IOS: 状态栏提示控件的实现原理-阿里云开发者社区

　　现在很多流行的软件都加入了状态栏提示的功能，比如手机qq，微信等，今天我们就一起来看看状态栏提示控件的原理与实现。

一、状态栏提示的实现原理

　　不知道大家看到状态栏提示控件，第一感觉它是怎么实现的呢？

　　我们知道即使平时写的view是充满全屏的，也始终不会显示到statusBar的上层的。也就是说statusBar应该是一个特殊的view，始终位于程序的topLevel，这就容易联想到UIKit中一个特殊的view-----UIWindow。UIWindow有一个windowLevel的属性刚好能实现一直保持在上层的功能，于是方向就比较明确了。我较早写的两篇博客UIWindowLevel详解以及关于UIWindow的一点儿思考中对windowLevel有过详细的介绍和验证。

　　确定了使用UIWindow来实现状态栏提示控件，好像问题就全部解决了，真的是这样吗？

　　如果你的程序仅仅支持portrait方向的话，那么最主要的功能就结束了，剩下的事情就是文本框布局和简单动画的实现了。但如果你的控件要支持其他三个方向的话，就还需要处理window的旋转。

　　IOS中完整的旋转流程如下: 设备检测到方向旋转->UIApplication收到旋转事件->通知window设备发生了旋转->window通知它的rootViewController进行旋转->viewController会调整自身view的transform。观察发现自始至终window本身的位置和方向是没有发生变化的，也就是说如果自己创建一个window用于展示提示，我们需要自己处理该window的旋转，根据不同的方向调整window的位置和transform。

　　综上要实现状态栏提示控件我们需要做以下两件事:

1、创建一个UIWindow，指定它的frame为statusBar的frame，并且设置该window的windowLevel级别略高于statusBar的windowLevel。

2、注册系统的旋转通知，监测设备方向变化，根据当前设备的方向做出相应的调整。

　　整个过程中主要用到了UIWindow和transfrom的知识，这两部分知识我前面写的博客都有涉及，难点主要集中在自己旋转window这一块。

二、Window的旋转

　　UIKit通过UIWindow和UIViewContoller为我们提供了一套旋转支持的框架，在方向变化以后viewController中view的坐标系统就已经被转到正确的方向了，我们只需要简单的重新布局就可以了。我们现在是直接通过UIWindow实现状态栏提示控件，因此需要自己完成对该window进行旋转的操作。

　　我们知道对当前view设置的transform是针对它的父view的，window本身就是一种特殊的view。你可能会疑问window不就是最底层的view，它还有父view吗？

　　答案是YES，不信的话你可以打印一下window的superView看看。window默认方向是portrait方向，向下y坐标增加，向右x坐标增加。因此Portrait方向我们只需要向普通的view那样布局就可以了，其它几个方向我们就需要用到transform和设置位置来搞定了。

　　下面我们看一看从Portrait方向转到landscapeRight方向的图示:

　　上图中从左到右展示了如何将初始位置(Portrait方向)，旋转到目标位置(landscapeRight方向)的过程。

1、原始window位置位于屏幕最上方(与statusBar的位置一样)。

2、首先我们对这个window做顺时针90°旋转，变化后到达绿色绘制位置。

3、接着我们再修改window的center到屏幕最右边并且上下居中，达到红色虚线所示的位置。

4、最后对该window的bound进行设置，使该window充满屏幕最右边的区域。注意这个时候由于window的transform已经转了90°，所以设置时width代表着高度，height代表这宽度。

下面是完整的处理旋转到四个方向的代码:

- (void)updateOrientation:(NSNotification*)noti
{
    UIInterfaceOrientation newOrientation = [[noti.userInfo valueForKey:UIApplicationStatusBarOrientationUserInfoKey] integerValue];
    NSLog(@"new orientation: %d", newOrientation);
    
    switch (newOrientation) {
        case UIInterfaceOrientationPortrait:
        {
            self.transform = CGAffineTransformIdentity;
            self.frame = CGRectMake(0, 0, SCREEN_WIDTH, HEIGHT);
            
            break;
        }
        case UIInterfaceOrientationPortraitUpsideDown:
        {
            // 先转矩阵，坐标系统落在屏幕有右下角，朝上是y，朝左是x
            self.transform = CGAffineTransformMakeRotation(M_PI);
            self.center = CGPointMake(SCREEN_WIDTH / 2, SCREEN_HEIGHT - HEIGHT / 2);
            self.bounds = CGRectMake(0, 0, SCREEN_WIDTH, HEIGHT);
            
            break;
        }
        case UIInterfaceOrientationLandscapeLeft:
        {
            self.transform = CGAffineTransformMakeRotation(-M_PI_2);
            // 这个时候坐标轴已经转了90°，调整x相当于调节竖向调节，y相当于横向调节
            self.center = CGPointMake(HEIGHT / 2, [UIScreen mainScreen].bounds.size.height / 2);
            self.bounds = CGRectMake(0, 0, [UIScreen mainScreen].bounds.size.height, HEIGHT);
            
