在 Swift 4 中 NavigationBar 不同颜色时的转场

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我们在项目中，往往会遇到两个 Navigation Bar 样式不同的问题，如果直接用苹果官方的控件，会出现各种各样的 bug，因为苹果官方的 Navigation Bar 是共用的，所以在两个不同样式的 Navigation Bar 中做转场操作的时候就会出现各种问题。

今天我们就用 Method Swizzling 的方式来修改一下系统的 Navigation Bar 转场时的样式，最终效果如下图所示：

设置导航栏的背景颜色

我们来为 UIViewController 添加一个扩展，用于存储与设置 Navigation Bar 各种属性。首先，我们来为我们的 UIViewController 添加一个 navBarBgColor 的计算属性。
这里运用了 runtime 的关联方法 objc_getAssociatedObject: 和 objc_setAssociatedObject: 来存取所设置的背景颜色。

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extension UIViewController {
    /// 设置导航栏的背景颜色
	public var navBarBgColor: UIColor {
		get {
		    if let color = objc_getAssociatedObject(self, &DefaultValue.navBarBgColor) as? UIColor {
		        return color
		    }
		    return DefaultValue.navBarBgColor
		}
		set {
		    objc_setAssociatedObject(self, &DefaultValue.navBarBgColor, newValue, .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
		    navigationController?.navBarBackgroundColor(newValue)
		}
	}
}

这时我们就可以存储与设置导航栏的背景色了。

然后我们再为 NavigationController 添加一个扩展，用来调用 Navigationbar 的具体设置方法。

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extension UINavigationController {
    /// 设置背景色
    fileprivate func navBarBackgroundColor(_ color: UIColor) {
        navigationBar.backgroundColor(color)
    }
}

之后我们在扩展 Navigationbar，添加具体的设置逻辑。

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extension UINavigationBar {
    
    /// 导航栏背景视图
    fileprivate var backgroundView: UIView? {
        get {
            guard let bgView = objc_getAssociatedObject(self, &DefaultValue.backgroundView) as? UIView else {
                return nil
            }
            return bgView
        }
        set {
            objc_setAssociatedObject(self, &DefaultValue.backgroundView, newValue, .OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC)
        }
    }
    
    /// 设置导航栏背景色
    fileprivate func backgroundColor(_ color: UIColor) {
        
        if backgroundView == nil {
            // 添加一个透明背景的 image 到 _UIBarBackground
            setBackgroundImage(UIImage(), for: .default)
            let height = DeviceInfo.deviceName == .iPhoneX ? 64 : 88
            backgroundView = UIView(frame: CGRect(x: 0, y: 0, width: Int(bounds.width), height: height))
            backgroundView?.autoresizingMask = .flexibleWidth
            // _UIBarBackground 是 navigationBar 的第一个子视图
            subviews.first?.insertSubview(backgroundView ?? UIView(), at: 0)
        }
        backgroundView?.backgroundColor = color
    }
}

这里我们是直接插入一个 View 到 NavigationBar 的 _UIBarBackground 中，我们直接在这个 View 上面修改颜色即可。至此，设置 NavigationBar 的背景色告一段落，下来我们来看看转场如何做到颜色的均匀过度。

颜色过度 - runtime

要想做到在右滑进行 pop 操作的时候导航栏颜色均匀的过度需要替换一个系统方法 _updateInteractiveTransition:，这个方法是用来监听手势的返回进度的，我们可以在这个方法中计算每一个进度时候导航栏颜色的变化。

大家都知道，在 Objective-C 中进行 Method Swizzling 的时候都需要将替换逻辑放在 dispatch_once 中去执行，保证其执行一次。在 Swift 中，现在已经去掉了 dispatch_once 方法，那么我们应该如何做呢？

苹果文档说道，声明为 static let 和 lazy 的变量具有 dispatch_once 的效果。所以我们就可以用更加 Swift 的方式去实现自己的逻辑，不需要去再造一个 dispatch_once 出来。代码如下：

