轉場動畫這事，說簡單也簡單，可以通過presentViewController:animated:completion:和dismissViewControllerAnimated:completion:這一組函數以模態視圖的方式展現、隱藏視圖。如果用到了navigationController，還可以調用pushViewController:animated:和popViewController這一組函數將新的視圖控制器壓棧、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，比如它其實還支持橫屏。

自定義轉場動畫的效果實現起來比較復雜，如果僅僅是拷貝一份能夠運行的代碼卻不懂其中原理，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：

1、傳統的基於閉包的實現方式及其缺點
2、自定義present轉場動畫
3、交互式(Interactive)轉場動畫
4、轉場協調器與UIModalPresentationCustom
5、UINavigationController轉場動畫

在開始正式的教程前，您首先需要下載demo，在代碼面前文字是蒼白的，demo中包含的注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
在代碼和文字中，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表示當前視圖，toView表示要跳轉到的視圖。如果是從A視圖控制器present到B，則A是from，B是to。從B視圖控制器dismiss到A時，B變成了from，A是to。用一張圖表示：

Presented和Presengting
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視圖控制器present到B，那麼A總是presentedViewController,B總是presentingViewController。

modalPresentationStyle
這是一個枚舉類型，表示present時動畫的類型。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個參數，前兩個表示從哪個VC開始，跳轉到哪個VC，中間兩個參數表示動畫的時間和選項。最後兩個參數表示動畫的具體實現細節和回調閉包。

這六個參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，前兩個參數為一組，表示頁面的跳轉關系，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。

在最後兩個閉包參數中，可以預見的是fromViewController和toViewController參數都會被用到，而且他們是動畫的關鍵。假設視圖控制器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方法要被復制多次，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協議的對象。我們需要自己實現這個對象，它的作用是為UIKit提供以下幾個對象中的一個或多個：

1、Animator：

它是實現了UIViewControllerAnimatedTransitioning協議的對象，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。

交互式Animator：和Animator類似，不過它是交互式的，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，比如修改被展示視圖的大小，新增自定義視圖等，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，不受限於具體的視圖控制器。

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，以視圖控制器A跳轉到B為例：

• 創建動畫代理，在事情比較簡單時，A自己就可以作為代理
• 設置B的transitioningDelegate為步驟1中創建的代理對象
• 調用presentViewController:animated:completion:並把參數animated設置為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 {
  // 這個對象相當於B
  crossDissolveSecondViewController.transitioningDelegate = self 

  // 點擊按鈕觸發的函數
  func animationButtonDidClicked() {
    self.presentViewController(crossDissolveSecondViewController, 
             animated: true, completion: nil)
  }

  // 下面這兩個函數定義在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()
  }
}

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方法中的注釋，它是整個動畫邏輯的核心：

class HalfWaySpringAnimator: NSObject, UIViewControllerAnimatedTransitioning {
  /// 設置動畫的持續時間
  func transitionDuration(transitionContext: UIViewControllerContextTransitioning?) -> NSTimeInterval {
    return 2
  }

  /// 設置動畫的進行方式，附有詳細注釋，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的關系
    // 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，盡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添加陰影或其他decoration，animator會對整個decoration view
    // 添加動畫效果，而此時presentedViewController的view只是decoration view的一個子視圖
    if transitionContext.respondsToSelector(Selector("viewForKey:")) {
      fromView = transitionContext.viewForKey(UITransitionContextFromViewKey)
      toView = transitionContext.viewForKey(UITransitionContextToViewKey)
    }

    // 我們讓toview的origin.y在屏幕的一半處，這樣它從屏幕的中間位置彈起而不是從屏幕底部彈起，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添加到視圖層次中
    containerView?.addSubview(toView!)

    let transitionDuration = self.transitionDuration(transitionContext)
    // 使用spring動畫，有彈簧效果，動畫結束後一定要調用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)
    }
  }
}

animateTransition方法的核心則是從轉場動畫上下文獲取必要的信息以完成動畫。上下文是一個實現了UIViewControllerContextTransitioning的對象，它的作用在於為animateTransition方法提供必備的信息。您不應該緩存任何關於動畫的信息，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、正確的信息。

獲取到足夠信息後，我們調用UIView.animateWithDuration方法把動畫交給Core Animation處理。千萬不要忘記在動畫調用結束後，執行completeTransition方法。

本節的知識在Demo的Cross Dissolve文件夾中有詳細的代碼。其中有兩個animator文件，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的視圖層級。
• dismiss時，要把fromView從container的視圖層級中移除。
  

如果您被前面這一大段代碼和知識弄暈了，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：

• 設置將要跳轉到的視圖控制器(presentedViewController)的transitioningDelegate
• 充當代理的對象可以是源視圖控制器(presentingViewController)，也可以是自己創建的對象，它需要為轉場動畫提供一個animator對象。
• animator對象的animateTransition是整個動畫的核心邏輯。

交互式(Interactive)轉場動畫
剛剛我們說到，設置了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還會調用代理的interactionControllerForPresentation:方法來獲取交互式控制器，如果得到了nil則執行非交互式動畫，這就回到了上一節的內容。