            break;
        }
        case UIInterfaceOrientationLandscapeRight:
        {
            // 先设置transform，在设置位置和大小
            self.transform = CGAffineTransformMakeRotation(M_PI_2);
            self.center = CGPointMake(SCREEN_WIDTH - HEIGHT / 2, SCREEN_HEIGHT / 2);
            self.bounds = CGRectMake(0, 0, SCREEN_HEIGHT, HEIGHT);
            
            break;
        }
        default:
            break;
    }
}

三、状态栏提示控件源码

讲了那么多，说好的控件呢？

　　下面是完整的控件代码：

//
//  SvStatusBarTipsWindow.h
//  SvStatusBarTips
//
//  Created by  maple on 4/21/13.
//  Copyright (c) 2013 maple. All rights reserved.
//

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface SvStatusBarTipsWindow : UIWindow

/*
 * @brief get the singleton tips window
 */
+ (SvStatusBarTipsWindow*)shareTipsWindow;

/*
 * @brief show tips message on statusBar
 */
- (void)showTips:(NSString*)tips;

/*
 * @brief show tips message on statusBar
 */
- (void)showTips:(NSString*)tips hideAfterDelay:(NSInteger)seconds;

/*
 * @brief show tips icon and message on statusBar
 */
- (void)showTipsWithImage:(UIImage*)tipsIcon message:(NSString*)message;

/*
 * @brief show tips icon and message on statusBar
 */
- (void)showTipsWithImage:(UIImage*)tipsIcon message:(NSString*)message hideAfterDelay:(NSInteger)seconds;


/*
 * @brief hide tips window
 */
- (void)hideTips;

@end

View Code SvStatusBarTipsWindow.h

//
//  SvStatusBarTipsWindow.m
//  SvStatusBarTips
//
//  Created by  maple on 4/21/13.
//  Copyright (c) 2013 maple. All rights reserved.
//

#import "SvStatusBarTipsWindow.h"

#define SCREEN_WIDTH  ([UIScreen mainScreen].bounds.size.width)
#define SCREEN_HEIGHT ([UIScreen mainScreen].bounds.size.height)

#define HEIGHT   20

#define ICON_WIDTH 20

#define TIPMESSAGE_RIGHT_MARGIN 20
#define ICON_RIGHT_MARGIN       5


@interface SvStatusBarTipsWindow () {
    UILabel     *_tipsLbl;
    UIImageView *_tipsIcon;
    
    NSTimer     *_hideTimer;
}

@property (nonatomic, copy)     NSString *tipsMessage;

@end



@implementation SvStatusBarTipsWindow

@synthesize tipsMessage;


static SvStatusBarTipsWindow *tipsWindow = nil;

+ (SvStatusBarTipsWindow*)shareTipsWindow
{
    if (!tipsWindow) {
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            tipsWindow = [[super allocWithZone:NULL] init];
        });
    }
    
    return tipsWindow;
}

+ (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    return [[self shareTipsWindow] retain];
}

+ (id)allocWithZone:(NSZone *)zone
{
    return [[self shareTipsWindow] retain];
}

- (id)retain
{
    return tipsWindow;
}

- (oneway void)release
{
    return;
}

- (id)autorelease
{
    return tipsWindow;
}

- (id)init
{
    CGRect frame = [UIApplication sharedApplication].statusBarFrame;
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        
        self.autoresizingMask = UIViewAutoresizingFlexibleWidth;
        self.windowLevel = UIWindowLevelStatusBar + 10;
        self.backgroundColor = [UIColor clearColor];
        
        _tipsIcon = [[UIImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, ICON_WIDTH, ICON_WIDTH)];
        _tipsIcon.autoresizingMask = UIViewAutoresizingFlexibleHeight;
        _tipsIcon.backgroundColor = [UIColor redColor];
        [self addSubview:_tipsIcon];
        [_tipsIcon release];
        
        _tipsLbl = [[UILabel alloc] initWithFrame:self.bounds];
        #ifdef NSTextAlignmentRight
            _tipsLbl.textAlignment = NSTextAlignmentLeft;
            _tipsLbl.lineBreakMode = NSLineBreakByTruncatingTail;
        #else
            _tipsLbl.textAlignment = 0; // means UITextAlignmentLeft
            _tipsLbl.lineBreakMode = 4; //UILineBreakModeTailTruncation;
        #endif
        _tipsLbl.textColor = [UIColor whiteColor];
        _tipsLbl.font = [UIFont systemFontOfSize:12];
        _tipsLbl.backgroundColor = [UIColor blackColor];
        _tipsLbl.autoresizingMask = UIViewAutoresizingFlexibleHeight;
        [self addSubview:_tipsLbl];
        [_tipsLbl release];
        
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(updateOrientation:) name:UIApplicationWillChangeStatusBarOrientationNotification object:nil];
    }
    
    return self;
}

- (void)dealloc
{
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];

    [tipsMessage release];
    
