iOS实录11：代码处理iOS的横竖屏旋转

[这是第11篇]

导语： iOS App中大多数页面是只展示竖屏下的效果，但是少部分页面需要支持横竖屏。本文分别介绍监听屏幕旋转方向、视图控制器中旋转方向的设置、屏幕旋转方向下的视图处理以及 强制横屏的处理

一、监听屏幕旋转方向

在处理iOS横竖屏时，经常会和UIDeviceOrientation、UIInterfaceOrientation和UIInterfaceOrientationMask这三个枚举类型打交道，它们从不同角度描述了屏幕旋转方向。

1、UIDeviceOrientation：设备方向

iOS的设备方向是通过iOS的加速计来获取的。

1）iOS定义了以下七种设备方向

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIDeviceOrientation) {
    UIDeviceOrientationUnknown,                 // 未知方向，可能是设备(屏幕)斜置
    UIDeviceOrientationPortrait,                // 设备(屏幕)直立
    UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown,      // 设备(屏幕)直立，上下顛倒
    UIDeviceOrientationLandscapeLeft,           // 设备(屏幕)向左横置
    UIDeviceOrientationLandscapeRight,          // 设备(屏幕)向右橫置
    UIDeviceOrientationFaceUp,                  // 设备(屏幕)朝上平躺
    UIDeviceOrientationFaceDown                 // 设备(屏幕)朝下平躺
};

说明：UIDeviceOrientation参考home键方向，如：home方向在右，设备(屏幕)方向向左（UIDeviceOrientationLandscapeLeft）

2）读取设备方向

UIDevice单例代表当前的设备。从这个单例中可以获得的信息设备，如设备方向orientation。

UIDeviceOrientation deviceOrientation = [UIDevice currentDevice].orientation;

3）监听、处理和移除设备方向改变的通知

当设备方向变化时候，发出UIDeviceOrientationDidChangeNotification通知；注册监听该通知，可以针对不同的设备方向处理视图展示。

//开启和监听 设备旋转的通知（不开启的话，设备方向一直是UIInterfaceOrientationUnknown）
if (![UIDevice currentDevice].generatesDeviceOrientationNotifications) {
    [[UIDevice currentDevice] beginGeneratingDeviceOrientationNotifications];
}
[[NSNotificationCenter defaultCenter]addObserver:self selector:@selector(handleDeviceOrientationChange:) 
                                     name:UIDeviceOrientationDidChangeNotification object:nil];


//设备方向改变的处理
- (void)handleDeviceOrientationChange:(NSNotification *)notification{

    UIDeviceOrientation deviceOrientation = [UIDevice currentDevice].orientation;
    switch (ddeviceOrientation) {
        case UIDeviceOrientationFaceUp:
            NSLog(@"屏幕朝上平躺");
            break;

        case UIDeviceOrientationFaceDown:
            NSLog(@"屏幕朝下平躺");
            break;

        case UIDeviceOrientationUnknown:
            NSLog(@"未知方向");
            break;

        case UIDeviceOrientationLandscapeLeft:
            NSLog(@"屏幕向左横置");
            break;

        case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
            NSLog(@"屏幕向右橫置");
            break;

        case UIDeviceOrientationPortrait:
            NSLog(@"屏幕直立");
            break;

        case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
            NSLog(@"屏幕直立，上下顛倒");
            break;

        default:
            NSLog(@"无法辨识");
            break;
    }
}

//最后在dealloc中移除通知 和结束设备旋转的通知
- (void)dealloc{
    //...
    [[NSNotificationCenter defaultCenter]removeObserver:self];
    [[UIDevice currentDevice]endGeneratingDeviceOrientationNotifications];
}

说明：手机锁定竖屏后，UIDeviceOrientationDidChangeNotification通知就失效了。

2、UIInterfaceOrientation：界面方向

界面方向是反应iOS中界面的方向，它和Home按钮的方向是一致的。

1）iOS定义了以下五种界面方向

typedef NS_ENUM(NSInteger, UIInterfaceOrientation) {
    UIInterfaceOrientationUnknown            = UIDeviceOrientationUnknown,       //未知方向
    UIInterfaceOrientationPortrait           = UIDeviceOrientationPortrait,               //界面直立
    UIInterfaceOrientationPortraitUpsideDown = UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown,  //界面直立，上下颠倒
    UIInterfaceOrientationLandscapeLeft      = UIDeviceOrientationLandscapeRight,   //界面朝左
    UIInterfaceOrientationLandscapeRight     = UIDeviceOrientationLandscapeLeft    //界面朝右
} __TVOS_PROHIBITED;

说明：从定义可知，界面方向和设别方向有对应关系，如界面的竖直方向就是设备的竖直方向：UIInterfaceOrientationUnknown = UIDeviceOrientationUnknown

