轉場動畫這事，說簡單也簡單，可以通過presentViewController:animated:completion:和dismissViewControllerAnimated:completion:這一組函式以模態檢視的方式展現、隱藏檢視。如果用到了navigationController，還可以呼叫pushViewController:animated:和popViewController這一組函式將新的檢視控制器壓棧、彈棧。
下圖中所有轉場動畫都是自定義的動畫，這些效果如果不用自定義動畫則很難甚至無法實現：
由於錄屏的原因，有些效果無法完全展現，比如它其實還支援橫屏。
自定義轉場動畫的效果實現起來比較複雜，如果僅僅是拷貝一份能夠執行的程式碼卻不懂其中原理，就有可能帶來各種隱藏的bug。本文由淺入深介紹下面幾個知識：
- 傳統的基於閉包的實現方式及其缺點
- 自定義present轉場動畫
- 互動式(Interactive)轉場動畫
- 轉場協調器與UIModalPresentationCustom
- UINavigationController轉場動畫
我為這篇教程製作了一個demo，您可以去在我的github上clone下來：CustomTransition，如果覺得有幫助還望給個star以示支援。本文以Swift+純程式碼實現，對應的OC+Storyboard版本在demo中也可以找到，那是蘋果的官方示範程式碼，正確性更有保證。demo中用到了CocoaPods，您也許需要執行pod install命令並開啟.xcworkspace檔案。
在開始正式的教程前，您首先需要下載demo，在程式碼面前文字是蒼白的，demo中包含的註釋足以解釋本文所有的知識點。其次，您還得了解這幾個背景知識。
From和To
在程式碼和文字中，經常會出現fromView和toView。如果錯誤的理解它們的含義會導致動畫邏輯完全錯誤。fromView表示當前檢視，toView表示要跳轉到的檢視。如果是從A檢視控制器present到B，則A是from，B是to。從B檢視控制器dismiss到A時，B變成了from，A是to。用一張圖表示：
Presented和Presenting
這也是一組相對的概念，它容易與fromView和toView混淆。簡單來說，它不受present或dismiss的影響，如果是從A檢視控制器present到B，那麼A總是B的presentingViewController,B總是A的presentedViewController。
modalPresentationStyle
這是一個列舉型別，表示present時動畫的型別。其中可以自定義動畫效果的只有兩種：FullScreen和Custom，兩者的區別在於FullScreen會移除fromView，而Custom不會。比如文章開頭的gif中，第三個動畫效果就是Custom。
基於block的動畫
最簡單的轉場動畫是使用transitionFromViewController方法：
這個方法雖然已經過時，但是對它的分析有助於後面知識的理解。它一共有6個引數，前兩個表示從哪個VC開始，跳轉到哪個VC，中間兩個參數列示動畫的時間和選項。最後兩個參數列示動畫的具體實現細節和回撥閉包。
這六個引數其實就是一次轉場動畫所必備的六個元素。它們可以分為兩組，前兩個引數為一組，表示頁面的跳轉關係，後面四個為一組，表示動畫的執行邏輯。
這個方法的缺點之一是可自定義程度不高(在後面您會發現能自定義的不僅僅是動畫方式)，另一個缺點則是重用性不好，也可以說是耦合度比較大。
在最後兩個閉包引數中，可以預見的是fromViewController和toViewController引數都會被用到，而且他們是動畫的關鍵。假設檢視控制器A可以跳轉到B、C、D、E、F，而且跳轉動畫基本相似，您會發現transitionFromViewController方法要被複制多次，每次只會修改少量內容。
自定義present轉場動畫
出於解耦和提高可自定義程度的考慮，我們來學習轉場動畫的正確使用姿勢。
首先要了解一個關鍵概念：轉場動畫代理，它是一個實現了UIViewControllerTransitioningDelegate協議的物件。我們需要自己實現這個物件，它的作用是為UIKit提供以下幾個物件中的一個或多個：
- Animator：
它是實現了UIViewControllerAnimatedTransitioning協議的物件，用於控制動畫的持續時間和動畫展示邏輯，代理可以為present和dismiss過程分別提供Animator，也可以提供同一個Animator。
- 互動式Animator：和Animator類似，不過它是互動式的，後面會有詳細介紹
- Presentation控制器：
它可以對present過程更加徹底的自定義，比如修改被展示檢視的大小，新增自定義檢視等，後面會有詳細介紹。
在這一小節中，我們首先介紹最簡單的Animator。回顧一下轉場動畫必備的6個元素，它們被分為兩組，彼此之間沒有關聯。Animator的作用等同於第二組的四個元素，也就是說對於同一個Animator，可以適用於A跳轉B，也可以適用於A跳轉C。它表示一種通用的頁面跳轉時的動畫邏輯，不受限於具體的檢視控制器。
如果您讀懂了這段話，整個自定義的轉場動畫邏輯就很清楚了，以檢視控制器A跳轉到B為例：
- 建立動畫代理，在事情比較簡單時，A自己就可以作為代理
- 設定B的transitioningDelegate為步驟1中建立的代理物件
- 呼叫
presentViewController:animated:completion:並把引數animated設定為true - 系統會找到代理中提供的Animator，由Animator負責動畫邏輯
用具體的例子解釋就是：
// 這個類相當於A
class CrossDissolveFirstViewController: UIViewController, UIViewControllerTransitioningDelegate {