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/**
 * Swift 中 static let 具备 dispatch once 特性，所以可以用这种方式声明，
 * 闭包的形式声明一个代码块，默认是懒加载
 * 类似于 Objective-c 中的 dispatch once
 */
private static let swizzle: () = {
    let needSwizzleSelectorAry = [
        NSSelectorFromString("_updateInteractiveTransition:"),
        #selector(popToViewController(_:animated:)),
        #selector(popToRootViewController(animated:))
    ]
    let swizzleSelectorAry = [
        #selector(em_updateInteractiveTransition(_:)),
        #selector(em_popToViewController(_:animated:)),
        #selector(em_popToRootViewControllerAnimated(_:))
    ]
    for sel in needSwizzleSelectorAry {
        let str = ("em_" + sel.description).replacingOccurrences(of: "__", with: "_")
        if let originMethod = class_getInstanceMethod(UINavigationController.self, sel),
            let swizzleMethod = class_getInstanceMethod(UINavigationController.self, Selector(str)) {
            
            method_exchangeImplementations(originMethod, swizzleMethod)
        }
    }
}()

这样就可以实现 dispatch_once 的效果。

接下来又是一个棘手的问题，Swift 中已经没有了 +load 方法怎么办，甚至 Swift 3.1 之后 +initialize 方法都已经不能用了。这可如何是好。经过 Google，发现了一个替代的方案，用 Swift 的协议来进行实现：Handling the Deprecation of initialize()

JORDAN SMITH 想法其实很简单，是通过 runtime 获取到所有类的列表，然后向所有遵循 SelfAware 协议的类发送消息，并且他把这些操作放到了 UIApplication 的 next 属性的调用中，同时发现了 next 属性会在 applicationDidFinishLaunching 之前被调用。

代码如下：

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private protocol SelfAware: class {
    static func awake()
}

private class NothingToSeeHere {
    
    static func harmlessFunction() {
        let typeCount = Int(objc_getClassList(nil, 0))
        let types = UnsafeMutablePointer<AnyClass?>.allocate(capacity: typeCount)
        let autoreleasingTypes = AutoreleasingUnsafeMutablePointer<AnyClass>(types)
        objc_getClassList(autoreleasingTypes, Int32(typeCount))
        for index in 0..<typeCount { (types[index] as? SelfAware.Type)?.awake() }
        types.deallocate()
    }
}

extension UIApplication {
    
    /// 启动只执行一次
    private static let runOnce: Void = {
        NothingToSeeHere.harmlessFunction()
    }()
    
    override open var next: UIResponder? {
        /// Called before applicationDidFinishLaunching
        UIApplication.runOnce
        return super.next
    }
}

在别人的帮助下，我们也算是优雅的实现了需要的功能，我们将 swizzle 方法放在 awake() 中去执行。

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extension UINavigationController: SelfAware {
    static func awake() {
        /// 判断是否是其子类
        guard self !== UINavigationController.self else { return }
        self.swizzle
    }
}

计算颜色的过度

接下来我们需要一个方法来计算颜色的过度：

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// 计算颜色的过度
private func averageColor(fromColor: UIColor, toColor: UIColor, percent: CGFloat) -> UIColor {
    var fromRed: CGFloat = 0
    var fromGreen: CGFloat = 0
    var fromBlue: CGFloat = 0
    var fromAlpha: CGFloat = 0
    fromColor.getRed(&fromRed, green: &fromGreen, blue: &fromBlue, alpha: &fromAlpha)
    
    var toRed: CGFloat = 0
    var toGreen: CGFloat = 0
    var toBlue: CGFloat = 0
    var toAlpha: CGFloat = 0
    toColor.getRed(&toRed, green: &toGreen, blue: &toBlue, alpha: &toAlpha)
    
    let nowRed = fromRed + (toRed - fromRed) * percent
    let nowGreen = fromGreen + (toGreen - fromGreen) * percent
    let nowBlue = fromBlue + (toBlue - fromBlue) * percent
    let nowAlpha = fromAlpha + (toAlpha - fromAlpha) * percent
    
