用 rootViewController。请查看来自 rob 的 After rotation UIView coordinates are swapped but UIWindow’s are not? 这个问题精彩的回答。
Keyboard is a window
注意，UIApplication 有一个只读属性叫 windows。
app 可见和隐藏的 window。（read-only）
这个属性包含有 app 当前所有相关联的 UIWindow 对象。这个数组不包括由系统创建和管理的 window，例如那些用来显示 status bar 的 window。
你可以遍历这个 window 数组来得到 keyboard 的 window。从 SVProgressHUD 提取到的代码。注意，当 keyboard 显示出来的时候，window 数组会包含有另一种 UITextEffectWindow 类型的 window，这个就是 keyboard。
- (CGFloat)visibleKeyboardHeight {
UIWindow *keyboardWindow = nil;
for (UIWindow *testWindow in [[UIApplication sharedApplication] windows]) {
if(![[testWindow class] isEqual:[UIWindow class]]) {
keyboardWindow = testWindow;
break;
}
}
for (__strong UIView *possibleKeyboard in [keyboardWindow subviews]) {
if([possibleKeyboard isKindOfClass:NSClassFromString(@"UIPeripheralHostView")] || [possibleKeyboard isKindOfClass:NSClassFromString(@"UIKeyboard")])
return possibleKeyboard.bounds.size.height;
}
正如我之前说的，UIWindow 的坐标系总是处在 portrait 方向。keyboard 也是一个 window，因此它的 frame 总是 {(0, 0), (320, 480)}(译者注：此为 iPhone 设备)，并且与设备方向无关。当你旋转设备的时候，系统会给 keyboard window 应用一次旋转变换。
用户旋转设备到 portrait 方向时：
<UITextEffectsWindow: 0x8e3ecc0; frame = (0 0; 320 480); opaque = NO; gestureRecognizers = <NSArray: 0x8e3f240>; layer = <UIWindowLayer: 0x8e3ee40>>
用户旋转设备到 landscape 方向时：
<UITextEffectsWindow: 0x8e3ecc0; frame = (0 0; 320 480); transform = [0, 1, -1, 0
Notification
你可以通过以下代码验证是否已经注册了 UIKeyboardWillShowNotification 通知：
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:UIKeyboardWillShowNotification object:nil queue:nil usingBlock:^(NSNotification *notification) {
NSLog(@"%@", notification);
}];
用户旋转设备到 portrait 方向时：
UIKeyboardFrameEndUserInfoKey = “NSRect: {{0, 264}, {320, 216}}”;
用户旋转设备到 landscape 方向时：
UIKeyboardFrameEndUserInfoKey = “NSRect: {{0, 0}, {162, 480}}”;
因此，在你的 UIKeyboardWillShowNotification 处理程序中，你应该转换 keyboard 为你 view 的坐标系统。从 Keyboard “WillShow” and “WillHide” vs. Rotation 这个答案中提取的代码：
- (void)keyboardWillShow:(NSNotification *)aNotification
{
CGRect keyboardFrame = [[[aNotification userInfo] objectForKey:UIKeyboardFrameBeginUserInfoKey] CGRectValue];
CGRect convertedFrame = [self.view convertRect:keyboardFrame fromView:self.view.window];
......
/* Do whatever you want now with the new frame.
* The width and height will actually be correct now
*/
......
