前言
最近换了份新工作要使用到CoreGraphics去绘图，作者对这个框架不是很熟悉就决定开始研究一下这个框架
Core Graphics是Quartz 2D的一个高级绘图引擎，常用与iOS，tvOS，macOS的图形绘制应用开发。Core Graphics是对底层C语言的一个简单封装，其中提供大量的低层次，轻量级的2D渲染API。
Core Graphics在绘图系统中的地位
我们最常用的绘图框架就是UIKit，其底层是CoreGraphics实现的，而且绝大多数的图形界面也都是由UIKit完成。
Core Graphics在绘图系统中的结构图：
- UIKit：最常用的视图框架，封装度最高，都是OC对象
- CoreGraphics：主要绘图系统，常用于绘制自定义视图，纯C的API，使用Quartz2D做引擎
- CoreAnimation：提供强大的2D和3D动画效果
- OpenGL-ES：主要用于游戏绘制，但它是一套编程规范，具体由设备制造商实现
Core Graphics的坐标系
UIKit的坐标与Core Graphics的坐标是不一样的，UIKit的坐标默认原点在左上角，而Core Graphics的原点在左下角
通常两个坐标系之间是需要转换的，左图是修改前，右图是修改后：
那为什么我们在drawRect方法中使用CoreGraphics方法绘制内容的时候可以使用UIKit的坐标系？
因为iOS系统在drawRect返回CGContext的时候，默认帮我们进行了一次变换，以方便开发者直接用UIKit坐标系进行渲染。
转换坐标的API
/*
平移坐标系统。该方法相当于把原来位于 (0, 0) 位置的坐标原点平移到 (tx, ty) 点。
在平移后的坐标系统上绘制图形时，所有坐标点的 X 坐标都相当于增加了 tx，
所有点的 Y 坐标都相当于增加了 ty。
*/
CGContextTranslateCTM(CGContextRef _Nullable c, CGFloat tx, CGFloat ty)
/*
缩放坐标系统。该方法控制坐标系统水平方向上缩放 sx，垂直方向上缩放 sy。
在缩放后的坐标系统上绘制图形时，所有点的 X 坐标都相当于乘以 sx 因子，
所有点的 Y 坐标都相当于乘以 sy 因子。
*/
CGContextScaleCTM(CGContextRef _Nullable c, CGFloat sx, CGFloat sy)
/*
旋转坐标系统。该方法控制坐标系统旋转 angle 弧度。
在缩放后的坐标系统上绘制图形时，所有坐标点的 X、Y 坐标都相当于旋转了 angle弧度之后的坐标。
*/
CGContextRotateCTM(CGContextRef _Nullable c, CGFloat angle)
图形上下文Graphics Context
图形上下文(CGContext)对于我们来说是一个透明的东西，我们不需要关心它的实现以及它是怎么绘制的，只需把我们要绘制的内容告诉它即可。
Core Graphics中提供如下几种图形上下文：
位图图形上下文（Bitmap Graphics Context）：位图图形上下文用于将RGB图像，GMYK图像或者黑白图像绘制到一个位图(bitmap)对象中。
PDF图形上下文（PDF Graphics Context）：PDF图形上下文可以帮助开发者创建PDF文件，将内容绘制进PDF文件中，其与位图上下文最大的区别在于PDF数据可以保存多页图像。
窗口上下文（Window Graphics Context）：用于OS系统中的窗口绘制。
图层上下文（Layer Context）：用于将内容绘制在Layer图层上。
打印上下文（Post Graphics Context）：使用Mac打印功能时，此上下文用于将内容绘制在打印输出源上。
而在iOS开发中，视图显示在屏幕上及它的内容需要更新时会被调用drawRect:方法。我们只需要实现drawRect:方法，并且把我们需要绘制的内容提供给获取到的上下文就可以实现绘制。
获取当前上下文
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
// 获取当前上下文
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
...
}
设置绘图的上下文(context)
- UIGraphicsPushContext(context)：把context压入栈中，并把context设置为当前绘图上下文
- UIGraphicsPopContext()：将栈顶的上下文弹出，恢复先前的上下文，但是绘图状态不变
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
[[UIColor redColor] setFill];
UIGraphicsPushContext(UIGraphicsGetCurrentContext());
[[UIColor blackColor] setFill];
UIGraphicsPopContext();
UIRectFill(CGRectMake(100, 100, 100, 100)); // black color
}
设置绘图的状态(state)
- CGContextSaveGState(context)：保存context的状态
- CGContextRestoreGState：恢复保存context的状态
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
[[UIColor redColor] setFill];
CGContextSaveGState(UIGraphicsGetCurrentContext());
[[UIColor blackColor] setFill];
CGContextRestoreGState(UIGraphicsGetCurrentContext());
UIRectFill(CGRectMake(100, 100, 100, 100)); // red color
}