// 這個物件相當於B
crossDissolveSecondViewController.transitioningDelegate = self
// 點選按鈕觸發的函式
func animationButtonDidClicked() {
self.presentViewController(crossDissolveSecondViewController,
animated: true, completion: nil)
}
// 下面這兩個函式定義在UIViewControllerTransitioningDelegate協議中
// 用於為present和dismiss提供animator
func animationControllerForPresentedController(presented: UIViewController, presentingController presenting: UIViewController, sourceController source: UIViewController) -> UIViewControllerAnimatedTransitioning? {
// 也可以使用CrossDissolveAnimator，動畫效果各有不同
// return CrossDissolveAnimator()
return HalfWaySpringAnimator()
}
func animationControllerForDismissedController(dismissed: UIViewController) -> UIViewControllerAnimatedTransitioning? {
return CrossDissolveAnimator()
}
}
複製程式碼動畫的關鍵在於animator如何實現，它實現了UIViewControllerAnimatedTransitioning協議，至少需要實現兩個方法，我建議您仔細閱讀animateTransition方法中的註釋，它是整個動畫邏輯的核心：
class HalfWaySpringAnimator: NSObject, UIViewControllerAnimatedTransitioning {
/// 設定動畫的持續時間
func transitionDuration(transitionContext: UIViewControllerContextTransitioning?) -> NSTimeInterval {
return 2
}
/// 設定動畫的進行方式，附有詳細註釋，demo中其他地方的這個方法不再解釋
func animateTransition(transitionContext: UIViewControllerContextTransitioning) {
let fromViewController = transitionContext.viewControllerForKey(UITransitionContextFromViewControllerKey)
let toViewController = transitionContext.viewControllerForKey(UITransitionContextToViewControllerKey)
let containerView = transitionContext.containerView()
// 需要關注一下from/to和presented/presenting的關係
// For a Presentation:
// fromView = The presenting view.
// toView = The presented view.
// For a Dismissal:
// fromView = The presented view.
// toView = The presenting view.
var fromView = fromViewController?.view
var toView = toViewController?.view
// iOS8引入了viewForKey方法，儘可能使用這個方法而不是直接訪問controller的view屬性
// 比如在form sheet樣式中，我們為presentedViewController的view新增陰影或其他decoration，animator會對整個decoration view
// 新增動畫效果，而此時presentedViewController的view只是decoration view的一個子檢視
if transitionContext.respondsToSelector(Selector("viewForKey:")) {
fromView = transitionContext.viewForKey(UITransitionContextFromViewKey)
toView = transitionContext.viewForKey(UITransitionContextToViewKey)
}
// 我們讓toview的origin.y在螢幕的一半處，這樣它從螢幕的中間位置彈起而不是從螢幕底部彈起，彈起過程中逐漸變為不透明
toView?.frame = CGRectMake(fromView!.frame.origin.x, fromView!.frame.maxY / 2, fromView!.frame.width, fromView!.frame.height)
toView?.alpha = 0.0
// 在present和，dismiss時，必須將toview新增到檢視層次中
containerView?.addSubview(toView!)