}
Status bar is a window
正如之前所说的，windows 数组不包含有 statusbar window。Statusbar window 是 UIStatusBarWindow 类型，你可以用下面代码（来自 FLEX）获得这个 window。
- (UIWindow *)statusWindow
{
NSString *statusBarString = [NSString stringWithFormat:@"_statusBarWindow"];
return [[UIApplication sharedApplication] valueForKey:statusBarString];
}
跟 keyboard window 类似，statusbar frame 同样不会改变。当你旋转设备的时候，系统会对 statusbar 应用旋转变换。
用户旋转设备到 portrait：
<UIStatusBarWindow: 0x8f61e30; frame = (0 0; 320 480); gestureRecognizers = <NSArray: 0x8f62e40>; layer = <UIWindowLayer: 0x8f620d0>>
用户旋转设备到 landscape：
<UIStatusBarWindow: 0x8f61e30; frame = (0 0; 320 480); transform = [0, 1, -1, 0, 0, 0]; gestureRecognizers = <NSArray: 0x8f62e40>; layer = <UIWindowLayer: 0x8f620d0>>
statusBarFrame
UIApplication 有一个属性叫 statusBarFrame，它总是处在 portrait 坐标系统内。
CGRect rect = [UIApplication sharedApplication].statusBarFrame;
NSLog(@"statusBarFrame %@", NSStringFromCGRect(rect));
用户旋转设备到 portrait
statusBarFrame {{0, 0}, {320, 20}}
用户旋转设备到 landscape
statusBarFrame {{300, 0}, {20, 480}}
如果你只想知道 status 高度, 而不关心屏幕方向的话，使用下面的代码能够获得最大高度。
float statusBarHeight = MIN([UIApplication sharedApplication].statusBarFrame.size.height, [UIApplication sharedApplication].statusBarFrame.size.width);
Notification
当设备旋转的时候，系统会发布 UIApplicationWillChangeStatusBarFrameNotification 和 UIApplicationDidChangeStatusBarFrameNotification 通知。
让我们现在来处理 UIApplicationDidChangeStatusBarFrameNotification 看看能得到什么：
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:UIApplicationWillChangeStatusBarFrameNotification object:nil queue:nil usingBlock:^(NSNotification *note) {
NSLog(@"%@", note);
}];
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:UIApplicationDidChangeStatusBarFrameNotification object:nil queue:nil usingBlock:^(NSNotification *note) {
NSLog(@"%@", note);
}];
我不知道为什么，但当 DidChange 通知给我过时的结果时， WillChange 通知却给了我最终想要的结果。由结果可知，我的意思是通过 statusBarFrame 的值我同样看到没有函数用到了 DidChange 通知。
How to create alert view
你可以在出现一个 UIViewController 的时候创建一个 alertView。对于高级用法，你必须理解呈现时的上下文。这种使用 alertView 的方式有点难。而我们总会简单调用这句话：
[alertView show];
这不代表随便什么 view 都能显示在 alertView 的上面，因为这会 alertView 的本意。
非常有想象的方式就是使用到 UIWindow。我看到许多库会用到这两种方式中的其中一种。
Don’t use rootViewController approach
有些库，像 OLGhostAlertView，SVProgressHUD，WYPopoverController，MTStatusBarOverlay...不会使用 rootViewController。它们会创建一个新的 UIWindow（MTStatusBarOverlay）或者使用已存在的 UIWindow，它们通过 addSubview 方法直接添加到 window 上，因此它们通过监听 UIApplicationDidChangeStatusBarOrientationNotification 或者 UIApplicationWillChangeStatusBarFrameNotification 来处理方向问题。
处理方法一般类似于下面这种（来自 SVProgressHUD）。这种思路通过手动的获得方向并给他们的 view 应用旋转变换。
- (void)handleOrientationChange:(NSNotification *)note
{
UIInterfaceOrientation orientation = [[UIApplication sharedApplication] statusBarOrientation];
CGRect orientationFrame = [UIScreen mainScreen].bounds;
CGRect statusBarFrame = [UIApplication sharedApplication].statusBarFrame;
if(UIInterfaceOrientationIsLandscape(orientation)) {
float temp = orientationFrame.size.width;
orientationFrame.size.width = orientationFrame.size.height;
orientationFrame.size.height = temp;
temp = statusBarFrame.size.width;
statusBarFrame.size.width = statusBarFrame.size.height;
statusBarFrame.size.height = temp;
}
switch (orientation) {
case UIInterfaceOrientationPortraitUpsideDown:
rotateAngle = M_PI;
break;
case UIInterfaceOrientationLandscapeLeft:
rotateAngle = -M_PI/2.0f;
break;
case UIInterfaceOrientationLandscapeRight:
rotateAngle = M_PI/2.0f;
break;
default: // as UIInterfaceOrientationPortrait
rotateAngle = 0.0;
break;
}
}
How to add view to existing window
这些库有它们自己的方式来添加 view 到已存在的 window。
SVProgressHUD 通过这种方式来添加 view 到 window 的顶层。
if(!self.overlayView.superview){
NSEnumerator *frontToBackWindows = [[[UIApplication sharedApplication] windows] reverseObjectEnumerator];
for (UIWindow *window in frontToBackWindows)
if (window.windowLevel == UIWindowLevelNormal) {
[window addSubview:self.overlayView];
break;
}
}
How the OS creates AlertView
观看 WWDC 2014 Session 228 A Look Inside Presentation Controllers, 里面说到
在幕后，framework 创建了一个代表你 app 的窗口，但这个 window 优先于 iOS 8 window 的旋转行为，因此这个 window 从技术上来说仍然是 portrait 方向。
然后我们向那个 window 添加了动作表并且模仿已经出现的 view 的变换层次来得到正确的方向。
Use rootViewController approach
像 FLEX，SIAlertView，...都是通过创建一个新的 UIWindow 并分配 rootViewController 给那个 window。这种方式的方向由 rootViewController 决定。这些开源库仅简单地给 rootViewController 添加了子视图。在视图控制器内查看和处理视图方向。
从 FLEXViewExplorerViewController 提取的代码：
- (NSUInteger)supportedInterfaceOrientations
{
UIViewController *viewControllerToAsk = [self viewControllerForStatusBarAndOrientationProperties];
NSUInteger supportedOrientations = [FLEXUtility infoPlistSupportedInterfaceOrientationsMask];
if (viewControllerToAsk && viewControllerToAsk != self) {
supportedOrientations = [viewControllerToAsk supportedInterfaceOrientations];
}
// The UIViewController docs state that this method must not return zero.
// If we weren't able to get a valid value for the supported interface orientations, default to all supported.
if (supportedOrientations == 0) {
supportedOrientations = UIInterfaceOrientationMaskAll;
}
return supportedOrientations;
}
- (BOOL)shouldAutorotate
{
UIViewController *viewControllerToAsk = [self viewControllerForStatusBarAndOrientationProperties];
BOOL shouldAutorotate = YES;
if (viewControllerToAsk && viewControllerToAsk != self) {
shouldAutorotate = [viewControllerToAsk shouldAutorotate];
}
return shouldAutorotate;
}
- (void)willRotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)toInterfaceOrientation duration:(NSTimeInterval)duration
{
[...]
}
- (void)didRotateFromInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)fromInterfaceOrientation
{
[...]
}
既然 FLEX 创建了一个新的 window，那它在处理旋转功能的时候必须把 app 的原始 window 考虑在内。留意 infoPlistSupportedInterfaceOrientationsMask 和 viewControllerForStatusBarAndOrientationProperties，你能从那里了解到许多关键的东西。
UIWindow is a UIView
既然 UIWindow 是一个 UIView 子类，那你就能够做许多已知的 UIView 操作。例如，FLEX 重写了 pointInside:withEvent: 通过它的 toolbar 来截获触摸事件。
- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event
{
BOOL pointInside = NO;
if ([self.eventDelegate shouldHandleTouchAtPoint:point]) {
pointInside = [super pointInside:point withEvent:event];
}
return pointInside;
}
UIWindow in iOS 8
在 iOS 8，Apple 介绍了 Size Classes，还有 「旋转是一种 bouds 变换的动画」。并且 UIWindow 的方向与设备方向一致。
WWDC 2014 Session 216 使用 UIKit 构建自适应的 App
UITraitEnvironment是一种新的协议，它能够返回它们当前的特征集合，并且这些集合包含有 Screens，Windows，View Controllers，还有 Views。
所有的这些都能够返回它们当前的特征集合给你，用来决定你的界面应该如何布局。
参考
- Multiple UIWindows
- To create a new UIWindow over the main window
- Advantages, problems, examples of adding another UIWindow to an iOS app?
- The difference between a UIWindow and a UIView
- Using multiple UIWindows in iOS applications
- Technical Q&A QA1688 Why won’t my UIViewController rotate with the device?
- After rotation UIView coordinates are swapped but UIWindow’s are not?