iOS开发·UIWindow与视图层级调整技巧(makeKeyWindow,resignKeyWindow,makeKeyAndVisible,keyWindow,windowLevel,UIWind

iOS开发过程中,多人开发或者导入第三方框架的时候,可能碰到UIWindow层级冲突的问题。

例如,很多人习惯在keyWindow上添加一个自定义浮层视图,但是,当自己或者其它第三方框架曾经调高过其它自定义UIWindow属性windowLevel,或者有其它同级windowLevel的UIWindow后来改变过显示状态(如.hidden=NO,makeKeyAndVisible等),而且又没有 设将其设置为keyWindow,结果导致正在显示的UIWindow不是keyWindow,从而导致添加到keyWindow上自定义视图无法显示(被覆盖了)。

如何查看App的UIWindow层级

一. 为App初始化一个默认UIWindow对象

在AppDelegate.m中需要初始化一个window属性,作为后面往App添加视图的容器

1. 初始化操作写在如下UIApplicationDelegate代理方法中
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
2. 一个初始化window操作示例如下,具体根据产品需求设置
self.window = [[UIWindow alloc]initWithFrame:[UIScreen mainScreen].bounds];
self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
[self.window makeKeyAndVisible];
3. 接下来需指定window的rootViewController
//判断该用首次欢迎页or密码登录页等等
if ([CommonUtils isStringNilOrEmpty:[CommonUtils getStrValueInUDWithKey:kIsGuide]]) {
    [CommonUtils saveStrValueInUD:@"1" forKey:kGuide];
    // 欢迎页置为rootViewController
    self.window.rootViewController = [[WHGuidePagesController alloc]initWithNibName:@"WHGuidePagesController" bundle:nil];
}else{
    // 检查各种密码决定登录方式,并分别设置rootViewController
    [self chooseVerifyMethod];
}
4. 注意点:rootViewController属性
  • 目前只有UIWindowrootViewController这个属性,不要跟UINavigationController里面的根视图概念混淆。
  • UINavigationController其实并没有 rootViewController这个属性!也就没有自带的setter方法。要设置其根视图只能通过如下方法,而不能通过属性的setter方法和点语法设置根视图。
- (instancetype)initWithRootViewController:(UIViewController *)rootViewController; 
// Convenience method pushes the root view controller without animation.
5. 大多数APP的视图层级关系(以有底部TabBar的App为例)
  • 1). [UIApplication sharedApplication].keyWindow为UIWindow对象。比如,获取APP的keyWindow并往上添加视图的代码:
[[UIApplication sharedApplication].keyWindow addSubview:self.signView];
  • 2). 假设APP的keyWindow对象为uiWindow,则uiWindow.rootViewController为UITabBarController对象(也只有UIWindow可以用点语法设置根视图)。比如,为设置rootViewController代码:
self.window.rootViewController = customTabBarVC;//AppDelegate.m里面
  • 3). UITabBarController对象的viewControllers包含UINavigationController对象。设置其viewControllers的方法:
- (void)setViewControllers:(NSArray<__kindof UIViewController *> * __nullable)viewControllers animated:(BOOL)animated;
  • 4). UINavigationController对象的rootViewController为UIViewController对象。初始化其rootViewController的方法为:
- (instancetype)initWithRootViewController:(UIViewController *)rootViewController;
6. 获取keyWindow(它并不一定是当前最上层显示的window)的rootViewController

可以通过如下方法找到当前UIWindow的rootViewController,前提是当keyWindow真的显示在最上层。

#pragma mark - 获取根视图的(导航、标签)视图控制器
+ (UINavigationController *)getRootVCformViewController
{
    UIViewController *rootVC = [UIApplication sharedApplication].keyWindow.rootViewController;
    UINavigationController *nav = nil;
    if ([rootVC isKindOfClass:[UITabBarController class]]) {
        UITabBarController *tabbar = (UITabBarController *)rootVC;
        NSInteger index = tabbar.selectedIndex;
        nav = tabbar.childViewControllers[index];
    }else if ([rootVC isKindOfClass:[UINavigationController class]]) {
        nav = (UINavigationController *)rootVC;
    }else if ([rootVC isKindOfClass:[UIViewController class]]) {
        NSLog(@"This no UINavigationController...");
    }
    return nav;
}

二. 在自定义的UIWindow添加自定义视图

假设想为一个APP添加一个手势验证的页面,当进入APP弹出这个手势验证页面。如果不想影响原来的UIWindow,可以考虑新建一个UIWindow并覆盖原来的UIWindow,并往新建的UIWindow上添加各种手势相关的视图及控制器。但在手势验证完后,务必销毁这个自定义的UIWindow,否则可能导致看不见的UIWindow越积越多。