let transitionDuration = self.transitionDuration(transitionContext)
// 使用spring動畫，有彈簧效果，動畫結束後一定要呼叫completeTransition方法
UIView.animateWithDuration(transitionDuration, delay: 0, usingSpringWithDamping: 0.6, initialSpringVelocity: 0, options: .CurveLinear, animations: { () -> Void in
toView!.alpha = 1.0 // 逐漸變為不透明
toView?.frame = transitionContext.finalFrameForViewController(toViewController!) // 移動到指定位置
}) { (finished: Bool) -> Void in
let wasCancelled = transitionContext.transitionWasCancelled()
transitionContext.completeTransition(!wasCancelled)
}
}
}
複製程式碼animateTransition方法的核心則是從轉場動畫上下文獲取必要的資訊以完成動畫。上下文是一個實現了UIViewControllerContextTransitioning的物件，它的作用在於為animateTransition方法提供必備的資訊。您不應該快取任何關於動畫的資訊，而是應該總是從轉場動畫上下文中獲取(比如fromView和toView)，這樣可以保證總是獲取到最新的、正確的資訊。
獲取到足夠資訊後，我們呼叫UIView.animateWithDuration方法把動畫交給Core Animation處理。千萬不要忘記在動畫呼叫結束後，執行completeTransition方法。
本節的知識在Demo的Cross Dissolve資料夾中有詳細的程式碼。其中有兩個animator檔案，這說明我們可以為present和dismiss提供同一個animator，或者分別提供各自對應的animator。如果兩者動畫效果類似，您可以共用同一個animator，惟一的區別在於：
- present時，要把
toView加入到container的檢視層級。 - dismiss時，要把
fromView從container的檢視層級中移除。
如果您被前面這一大段程式碼和知識弄暈了，或者暫時用不到這些具體的知識，您至少需要記住自定義動畫的基本原理和流程：
- 設定將要跳轉到的檢視控制器(
presentedViewController)的transitioningDelegate - 充當代理的物件可以是源檢視控制器(
presentingViewController)，也可以是自己建立的物件，它需要為轉場動畫提供一個animator物件。 - animator物件的
animateTransition是整個動畫的核心邏輯。
互動式(Interactive)轉場動畫
剛剛我們說到，設定了toViewController的transitioningDelegate屬性並且present時，UIKit會從代理處獲取animator，其實這裡還有一個細節：UIKit還會呼叫代理的interactionControllerForPresentation:方法來獲取互動式控制器，如果得到了nil則執行非互動式動畫，這就回到了上一節的內容。
如果獲取到了不是nil的物件，那麼UIKit不會呼叫animator的animateTransition方法，而是呼叫互動式控制器(還記得前面介紹動畫代理的示意圖麼，互動式動畫控制器和animator是平級關係)的startInteractiveTransition:方法。
所謂的互動式動畫，通常是基於手勢驅動，產生一個動畫完成的百分比來控制動畫效果(文章開頭的gif中第二個動畫效果)。整個動畫不再是一次性、連貫的完成，而是在任何時候都可以改變百分比甚至取消。這需要一個實現了UIPercentDrivenInteractiveTransition協議的互動式動畫控制器和animator協同工作。這看上去是一個非常複雜的任務，但UIKit已經封裝了足夠多細節，我們只需要在互動式動畫控制器和中定義一個時間處理函式(比如處理滑動手勢)，然後在接收到新的事件時，計算動畫完成的百分比並且呼叫updateInteractiveTransition來更新動畫進度即可。
用下面這段程式碼簡單表示一下整個流程(刪除了部分細節和註釋，請不要以此為正確參考)，完整的程式碼請參考demo中的Interactivity資料夾：
// 這個相當於fromViewController
class InteractivityFirstViewController: UIViewController {
// 這個相當於toViewController
lazy var interactivitySecondViewController: InteractivitySecondViewController = InteractivitySecondViewController()
// 定義了一個InteractivityTransitionDelegate類作為代理
lazy var customTransitionDelegate: InteractivityTransitionDelegate = InteractivityTransitionDelegate()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
setupView() // 主要是一些UI控制元件的佈局，可以無視其實現細節
/// 設定動畫代理，這個代理比較複雜，所以我們新建了一個代理物件而不是讓self作為代理
interactivitySecondViewController.transitioningDelegate = customTransitionDelegate
}
// 觸發手勢時，也會呼叫animationButtonDidClicked方法
func interactiveTransitionRecognizerAction(sender: UIScreenEdgePanGestureRecognizer) {
if sender.state == .Began {
self.animationButtonDidClicked(sender)
}
}
func animationButtonDidClicked(sender: AnyObject) {
self.presentViewController(interactivitySecondViewController, animated: true, completion: nil)
}
}
複製程式碼非互動式的動畫代理只需要為present和dismiss提供animator即可，但是在互動式的動畫代理中，還需要為present和dismiss提供互動式動畫控制器：
class InteractivityTransitionDelegate: NSObject, UIViewControllerTransitioningDelegate {
func animationControllerForPresentedController(presented: UIViewController, presentingController presenting: UIViewController, sourceController source: UIViewController) -> UIViewControllerAnimatedTransitioning? {
return InteractivityTransitionAnimator(targetEdge: targetEdge)