    [super dealloc];
}

#pragma mark -
#pragma mark Notification Handle

- (void)updateOrientation:(NSNotification*)noti
{
    UIInterfaceOrientation newOrientation = [[noti.userInfo valueForKey:UIApplicationStatusBarOrientationUserInfoKey] integerValue];
    NSLog(@"new orientation: %d", newOrientation);
    
    switch (newOrientation) {
        case UIInterfaceOrientationPortrait:
        {
            self.transform = CGAffineTransformIdentity;
            self.frame = CGRectMake(0, 0, SCREEN_WIDTH, HEIGHT);
            
            break;
        }
        case UIInterfaceOrientationPortraitUpsideDown:
        {
            // 先转矩阵，坐标系统落在屏幕有右下角，朝上是y，朝左是x
            self.transform = CGAffineTransformMakeRotation(M_PI);
            self.center = CGPointMake(SCREEN_WIDTH / 2, SCREEN_HEIGHT - HEIGHT / 2);
            self.bounds = CGRectMake(0, 0, SCREEN_WIDTH, HEIGHT);
            
            break;
        }
        case UIInterfaceOrientationLandscapeLeft:
        {
            self.transform = CGAffineTransformMakeRotation(-M_PI_2);
            // 这个时候坐标轴已经转了90°，调整x相当于调节竖向调节，y相当于横向调节
            self.center = CGPointMake(HEIGHT / 2, [UIScreen mainScreen].bounds.size.height / 2);
            self.bounds = CGRectMake(0, 0, [UIScreen mainScreen].bounds.size.height, HEIGHT);
            
            break;
        }
        case UIInterfaceOrientationLandscapeRight:
        {
            // 先设置transform，在设置位置和大小
            self.transform = CGAffineTransformMakeRotation(M_PI_2);
            self.center = CGPointMake(SCREEN_WIDTH - HEIGHT / 2, SCREEN_HEIGHT / 2);
            self.bounds = CGRectMake(0, 0, SCREEN_HEIGHT, HEIGHT);
            
            break;
        }
        default:
            break;
    }
}

#pragma mark -
#pragma mark Tips Method

/*
 * @brief show tips message on statusBar
 */
- (void)showTips:(NSString*)tips
{
    if (_hideTimer) {
        [_hideTimer invalidate];
        [_hideTimer release];
    }
    
    _tipsIcon.image = nil;
    _tipsIcon.hidden = YES;
    
    CGSize size = [tips sizeWithFont:_tipsLbl.font constrainedToSize:CGSizeMake(320, 30)];
    size.width += TIPMESSAGE_RIGHT_MARGIN;
    if (size.width > self.bounds.size.width - ICON_WIDTH) {
        size.width = self.bounds.size.width - ICON_WIDTH;
    }
    
    _tipsLbl.frame = CGRectMake(self.bounds.size.width - size.width, 0, size.width, self.bounds.size.height);
    _tipsLbl.text = tips;
    
    [self makeKeyAndVisible];
}

- (void)showTips:(NSString*)tips hideAfterDelay:(NSInteger)seconds
{
    [self showTips:tips];
    
    _hideTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:seconds target:self selector:@selector(hideTips) userInfo:nil repeats:NO];
}

/*
 * @brief show tips icon and message on statusBar
 */
- (void)showTipsWithImage:(UIImage*)tipsIconImage message:(NSString*)message
{
    if (_hideTimer) {
        [_hideTimer invalidate];
        [_hideTimer release];
    }
    
    CGSize size = [message sizeWithFont:_tipsLbl.font constrainedToSize:self.bounds.size];
    size.width += TIPMESSAGE_RIGHT_MARGIN;
    if (size.width > self.bounds.size.width - ICON_WIDTH) {
        size.width = self.bounds.size.width - ICON_WIDTH;
    }
    
    _tipsLbl.frame = CGRectMake(self.bounds.size.width - size.width, 0, size.width, self.bounds.size.height);
    _tipsLbl.text = message;
    
    _tipsIcon.center = CGPointMake(self.bounds.size.width - _tipsLbl.bounds.size.width - ICON_WIDTH / 2 - ICON_RIGHT_MARGIN, self.bounds.size.height / 2);
    _tipsIcon.image = tipsIconImage;
    _tipsIcon.hidden = NO;
    
    [self makeKeyAndVisible];
}

- (void)showTipsWithImage:(UIImage*)tipsIconImage message:(NSString*)message hideAfterDelay:(NSInteger)seconds
{
    [self showTipsWithImage:tipsIconImage message:message];
    
    _hideTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:seconds target:self selector:@selector(hideTips) userInfo:nil repeats:NO];
}

/*
 * @brief hide tips window
 */
- (void)hideTips
{
    self.hidden = YES;
}

@end

SvStatusBarTipsWindow.m

　　该状态栏提示控件实现了添加提示图标和提示文字，以及自动隐藏等功能。显示和隐藏动画实现起来比较简单，控件中就没有实现，大家可以根据需要随意发挥。该控件使用单例模式，接口非常简单，使用起来很方便。上面代码相信大家都能看得懂，这里就不展开讲了，有什么问题欢迎讨论。

注: 转载请注明出去，有什么不对的地方，欢迎指正。

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