1. 自定义UIWindow
_window = [[UIWindow alloc]initWithFrame:[[UIScreen mainScreen] bounds]];
_window.hidden = NO;
[self.window makeKeyAndVisible];
2. 指定自定义视图控制器
UIViewController *vc = [[UIViewController alloc]init];
_window.rootViewController = vc;
3. 销毁自定义UIWindow

自定义视图用完后,记得要销毁自定义的UIWindow,否则导致APP以后会有越来越多没用到的UIWindow,即使再也没有显示过它们,但是可以用调试工具看到许多废弃的window。可参考方法如下

- (void)dismiss {
    
    [self.window resignKeyWindow];
    self.window.windowLevel = -1000;
    self.window.hidden = YES;
    [self.window.rootViewController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
    
    self.window = nil;
}

三. UIWindow的显示特性

1. 相同windowLevel下,调整UIWindow显示层的基本方法

1). 显示相关属性:hidden
  • 如果仅仅想显示一个UIWindow
customWindow.hidden = NO;

PS: 虽然设置自己的hidden即可显示出来,但上述方法并不会"自动"影响之前显示的UIWindow对象的hidden属性。如果,之前UIWindow的hidden = NO,设置新UIWindow的hidden将旧UIWindow覆盖后,旧UIWindow的hidden属性依旧为NO。

  • 如果仅仅想隐藏一个UIWindow
customWindow.hidden = YES;

PS: 如果你没有专门设置过hidden属性,系统默认为YES。上述代码会将UIWindow绝对隐藏,不管有没其他UIWindow覆盖。当也没有其它非隐藏的UIWindow的时候,APP屏幕完全黑屏。

  • 如果想显示一个UIWindow,同时设置为keyWindow,并将其显示在同一windowLevel的其它任何UIWindow之上
- (void)makeKeyAndVisible

PS: 上述方法真的会将其显示在同一windowLevel的其它任何UIWindow之上!显示最上层的UIWindow以最后执行过该代码的UIWindow为准。

2). 显示相关方法:makeKeyAndVisible的作用
[self.window makeKeyAndVisible];

其执行效果包括 但不限于 执行了如下代码(因为还会覆盖同level的所有window):

[self.window makeKeyWindow];
self.window.hidden = NO;

讲真,makeKeyAndVisible真的会自动改变hidden属性值为NO。

3). UIWindow对象的hidden属性默认值
  • 默认值:YES

PS:如果你仅仅创建一个UIWindow,而又不专门设置hidden属性(或者makeKeyAndVisible),系统默认分配的默认值为true。例如,我们把影响到hidden属性的方法屏蔽掉:

self.window = [[UIWindow alloc]initWithFrame:[UIScreen mainScreen].bounds];
self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
// [self.window makeKeyAndVisible];
// [self.window makeKeyWindow];
// self.window.hidden = NO;

再来打印hidden属性如下:

po self.window.isHidden
true
4). 误区:关于keyWindow的混淆易错点

设置keyWindow与否并 影响视图层级显示,仅来接收键盘及其它非触摸事件。如果没有专门设置过keyWindow的hiden为NO,而且也没有其它非隐藏的UIWindow,那么APP会黑屏。

  • 如果仅仅设置为keyWindow
- (void)makeKeyWindow
  • 如果仅仅解除为keyWindow
- (void)resignKeyWindow

app的keyWindow与是否在最上层显示没有任何关系。比如,你如果想通过[[UIApplication sharedApplication] keyWindow]获取正在显示的UIWindow是极其不准确 的。有时候通过这个代码获取的如果真的是正在显示的UIWindow,仅仅是因为碰巧而已。

5). 警惕点:有多个hidden属性=NO的UIWindow,该显示谁?

如上所见,makeKeyAndVisible与hidden的setter方法均可以改变hidden的值,但有个问题,经过多次调整,可能有多个UIWindow的hidden都为NO,那么应该显示谁?