    return UIColor(red: nowRed, green: nowGreen, blue: nowBlue, alpha: nowAlpha)
}

实现我们自己的 _updateInteractiveTransition: 方法。

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/// 用于替换系统的 _updateInteractiveTransition: 方法，监听返回手势进度
@objc func em_updateInteractiveTransition(_ percentComplete: CGFloat) {
    guard self.isKind(of: EMNavigationController.self) else { return }
    let topVC = self.topViewController
    /// transitionCoordinator 带有两个 VC 的转场上下文
    if let coor = topVC?.transitionCoordinator,
        let fromVC = coor.viewController(forKey: .from) as? EMViewController,
        let toVC = coor.viewController(forKey: .to) as? EMViewController {
        
        let fromAlpha = fromVC.navBarBgAlpha
        let toAlpha = toVC.navBarBgAlpha
        let nowAlpha = fromAlpha + (toAlpha - fromAlpha) * percentComplete
        self.navBarBackgroundAlpha(nowAlpha)
        
        let fromTintColor = fromVC.navBarTintColor
        let toTintColor = toVC.navBarTintColor
        let nowTintColor = averageColor(fromColor: fromTintColor, toColor: toTintColor, percent: percentComplete)
        self.navBarTintColor(nowTintColor)
        
        let fromColor = fromVC.navBarBgColor
        let toColor = toVC.navBarBgColor
        let nowColor = averageColor(fromColor: fromColor, toColor: toColor, percent: percentComplete)
        self.navBarBackgroundColor(nowColor)
    }
    em_updateInteractiveTransition(percentComplete)
}

至此，我们的过度效果算是搞定一半，还有另外一半就是处理手势取消了。我们需要在 navigationBar:shouldPopItem: 方法中来处理我们的手势取消操作。

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extension UINavigationController: UINavigationBarDelegate {
    
    /// pop
    public func navigationBar(_ navigationBar: UINavigationBar,
                              shouldPop item: UINavigationItem) -> Bool {
        
        if let topVC = topViewController,
            let coor = topVC.transitionCoordinator,
            coor.initiallyInteractive {
            
            if #available(iOS 10.0, *) {
                coor.notifyWhenInteractionChanges({ (context) in
                    self.dealInteractionChanges(context)
                })
            } else {
                coor.notifyWhenInteractionEnds({ (context) in
                    self.dealInteractionChanges(context)
                })
            }
            return true
        }
        
        let itemCount = navigationBar.items?.count ?? 0
        let n = viewControllers.count >= itemCount ? 2 : 1
        let popToVC = viewControllers[viewControllers.count - n]
        
        popToViewController(popToVC, animated: true)
        return true
    }
    
    /// 处理返回手势中断的情况
    private func dealInteractionChanges(_ context: UIViewControllerTransitionCoordinatorContext) {
        /// 设置动画
        let animations: (UITransitionContextViewControllerKey) -> () = { [weak self] in
            if let vc = context.viewController(forKey: $0) as? EMViewController {
                self?.updateAllStyle(vc)
            }
        }
        
        if context.isCancelled {
            /// 手势取消
            let cancelDuration: TimeInterval = context.transitionDuration * Double(context.percentComplete)
            UIView.animate(withDuration: cancelDuration) {
                animations(.from)
            }
        } else {
            /// 手势完成
            let finishDuration: TimeInterval = context.transitionDuration * Double(1 - context.percentComplete)
            UIView.animate(withDuration: finishDuration) {
                animations(.to)
            }
        }
    }
}

现在，我们的导航栏过度效果基本完成，还有一些其他的细节处理，请看我的 GitHub 源码吧。

参考文档

  • 如何优雅地在Swift4中实现Method Swizzling
  • Handling the Deprecation of initialize()
  • Swift 3.1 deprecates initialize(). How can I achieve the same thing?
  • Whither dispatch_once in Swift 3?
  • 导航栏的平滑显示和隐藏 - 个人页的自我修养（1）
  • 超简单！！！ iOS设置状态栏、导航栏按钮、标题、颜色、透明度，偏移等