GIF在iOS中的使用场景
GIF在iOS中的使用场景有以下三个方面。
（1）GIF图片分解为单帧图片。
（2）一系列单帧图片合成GIF图片。
（3）iOS系统上展示GIF动画效果。
在GIF的合成和分解方面将会接触到iOS图像处理核心框架ImageIO，作为iOS系统中图像处理的核心框架，它为我们提供了各种丰富的API，本文将要实现的GIF分解与合成功能，通过ImageIO就可以很方便地实现。GIF动画展示效果将结合UIImageView和定时器，利用逐帧展示的方式为大家呈现GIF动画效果。
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GIF分解单帧图片
1 GIF图片分解过程
GIF分解为单帧图片的过程如下。
整个过程划分为5个模块、4个过程，分别如下。
（1）本地读取GIF图片，将其转换为NSdata数据类型。
（2）将NSData作为ImageIO模块的输入。
（3）获取ImageIO的输出数据：UIImage。
（4）将获取到的UIImage数据存储为JPG或者PNG格式保存到本地。
在整个GIF图片分解的过程中，ImageIO是处理过程的核心部分。它负责对GIF文件格式进行解析，并将解析之后的数据转换为一帧帧图片输出。幸运的是我们并不是“轮子”的创造者，而是只要使用轮子即可。所以在本书中我们不去研究GIF分解合成算法的具体实现方式，而是将注意力聚焦在如何使用ImageIO框架实现需要的功能上。
2 GIF图片分解代码实现
在正式分析代码之前，先来看看整个工程的文件结构，如图。
源文件使用的是plane.gif文件。ViewController.swift文件中的viewDidLoad()方法中包含了GIF图片分解为单帧图片并保存到本地的所有代码。下面就结合“GIF分解为单帧图片的过程”来实现这一功能。
功能模块一：读取GIF文件并将之转换为NSdata类型。
1 let gifPath:NSString = Bundle.main.path(forResource: "plane", ofType: "gif")! as NSString
2 let gifData:Data = try! Data(contentsOf: URL(fileURLWithPath: gifPath as String))
代码第1行通过path方法获取文件名为plane、文件格式为gif的文件地址。第2行获取文件信息并加载到gifData（NSData类型）变量中。至此已经完成整个处理流程的第一个环节。
功能模块二：利用ImageIO框架，遍历所有GIF子帧。需要注意的是使用ImageIO必须把读取到的NSdata数据转换为ImageIO可以处理的数据类型，这里使用CGImageSourceRef实现。其相应功能模块的处理流程如下所示。
1 let gifDataSource:CGImageSource =
CGImageSourceCreateWithData(gifData as CFData, nil)!
2 let gifImageCount:Int = CGImageSourceGetCount(gifDataSource)
3 for i in 0...gifImageCount-1{
let imageref:CGImage? =CGImageSourceCreateImageAtIndex(gifDataSource, i, nil)
let image:UIImage = UIImage(cgImage: imageref!,scale:UIScreen.main.scale,orientation:UIImageOrientation.up )
}
下面是GIF数据处理流程中ImageIO部分功能描述。代码第1行实现将GIF原始数据类型NSdata转换为ImageIO可以直接处理的数据类型CGImageSourceRef。第2行获取当前GIF图片的分帧个数。我们知道GIF图片都是由一帧帧图片组成的，那么这一行就是为了获取构成GIF图片的张数。第3行对CGImageSource数据按照图片的序号进行遍历，将遍历出的结果使用UIImage系统方法将之转换为UIImage。
这里重点为大家介绍两种方法。
CGImageSourceCreateImageAtIndex方法的作用是返回GIF中其中某一帧图像的CGImage类型数据。该方法有三个参数，参数1为GIF原始数据，参数2 为GIF子帧中的序号（该序号从0开始），参数3为GIF数据提取的一些选择参数，因为这里不是很常用，所以设置为nil。
public func CGImageSourceCreateImageAtIndex(_ isrc: CGImageSource, _ index: Int, _ options: CFDictionary?) -> CGImage?
以下为UIImage类的方法，这个方法用于实例化UIImage实例对象。该方法有三个参数，参数1为需要构建UIImage的内容，注意这里的内容是CGImage类型，参数2为手机物理像素与手机和手机显示分辨率的换算系数，参数3表明构建的UIImage的图像方向。通过这个方法就可以在某种手机分辨率下构建指定方向的图像，当然图像的类型是UIImage类型。
public init(CGImage cgImage: CGImage, scale: CGFloat, orientation: UIImageOrientation)
通过上述两步已经获取了UIImage，然而UIImage并不是通常我们看到的图像格式，此图像格式最大的特点是无法存储为本地可以查看的图片格式，因此如果需要将图像保存在本地，就需要在这之前将已经得到的UIImage数据类型转换为PNG或者JPG类型的图像数据，然后才能把图像存储到本地。
下面是完整的GIF图像分解保存代码：
override func viewDidLoad() {
1 super.viewDidLoad()
2 let gifPath:NSString = Bundle.main.path(forResource:"plane", ofType: "gif")! as NSString
3 let gifData:Data = try! Data(contentsOf:URL(fileURLWithPath: gifPath as String))
4 let gifDataSource:CGImageSource =CGImageSourceCreateWithData(gifData as CFData, nil)!