如果獲取到了不是nil的對象，那麼UIKit不會調用animator的animateTransition方法，而是調用交互式控制器(還記得前面介紹動畫代理的示意圖麼，交互式動畫控制器和animator是平級關系)的startInteractiveTransition:方法。

所謂的交互式動畫，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協議的交互式動畫控制器和animator協同工作。這看上去是一個非常復雜的任務，但UIKit已經封裝了足夠多細節，我們只需要在交互式動畫控制器和中定義一個時間處理函數(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調用updateInteractiveTransition來更新動畫進度即可。

用下面這段代碼簡單表示一下整個流程(刪除了部分細節和注釋，請不要以此為正確參考)，完整的代碼請參考demo中的Interactivity文件夾：

// 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控件的布局，可以無視其實現細節

    /// 設置動畫代理，這個代理比較復雜，所以我們新建了一個代理對象而不是讓self作為代理
    interactivitySecondViewController.transitioningDelegate = customTransitionDelegate
  }

  // 觸發手勢時，也會調用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)
  }
}

非交互式的動畫代理只需要為present和dismiss提供animator即可，但是在交互式的動畫代理中，還需要為present和dismiss提供交互式動畫控制器：

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)
  }

  /// 前兩個函數和淡入淡出demo中的實現一致
  /// 後兩個函數用於實現交互式動畫

  func interactionControllerForPresentation(animator: UIViewControllerAnimatedTransitioning) -> UIViewControllerInteractiveTransitioning? {
    return TransitionInteractionController(gestureRecognizer: gestureRecognizer, edgeForDragging: targetEdge)
  }

  func interactionControllerForDismissal(animator: UIViewControllerAnimatedTransitioning) -> UIViewControllerInteractiveTransitioning? {
    return TransitionInteractionController(gestureRecognizer: gestureRecognizer, edgeForDragging: targetEdge)
  }
}

animator中的代碼略去，它和非交互式動畫中的animator類似。因為交互式的動畫只是一種錦上添花，它必須支持非交互式的動畫，比如這個例子中，點擊按鈕依然出發的是非交互式的動畫，只是手勢滑動才會觸發交互式動畫。

class TransitionInteractionController: UIPercentDrivenInteractiveTransition {
  /// 當手勢有滑動時觸發這個函數
  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
  }
}

交互式動畫是在非交互式動畫的基礎上實現的，我們需要創建一個繼承自UIPercentDrivenInteractiveTransition類型的子類，並且在動畫代理中返回這個類型的實例對象。

在這個類型中，監聽手勢(或者下載進度等等)的時間變化，然後調用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可以更改自身的視圖層級，添加額外的效果(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視圖控制器的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：

• 設置presentedViewController的視圖大小
• 添加自定義視圖來改變presentedView的外觀
• 為任何自定義的視圖提供轉場動畫效果
• 根據size class進行響應式布局

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提供了四個函數來定義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

下面的代碼簡要描述了gif中第三個動畫效果的實現原理，您可以在demo的Custom Presentation文件夾下查看完成代碼：

// 這個相當於fromViewController
class CustomPresentationFirstViewController: UIViewController {
  // 這個相當於toViewController
  lazy var customPresentationSecondViewController: CustomPresentationSecondViewController = CustomPresentationSecondViewController()
  // 創建PresentationController
  lazy var customPresentationController: CustomPresentationController = CustomPresentationController(presentedViewController: self.customPresentationSecondViewController, presentingViewController: self)

  override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    setupView() // 主要是一些UI控件的布局，可以無視其實現細節

    // 設置轉場動畫代理
    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)
  }
}

重點在於如何實現CustomPresentationController這個類：

class CustomPresentationController: UIPresentationController, UIViewControllerTransitioningDelegate {
  var presentationWrappingView: UIView? // 這個視圖封裝了原視圖，添加了陰影和圓角效果
  var dimmingView: UIView? = nil // alpha為0.5的黑色蒙版

  // 告訴UIKit為哪個視圖添加動畫效果
  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() {
    // 設置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，這些臨時視圖用不到了
  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，這些臨時視圖用不到了
  override func dismissalTransitionDidEnd(completed: Bool) {
    if completed {
      self.presentationWrappingView = nil
      self.dimmingView = nil
    }
  }
}

extension CustomPresentationController {
}

除此以外，這個類還要處理子視圖布局相關的邏輯。它作為動畫代理，還需要為動畫提供animator對象，詳細代碼請在demo的Custom Presentation文件夾下閱讀。

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。兩者是平行關系，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控件的布局，可以無視其實現細節

    self.navigationController.delegate = self
  }
}

與present/dismiss不同的時，現在視圖控制器實現的是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;
  }

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也可以添加交互式轉場動畫，原理也和此前類似。

總結
對於非交互式動畫，需要設置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。

對於交互式動畫，需要在此前的基礎上，由transitioningDelegate屬性提供交互式動畫控制器。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中的四個函數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。