  • 对于hidden的setter方法,最终显示的以最后 执行过 .hidden=NO 的UIWindow为准,且执行 .hidden=NO 之前hidden的值为YES。(hidden如果是从NO改为NO的最后 改变UIWindow的显示状态)
  • 对于makeKeyAndVisible方法,最终显示的以最后 执行过 makeKeyAndVisible 的UIWindow为准。
  • 对于先后分别用makeKeyAndVisible方法和hidden的setter方法,还是先后分别用hidden的setter方法和makeKeyAndVisible方法,结局同样以最后改变显示状态的UIWindow为准。

2. 基于windowLevel,调整UIWindow显示层的拓展方法

先去UIWindow.h里面看看UIWindowLevel的定义:

typedef CGFloat UIWindowLevel;
UIKIT_EXTERN const UIWindowLevel UIWindowLevelNormal;
UIKIT_EXTERN const UIWindowLevel UIWindowLevelAlert;
UIKIT_EXTERN const UIWindowLevel UIWindowLevelStatusBar __TVOS_PROHIBITED;

例如,在手势相关类中调整自定义的UIWindow层级

[self.window makeKeyAndVisible]; 
_window.windowLevel = UIWindowLevelAlert;
  • 打印代表UIWindowLevelAlert层级的数据值
(lldb) po self.window.windowLevel
2000
  • 同理,打印代表UIWindowLevelStatusBar层级的数据值
(lldb) po self.window.windowLevel
1000
  • 同理,打印代表UIWindowLevelNormal层级的数据值
(lldb) po self.window.windowLevel
0

小结:

  1. windowLevel数值越大的显示在窗口栈的越上面
  2. 显示层的优先级 为: UIWindowLevelAlert > UIWindowLevelStatusBar > UIWindowLevelNormal
  3. 系统给UIWindow默认的windowLevel为UIWindowLevelNormal

Xcode查看窗口栈

四. UIWindow常见操作方法总结

1. 获取App所有window的windows数组
 [[UIApplication sharedApplication] windows]

例如,第三方加载动画框架KVNProcess中KVNProgress.m文件会有一段这样的代码:

- (void)addToCurrentWindow
{
    UIWindow *currentWindow = nil;
    
    NSEnumerator *frontToBackWindows = [[[UIApplication sharedApplication] windows] reverseObjectEnumerator];
    
    for (UIWindow *window in frontToBackWindows) {
        if (window.windowLevel == UIWindowLevelNormal) {
            currentWindow = window;
            break;
        }
    }
    
    if (self.superview != currentWindow) {
        [self addToView:currentWindow];
    }
}
2. keyWindow
[[UIApplication sharedApplication] keyWindow]

例如,第三方下拉菜单框架FFDropDownMenu的FFDropDownMenuView.m文件中有这样一段代码:

UIWindow *keyWindow = [UIApplication sharedApplication].keyWindow;
[keyWindow addSubview:self];

这段代码的目的是添加到最上层UIWindow,但实际操作是把自己的视图添加到keyWindow上。其实,如果我们在编写代码时严谨地保证keyWindow是显示在最上层的UIWindow,这样写没有问题。但如果:自己或者其它第三方框架曾经调高过其它UIWindow属性windowLevel,或者有同级windowLevel的其它UIWindow后来改变过显示状态(如.hidden=NO,makeKeyAndVisible等),可能会导致下拉菜单的弹出视图无法显示(被覆盖)。

3. 获取AppDelegate单例的window属性

专门获取AppDelegate.m文件中的window属性,不包含其它其定义的window

[[[UIApplication sharedApplication] delegate] window]

拓展一下,获取AppDelegate单例的方法为

+ (AppDelegate *)sharedDelegate
{
    return (AppDelegate *)[[UIApplication sharedApplication] delegate];
}

附. 调试打印例子

  • 启动APP,AppDelegate.m中的window属性
(lldb) po self.window
<UIWindow: 0x15fd24390; frame = (0 0; 320 568); gestureRecognizers = <NSArray: 0x1700567a0>; layer = <UIWindowLayer: 0x170233700>>
  • 跳转手势,GestureScreen.m中的window属性
(lldb) po _window
<UIWindow: 0x15fd29160; frame = (0 0; 320 568); gestureRecognizers = <NSArray: 0x170057f70>; layer = <UIWindowLayer: 0x1702345c0>>
  • 此时,可查看所有window
(lldb) po [[UIApplication sharedApplication] windows]
<__NSArrayM 0x17405c290>(
<UIWindow: 0x15fd24390; frame = (0 0; 320 568); gestureRecognizers = <NSArray: 0x1700567a0>; layer = <UIWindowLayer: 0x170233700>>,
<UIWindow: 0x15fd29160; frame = (0 0; 320 568); gestureRecognizers = <NSArray: 0x170057f70>; layer = <UIWindowLayer: 0x1702345c0>>
)
  • 此时,断点在手势相关类中,也可专门查看AppDelegate.m中的window属性:假设UIWindow *delegateWindow = [[[UIApplication sharedApplication] delegate] window]; 打印如下
(lldb) po delegateWindow
<UIWindow: 0x15fd24390; frame = (0 0; 320 568); gestureRecognizers = <NSArray: 0x1700567a0>; layer = <UIWindowLayer: 0x170233700>>

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