2）读取界面方向

UIInterfaceOrientation和状态栏有关，通过UIApplication的单例调用statusBarOrientation来获取

 UIInterfaceOrientation interfaceOrientation = [[UIApplication sharedApplication] statusBarOrientation];

3）监听、处理和移除界面方向改变的通知

当界面方向变化时候，先后发出UIApplicationWillChangeStatusBarOrientationNotification和 UIApplicationDidChangeStatusBarOrientationNotification通知；注册监听这两个通知，可以针对不同的界面方向处理视图展示。

//以监听UIApplicationDidChangeStatusBarOrientationNotification通知为例
[[NSNotificationCenter defaultCenter]addObserver:self selector:@selector(handleStatusBarOrientationChange:) 
                                     name:UIApplicationDidChangeStatusBarOrientationNotification object:nil];


//界面方向改变的处理
- (void)handleStatusBarOrientationChange: (NSNotification *)notification{

    UIInterfaceOrientation interfaceOrientation = [[UIApplication sharedApplication] statusBarOrientation];
    switch (interfaceOrientation) {

        case UIInterfaceOrientationUnknown:
            NSLog(@"未知方向");
            break;

        case UIInterfaceOrientationPortrait:
            NSLog(@"界面直立");
            break;

        case UIInterfaceOrientationPortraitUpsideDown:
            NSLog(@"界面直立，上下颠倒");
            break;

        case UIInterfaceOrientationLandscapeLeft:
            NSLog(@"界面朝左");
            break;

        case UIInterfaceOrientationLandscapeRight:
            NSLog(@"界面朝右");
            break;

        default:
            break;
    }
}

//最后在dealloc中移除通知
- (void)dealloc{
    //...
    [[NSNotificationCenter defaultCenter]removeObserver:self];
    [[UIDevice currentDevice]endGeneratingDeviceOrientationNotifications];
}

说明：手机锁定竖屏后，UIApplicationWillChangeStatusBarOrientationNotification和 UIApplicationDidChangeStatusBarOrientationNotification通知也失效了。

3、UIInterfaceOrientationMask

UIInterfaceOrientationMask是为了集成多种UIInterfaceOrientation而定义的类型，和ViewController相关，一共有7种

1）iOS中的UIInterfaceOrientationMask定义

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, UIInterfaceOrientationMask) {
    UIInterfaceOrientationMaskPortrait = (1 << UIInterfaceOrientationPortrait),
    UIInterfaceOrientationMaskLandscapeLeft = (1 << UIInterfaceOrientationLandscapeLeft),
    UIInterfaceOrientationMaskLandscapeRight = (1 << UIInterfaceOrientationLandscapeRight),
    UIInterfaceOrientationMaskPortraitUpsideDown = (1 << UIInterfaceOrientationPortraitUpsideDown),
    UIInterfaceOrientationMaskLandscape = (UIInterfaceOrientationMaskLandscapeLeft | UIInterfaceOrientationMaskLandscapeRight),
    UIInterfaceOrientationMaskAll = (UIInterfaceOrientationMaskPortrait | UIInterfaceOrientationMaskLandscapeLeft | UIInterfaceOrientationMaskLandscapeRight | UIInterfaceOrientationMaskPortraitUpsideDown),
    UIInterfaceOrientationMaskAllButUpsideDown = (UIInterfaceOrientationMaskPortrait | UIInterfaceOrientationMaskLandscapeLeft | UIInterfaceOrientationMaskLandscapeRight),
} __TVOS_PROHIBITED;

2）UIInterfaceOrientationMask的使用

在ViewController可以重写- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations方法返回类型，来决定UIViewController可以支持哪些界面方向。

//支持界面直立
- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations{
    return UIInterfaceOrientationMaskPortrait;
}

总结：UIDeviceOrientation（设备方向）和UIInterfaceOrientation（屏幕方向）是两个不同的概念。前者代表了设备的一种状态，而后者是屏幕为了应对不同的设备状态，做出的用户界面上的响应。在iOS设备旋转时，由UIKit接收到旋转事件，然后通过AppDelegate通知当前程序的UIWindow对象，UIWindow对象通知它的rootViewController，如果该rootViewController支持旋转后的屏幕方向，完成旋转，否则不旋转；弹出的ViewController也是如此处理。

二、视图控制器中旋转方向的设置

0、关于禁止横屏的操作（不建议）

比较常规的方法有两种。

方法1：在项目的General-->Deployment Info-->Device Orientation中，只勾选Portrait(竖屏)

勾选Portrait.png

方法2：Device Orientation默认设置，在Appdelegate中实现supportedInterfaceOrientationsForWindow:只返回UIInterfaceOrientationMaskPortraitt(竖屏)