}
func animationControllerForDismissedController(dismissed: UIViewController) -> UIViewControllerAnimatedTransitioning? {
return InteractivityTransitionAnimator(targetEdge: targetEdge)
}
/// 前兩個函式和淡入淡出demo中的實現一致
/// 後兩個函式用於實現互動式動畫
func interactionControllerForPresentation(animator: UIViewControllerAnimatedTransitioning) -> UIViewControllerInteractiveTransitioning? {
return TransitionInteractionController(gestureRecognizer: gestureRecognizer, edgeForDragging: targetEdge)
}
func interactionControllerForDismissal(animator: UIViewControllerAnimatedTransitioning) -> UIViewControllerInteractiveTransitioning? {
return TransitionInteractionController(gestureRecognizer: gestureRecognizer, edgeForDragging: targetEdge)
}
}
複製程式碼animator中的程式碼略去，它和非互動式動畫中的animator類似。因為互動式的動畫只是一種錦上添花，它必須支援非互動式的動畫，比如這個例子中，點選按鈕依然出發的是非互動式的動畫，只是手勢滑動才會觸發互動式動畫。
class TransitionInteractionController: UIPercentDrivenInteractiveTransition {
/// 當手勢有滑動時觸發這個函式
func gestureRecognizeDidUpdate(gestureRecognizer: UIScreenEdgePanGestureRecognizer) {
switch gestureRecognizer.state {
case .Began: break
case .Changed: self.updateInteractiveTransition(self.percentForGesture(gestureRecognizer)) //手勢滑動，更新百分比
case .Ended: // 滑動結束，判斷是否超過一半，如果是則完成剩下的動畫，否則取消動畫
if self.percentForGesture(gestureRecognizer) >= 0.5 {
self.finishInteractiveTransition()
}
else {
self.cancelInteractiveTransition()
}
default: self.cancelInteractiveTransition()
}
}
private func percentForGesture(gesture: UIScreenEdgePanGestureRecognizer) -> CGFloat {
let percent = 根據gesture計算得出
return percent
}
}
複製程式碼互動式動畫是在非互動式動畫的基礎上實現的，我們需要建立一個繼承自UIPercentDrivenInteractiveTransition型別的子類，並且在動畫代理中返回這個型別的例項物件。
在這個型別中，監聽手勢(或者下載進度等等)的時間變化，然後呼叫percentForGesture方法更新動畫進度即可。
轉場協調器與UIModalPresentationCustom
在進行轉場動畫的同時，您還可以進行一些同步的，額外的動畫，比如文章開頭gif中的第三個例子。presentedView和presentingView可以更改自身的檢視層級，新增額外的效果(陰影，圓角)。UIKit使用轉成協調器來管理這些額外的動畫。您可以通過需要產生動畫效果的檢視控制器的transitionCoordinator屬性來獲取轉場協調器，轉場協調器只在轉場動畫的執行過程中存在。
想要完成gif中第三個例子的效果，我們還需要使用UIModalPresentationStyle.Custom來代替.FullScreen。因為後者會移除fromViewController，這顯然不符合需求。
當present的方式為.Custom時，我們還可以使用UIPresentationController更加徹底的控制轉場動畫的效果。一個 presentation controller具備以下幾個功能：
- 設定
presentedViewController的檢視大小 - 新增自定義檢視來改變
presentedView的外觀 - 為任何自定義的檢視提供轉場動畫效果
- 根據size class進行響應式佈局
您可以認為，. FullScreen以及其他present風格都是swift為我們實現提供好的，它們是.Custom的特例。而.Custom允許我們更加自由的定義轉場動畫效果。
UIPresentationController提供了四個函式來定義present和dismiss動畫開始前後的操作：
presentationTransitionWillBegin: present將要執行時presentationTransitionDidEnd：present執行結束後dismissalTransitionWillBegin：dismiss將要執行時dismissalTransitionDidEnd：dismiss執行結束後
下面的程式碼簡要描述了gif中第三個動畫效果的實現原理，您可以在demo的Custom Presentation資料夾下檢視完成程式碼：
// 這個相當於fromViewController
class CustomPresentationFirstViewController: UIViewController {
// 這個相當於toViewController
lazy var customPresentationSecondViewController: CustomPresentationSecondViewController = CustomPresentationSecondViewController()
// 建立PresentationController
lazy var customPresentationController: CustomPresentationController = CustomPresentationController(presentedViewController: self.customPresentationSecondViewController, presentingViewController: self)
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
setupView() // 主要是一些UI控制元件的佈局，可以無視其實現細節
// 設定轉場動畫代理
customPresentationSecondViewController.transitioningDelegate = customPresentationController
}
override func didReceiveMemoryWarning() {
super.didReceiveMemoryWarning()
// Dispose of any resources that can be recreated.