5 let gifImageCount:Int =CGImageSourceGetCount(gifDataSource)
6 for i in 0...gifImageCount-1{
7 let imageref:CGImage? =CGImageSourceCreateImageAtIndex(gifDataSource, i, nil)
8 let image:UIImage = UIImage(cgImage: imageref!,scale:UIScreen.main.scale,orientation:UIImageOrientation.up )
9 let imageData:Data = UIImagePNGRepresentation(image)!
10 var docs=NSSearchPathForDirectoriesInDomains(.documentDirectory, .userDomainMask, true)
11 let documentsDirectory = docs[0] as String
12 let imagePath = documentsDirectory+"/\(i)"+".png"
13 try? imageData .write(to: URL(fileURLWithPath:imagePath), options: [.atomic])
14 print("\(imagePath)")
}
}
代码第1行使用UIImagePNGRepresentation方法将UIImage数据类型存储为PNG格式的data数据类型，第2行代码和第3行代码获取应用的Document目录，第4行调用write方法将图片写入到本地文件中。如果大家想查看最终写入的效果，可以在最后一行添加print信息，将文件写入路径打印出来，观察图像写入是否成功。
3 GIF图片分解最终实现效果
通过上述代码中的最后一行print("(imagePath)")可以获取图片最终保存的路径。进入该路径下可以看到下图所示的图片最终分解结果。
根据上下图，在Mac系统下，利用系统图片的查看工具来查看GIF图片的分帧结果，对比图中内容，可以看出GIF图片分解的结果是正确的。
序列图像合成GIF图像
1 GIF图片合成思路
多帧图像合成GIF的过程和GIF分解多帧图像的过程互逆，GIF图片分解过程倒过来推，就是GIF图像合成的过程。这里将上面分解的67张序列单帧图像作为需要处理的输入源进行讲述。
从功能上来说，GIF图片的合成分为以下三个主要部分。
（1）加载待处理的67张原始数据源。
（2）在Document目录下构建GIF文件。
（3）设置GIF文件属性，利用ImageIO编码GIF文件。
2 GIF图片合成代码实现
如下代码是根据GIF构建的三个主要步骤进行编写的。第一部分代码的功能是将67张PNG图片读取到NSMutableArray数组中。代码第1行初始化可变数组，第2行遍历67张本地图片，第3行按照图片的命名规律，构建67张图片名称，第4行加载本地图片。最后一行将读取的图片依次加载到images可变数组中。
// Part1:读取67张png图片
1 let images:NSMutableArray = NSMutableArray()
2 for i in 0...66{// 遍历本地67张图片
3 let imagePath = "\(i).png" // 构建图片名称
4 let image:UIImage = UIImage(named: imagePath)!//
5 images.addObject(image)// 将图片添加到数组中}
代码第二部分的功能是构建在Document目录下的GIF文件路径。具体实现如下所示。
// Part2:在Document目录创建gif文件
1 var docs=NSSearchPathForDirectoriesInDomains(.documentDirectory, .userDomainMask, true)
2 let documentsDirectory = docs[0] as String
3 let gifPath = documentsDirectory+"/plane.gif"
4 print("\(gifPath)")
5 let url = CFURLCreateWithFileSystemPath(kCFAllocatorDefault, gifPath as CFString!,CFURLPathStyle.cfurlposixPathStyle, false)
6 let destion = CGImageDestinationCreateWithURL(url!, kUTTypeGIF, images.count, nil)
代码1一行和第2行获取Document路径地址，第3行代码通过字符串拼接时组成完整的Document路径下plane.gif文件路径。为了方便查看GIF文件所在路径，第4行代码将GIF文件路径打印出来。第5行代码将plane.gif文件路径由string类型转换为URL类型。最后一行代码是ImageIO中构建GIF图片非常重要的方法，我们重点来分析该方法的作用和功能。
public func CGImageDestinationCreateWithURL(_ url: CFURL, _ type: CFString, _ count: Int, _ options: CFDictionary?) -> CGImageDestination?
CGImageDestinationCreateWithURL方法的作用是创建一个图片的目标对象，为了便于大家理解，这里把图片目标对象比喻为一个集合体。
CGImageDestination结构
集合体中描述了构成当前图片目标对象的一系列参数，如图片的URL地址、图片类型、图片帧数、配置参数等。本代码中将plane.gif的本地文件路径作为参数1传递给这个图片目标对象，参数2描述了图片的类型为GIF图片，参数3表明当前GIF图片构成的帧数，参数4暂时给它一个空值。