-  (NSUInteger)application:(UIApplication *)application supportedInterfaceOrientationsForWindow:(UIWindow *)window  {  
     return UIInterfaceOrientationMaskPortrait;  
}

说明：极少的APP中所有界面都是竖屏的，因为总会有界面需要支持横屏，如视频播放页。所以不建议设置禁止APP页面横屏。

下面介绍如何让项目中的视图控制器中旋转方向的设置

1、APP支持多个方向

APP支持多个方向.png

说明：如此，APP支持横屏和竖屏了，但是具体视图控制器支持的页面方向还需要进一步处理。由于不支持竖屏颠倒(Upside Down)，即使设备上下颠倒，通过API也不会获得设备、屏幕上下颠倒方向的。

2、支持ViewController屏幕方向设置

1）关键函数

视图控制器支持的界面方向主要由以下三个函数控制

//是否自动旋转,返回YES可以自动旋转,返回NO禁止旋转  
- (BOOL)shouldAutorotate NS_AVAILABLE_IOS(6_0) __TVOS_PROHIBITED;  

//返回支持的方向  
- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations NS_AVAILABLE_IOS(6_0) __TVOS_PROHIBITED;  

//由模态推出的视图控制器 优先支持的屏幕方向
- (UIInterfaceOrientation)preferredInterfaceOrientationForPresentation NS_AVAILABLE_IOS(6_0) __TVOS_PROHIBITED;

2） QSBaseViewController设置

//QSBaseViewController.h
@interface QSBaseController : UIViewController

@end

//QSBaseViewController.m
@implementation QSBaseController

  //#pragma mark - 控制屏幕旋转方法
//是否自动旋转,返回YES可以自动旋转,返回NO禁止旋转
- (BOOL)shouldAutorotate{
    return NO;
}

//返回支持的方向
- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations{
    return UIInterfaceOrientationMaskPortrait;
}

//由模态推出的视图控制器 优先支持的屏幕方向
- (UIInterfaceOrientation)preferredInterfaceOrientationForPresentation{
    return UIInterfaceOrientationPortrait;
}
@end

说明1：QSBaseViewController默认不支持旋转，只支持 界面竖直方向，项目中的Controller都继承自QSBaseViewController，可以通过重写这三个方法来让Controller支持除竖屏之外的方向或旋转。

3）在QSNavigationController设置

目标：通过QSNavigationController来push视图控制器时，把支持屏幕旋转的设置交给最新push进来([self.viewControllers lastObject])的viewController来设置。

//QSNavigationController.h
@interface QSNavigationController : UINavigationController

@end

//QSNavigationController.m
@implementation QSNavigationController

#pragma mark - 控制屏幕旋转方法
- (BOOL)shouldAutorotate{  
    return [[self.viewControllers lastObject]shouldAutorotate];
}

- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations{
    return [[self.viewControllers lastObject]supportedInterfaceOrientations];
}

- (UIInterfaceOrientation)preferredInterfaceOrientationForPresentation{
    return [[self.viewControllers lastObject] preferredInterfaceOrientationForPresentation];
}
@end

4）在QSTabBarController设置

目标：TabBarController通常作为整个程序的rootViewController，UITabBar上面显示的每一个Tab都对应着一个ViewController；每点击一个Tab，出现的ViewController（self.selectedViewController）对屏幕旋转和支持方向的设置交给其自身去控制。

//QSTabBarController.h
@interface QSTabBarController : UITabBarController

@end

//QSTabBarController.m
@implementation QSTabBarController

#pragma mark - 控制屏幕旋转方法
- (BOOL)shouldAutorotate{
    return [self.selectedViewController shouldAutorotate];
}

- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations{
    return [self.selectedViewController supportedInterfaceOrientations];
}

- (UIInterfaceOrientation)preferredInterfaceOrientationForPresentation{
    return [self.selectedViewController preferredInterfaceOrientationForPresentation];
}
@end

三、屏幕旋转方向下的视图处理

1、屏幕旋转时，建议监听UIApplicationDidChangeStatusBarOrientationNotification

原因1：supportedInterfaceOrientations方法中最终返回的是 多个界面方向。

原因2（最重要的原因）：我们真正要处理的是页面方向发生旋转UI的变化。而在设备的物理方向发生旋转的时候，如果此时当前控制器的页面并没有旋转，我们这时改变UI布局，可能就发生问题了。

2、屏幕的宽高处理

1）在iOS 8之后，当屏幕旋转的时候，[[UIScreen mainScreen] bounds]也发生了改变。如横屏时候的屏幕宽度其实是竖屏的时候屏幕的高度。