}
func animationButtonDidClicked() {
self.presentViewController(customPresentationSecondViewController, animated: true, completion: nil)
}
}
複製程式碼重點在於如何實現CustomPresentationController這個類：
class CustomPresentationController: UIPresentationController, UIViewControllerTransitioningDelegate {
var presentationWrappingView: UIView? // 這個檢視封裝了原檢視，新增了陰影和圓角效果
var dimmingView: UIView? = nil // alpha為0.5的黑色蒙版
// 告訴UIKit為哪個檢視新增動畫效果
override func presentedView() -> UIView? {
return self.presentationWrappingView
}
}
// 四個方法自定義轉場動畫發生前後的操作
extension CustomPresentationController {
override func presentationTransitionWillBegin() {
// 設定presentationWrappingView和dimmingView的UI效果
let transitionCoordinator = self.presentingViewController.transitionCoordinator()
self.dimmingView?.alpha = 0
// 通過轉場協調器執行同步的動畫效果
transitionCoordinator?.animateAlongsideTransition({ (context: UIViewControllerTransitionCoordinatorContext) -> Void in
self.dimmingView?.alpha = 0.5
}, completion: nil)
}
/// present結束時，把dimmingView和wrappingView都清空，這些臨時檢視用不到了
override func presentationTransitionDidEnd(completed: Bool) {
if !completed {
self.presentationWrappingView = nil
self.dimmingView = nil
}
}
/// dismiss開始時，讓dimmingView完全透明，這個動畫和animator中的動畫同時發生
override func dismissalTransitionWillBegin() {
let transitionCoordinator = self.presentingViewController.transitionCoordinator()
transitionCoordinator?.animateAlongsideTransition({ (context: UIViewControllerTransitionCoordinatorContext) -> Void in
self.dimmingView?.alpha = 0
}, completion: nil)
}
/// dismiss結束時，把dimmingView和wrappingView都清空，這些臨時檢視用不到了
override func dismissalTransitionDidEnd(completed: Bool) {
if completed {
self.presentationWrappingView = nil
self.dimmingView = nil
}
}
}
extension CustomPresentationController {
}
複製程式碼除此以外，這個類還要處理子檢視佈局相關的邏輯。它作為動畫代理，還需要為動畫提供animator物件，詳細程式碼請在demo的Custom Presentation資料夾下閱讀。
UINavigationController轉場動畫
到目前為止，所有轉場動畫都是適用於present和dismiss的，其實UINavigationController也可以自定義轉場動畫。兩者是平行關係，很多都可以類比過來：
class FromViewController: UIViewController, UINavigationControllerDelegate {
let toViewController: ToViewController = ToViewController()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
setupView() // 主要是一些UI控制元件的佈局，可以無視其實現細節
self.navigationController.delegate = self
}
}
複製程式碼與present/dismiss不同的時，現在檢視控制器實現的是UINavigationControllerDelegate協議，讓自己成為navigationController的代理。這個協議類似於此前的UIViewControllerTransitioningDelegate協議。
FromViewController實現UINavigationControllerDelegate協議的具體操作如下：
func navigationController(navigationController: UINavigationController,
animationControllerForOperation operation: UINavigationControllerOperation,
fromViewController fromVC: UIViewController,
toViewController toVC: UIViewController)
-> UIViewControllerAnimatedTransitioning? {
if operation == .Push {
return PushAnimator()
}
if operation == .Pop {
return PopAnimator()
}
return nil;
}
複製程式碼至於animator，就和此前沒有任何區別了。可見，一個封裝得很好的animator，不僅能在present/dismiss時使用，甚至還可以在push/pop時使用。
UINavigationController也可以新增互動式轉場動畫，原理也和此前類似。
總結
對於非互動式動畫，需要設定presentedViewController的transitioningDelegate屬性，這個代理需要為present和dismiss提供animator。在animator中規定了動畫的持續時間和表現邏輯。
對於互動式動畫，需要在此前的基礎上，由transitioningDelegate屬性提供互動式動畫控制器。在控制器中進行事件處理，然後更新動畫完成進度。
對於自定義動畫，可以通過UIPresentationController中的四個函式自定義動畫執行前後的效果，可以修改presentedViewController的大小、外觀並同步執行其他的動畫。
自定義動畫的水還是比較深，本文僅適合做入門學習用，歡迎互相交流。