Apple 怎样实现UIScrollView

其实一个UIScrollView 和 UIView没有什么区别，我们从 UIView 的渲染开始谈起，一步步讲到 UIScrollView 的原理，开始吧！

渲染：

渲染分成光栅化和组合两个步骤：

光栅化：通过一系列绘制参数，生成一张图片，任何 UIView (CALayer)绘制到屏幕上时都是一张图片;
组合：当前 UIView 光栅化后生成的这张图片，会复合到他的SuperView 上；然后，他的SuperView 光栅化后生成的图片，也会复合到他自己的SuperView上，一个雪球效应，整个光栅化后的图片越来越大，最终整个试图层级中，最下面的那一个UIView （UIWindow）就是我们再屏幕上看到的东西。

了解了渲染的原理之后，我们还了解到一个视图绘制到屏幕上，和两个属性息息相关。（Frame & Bounds）；分清他们之间的区别，是我们透析出 UIScrollView 滑动的真正原因。

Frame & Bounds

Frame 和 Bounds 都是一个矩形，他们的size 通常都相等（如果进行了旋转等变化，size也不慎相等了）
他们的 origin 通常都不相等。

Step1：在一个 UIView 的光栅化阶段，他不关心，后序阶段（既组合阶段）中怎样 position 和怎样组合。在光栅化阶段， UIView 只关心他自己是怎样绘制的（drawRect：方法中）。如下图像是一个人内省的过程，只关心自己内部的实现，需要结合 bounds 参数来绘制自己的内容。

光栅化过程.png

Step2：在一个UIView 的组合阶段，他根据 frame 参数，指定了他的位置和尺寸，这时候他会将自己的光栅化图片复合到 superView上；如图2：相比光栅化内省的过程，组合像是一个和父视图沟通交流的过程，最终把自己的这个图片复合到他的父视图上。

复合过程.png

Bounds VS. Content.png

看到这里，我们知道了， bounds 是用来绘制自己内部内容的，frame 是用来绘制自己在外部父视图中位置和尺寸的。那么，我们来看一组数学公式：

CompositedPosition.x = View.frame.origin.x - Superview.bounds.origin.x;
CompositedPosition.y = View.frame.origin.y - Superview.bounds.origin.y;

解释： (组合后该UIView的 origin = 在父视图中 frame 的origin - 该UIView所在父视图 bounds 的origin )。很好理解了，组合的过程中，我们一方面考虑到该UIView 所在父视图中的frame来绘制位置和尺寸，同时，我们考虑到了该 UIView 的父视图 bounds 属性，规定了他的子视图是从哪里开始绘制的。（Eureka!）

Eureka.jpg

UIScrollView 的 ContentOffset

如果我是Apple的工程师，就会想到，我可以这样实现 Scroll 滚动：
给当前的 UIView 的父视图添加一个 PanGestrue 手势，手势滑动过程中，不停地修改他的 Frame，不就实现了滚动了吗？？？
这时候问题来了，一个父视图中有很多子视图，在滚动过程中，我们开发者需要处理所有子视图的 frame 的修改，这简直是一件不可能完成的事。
这时候，再看看我们之前总结的那个公式：

CompositedPosition.x = View.frame.origin.x - Superview.bounds.origin.x;
CompositedPosition.y = View.frame.origin.y - Superview.bounds.origin.y;

既然我们对于修改View 的 Frame 无能为力，那么我们能否修改他父视图的 bounds 属性呢？试试呗！

以前，我们总是假定bounds 的 origin 为（0，0），所以我们经常得出当前 View的最终光栅化并且复合之后的显示效果只由 frame 决定；如果 bounds 的 origin 不再是（0，0）了呢？看看下面这张图：

改变Bounds.png

我们修改了紫色视图 bounds，他的content 开始绘制的原点变化了，子视图绿色的 Button 光栅化并且复合后的位置也就变化了。

到这里，想明白了吗？其实 UIScrollView 滚动的真正原理就是，滚动的过程中，不断修改他的 bounds，使得他的子视图们最终复合出来的 image 位置不同了而已。仅此而已，Apple 的工程师们，为了隐藏这个秘密，还给 UIScrollView 提供了一个属性，叫做 ContentOffset ，修改 ContentOffset，其实内部就是为了修改其 bounds

至此，UIScrollView 的原理，我们就很清晰了。我也为此 Blog 实现了一个简单的自定义UIScrollView，就是从创建一个 UIView开始的 GitHub - sishenyihuba/DXLScrollView: This is a custom UIScrollVIew ,for digging into theory begin the sence.

ContentSize

ContentSize这个属性其实就是定义了 contentOffset 的最大范围，既限制了 UIScrollView 的滚动区域。

ContentInset

这个属性提供了 UIScrollView 的一种能力，可以在滚动区域之外再添加一些视图，这是一个非常有意思的能力，可参考我开源的 DXLRefreshView 来理解其中的原理。