2）我们处理视图布局时候，如果使用到屏幕的宽高，不要直接使用SCREEN_HEIGHT和SCREEN_WIDTH，而使用SCREEN_MIN和SCREEN_MAX

#define SCREEN_HEIGHT CGRectGetHeight([[UIScreen mainScreen] bounds])
#define SCREEN_WIDTH  CGRectGetWidth([[UIScreen mainScreen] bounds])

#define SCREEN_MIN MIN(SCREEN_HEIGHT,SCREEN_WIDTH)
#define SCREEN_MAX MAX(SCREEN_HEIGHT,SCREEN_WIDTH)

说明：竖屏时候，宽是SCREEN_MIN，高是SCREEN_MAX；横屏时候，宽是SCREEN_MAX，高是SCREEN_MIN。

3、屏幕旋转下处理Demo

//监听UIApplicationDidChangeStatusBarOrientationNotification的处理
- (void)handleStatusBarOrientationChange: (NSNotification *)notification{

    UIInterfaceOrientation interfaceOrientation = [[UIApplication sharedApplication] statusBarOrientation];
    BOOL isLandscape = NO;
    switch (interfaceOrientation) {

        case UIInterfaceOrientationUnknown:
            NSLog(@"未知方向");
            break;

        case UIInterfaceOrientationPortrait:
        case UIInterfaceOrientationPortraitUpsideDown:
            isLandscape = NO;
            break;

        case UIInterfaceOrientationLandscapeLeft:
        case UIInterfaceOrientationLandscapeRight:
            isLandscape = YES;
            break;

        default:
            break;
    }
    if (isLandscape) {
        self.tableView.frame = CGRectMake(0, 0, SCREEN_MAX, SCREEN_MIN - 44);
    }else{
        self.tableView.frame = CGRectMake(0, 0, SCREEN_MIN, SCREEN_MAX - 64);
    }

    [self.tableView reloadData];
}

说明：当然也可以选择使用Masonry这样优秀的AutoLayout布局第三方库来处理，storyBoard来布局次之。

4、屏幕旋转下处理Demo效果图

竖屏下效果.png

横屏下效果.png

5、屏幕旋转处理的建议

1）旋转前后，view当前显示的位置尽量不变

2）旋转过程中，暂时界面操作的响应

3）视图中有tableview的话，旋转后，强制 [tableview reloadData]，保证在方向变化以后，新的row能够充满全屏。

四、强制横屏

APP中某些页面，如视频播放页，一出现就要求横屏。这些横屏页面或模态弹出、或push进来。

1、模态弹出ViewController情况下强制横屏的设置

//QSShow3Controller.m
- (BOOL)shouldAutorotate{
    return NO;
}

- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations{
    return UIInterfaceOrientationMaskLandscapeRight;
}

- (UIInterfaceOrientation)preferredInterfaceOrientationForPresentation{
    return UIInterfaceOrientationLandscapeRight;
}

//模态弹出
QSShow3Controller *vc = [[QSShow3Controller alloc]init];
[self presentViewController:vc animated:YES completion:nil];

说明：这种情况比较简单处理。

2、push推入ViewController情况下强制横屏的设置

//QSShow4Controller.m
-(void)viewWillAppear:(BOOL)animated{

   [super viewWillAppear:animated];
   [self setInterfaceOrientation:UIInterfaceOrientationLandscapeRight];
}

//强制转屏（这个方法最好放在BaseVController中）
- (void)setInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)orientation{

    if ([[UIDevice currentDevice] respondsToSelector:@selector(setOrientation:)]) {
        SEL selector  = NSSelectorFromString(@"setOrientation:");
        NSInvocation *invocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:[UIDevice instanceMethodSignatureForSelector:selector]];
        [invocation setSelector:selector];
        [invocation setTarget:[UIDevice currentDevice]];
        // 从2开始是因为前两个参数已经被selector和target占用
        [invocation setArgument:&orientation atIndex:2];
        [invocation invoke];
    }
}

//必须返回YES
- (BOOL)shouldAutorotate{
    return YES;
}

- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations{
    return UIInterfaceOrientationMaskLandscapeRight;
}

//Push推入
QSShow4Controller *vc = [[QSShow4Controller alloc]init];
[self.navigationController pushViewController:vc animated:YES];

说明：苹果不允许直接调用setOrientation方法，否则有被拒的风险；使用NSInvocation对象给[UIDevice currentDevice]发消息，强制改变设备方向，使其页面方向对应改变，这是苹果允许的。

五、其他

1、 APP启动时，手机横屏下，首页UI（该页面只支持竖屏）出错（add by 2017/6/20）

//设置设置状态栏竖屏
[[UIApplication sharedApplication]setStatusBarOrientation:UIInterfaceOrientationPortrait];

以上详细源码参考：QSRotationScreenDemo