重写draw方法后自定义UIView失去UIView.animate动画能力的原因

问题说明 #

我创建了继承自UIView的自定义类，重写draw(_:)方法用于绘制自定义形状，之后发现该视图无法通过UIView.animate执行动画。目前已找到通过view.layer.addSublayer添加形状的替代方案，但想弄明白为什么重写draw(_:)会让视图失去动画能力，希望能给新手开发者一些参考。

测试代码如下：

import UIKit

class ViewController: UIViewController {

    var shapeView: CustomShapeView = {
        let view = CustomShapeView()
        view.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = false
        return view
    }()

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        view.addSubview(shapeView)

        NSLayoutConstraint.activate([
            shapeView.widthAnchor.constraint(equalToConstant: 100),
            shapeView.heightAnchor.constraint(equalToConstant: 100),
            shapeView.centerXAnchor.constraint(equalTo: view.centerXAnchor),
            shapeView.centerYAnchor.constraint(equalTo: view.centerYAnchor)
        ])
    }

    override func viewDidAppear(_ animated: Bool) {
        super.viewDidAppear(animated)
        
        self.shapeView.backgroundColor = .green

        UIView.animate(withDuration: 5.0, animations: { [weak self] in
            self?.shapeView.backgroundColor = UIColor.red
        })
    }

    class CustomShapeView: UIView {
        override func draw(_ rect: CGRect) {

        }
    }
}

核心原因 #

• 后备存储的创建：只要重写了draw(_:)方法，无论实现是否为空，系统都会认为你需要手动绘制内容，因此会为该视图创建一个位图后备存储（backing store）。所有绘制操作都会渲染到这个位图上，视图的显示本质变成了展示这张静态位图。
• 隐式动画的禁用：UIView.animate依赖的是CALayer的隐式动画机制——它会自动为图层的可动画属性（比如backgroundColor、bounds等）生成过渡动画。但当视图拥有后备存储时，系统会自动关闭图层的隐式动画，因为对位图做动画的性能开销极高，且不符合常规动画的交互预期。
• 绘制逻辑的优先级：重写draw(_:)后，视图的显示优先级会偏向手动绘制的内容，图层属性的动态变化会被位图覆盖，自然无法触发动画效果。

可行解决方案 #

• 移除不必要的draw(_:)重写：如果不需要手动绘制内容，直接删掉draw(_:)方法，视图会恢复默认的图层动画能力，UIView.animate就能正常工作。
• 使用子图层实现自定义绘制：像你已经尝试的那样，通过view.layer.addSublayer添加CAShapeLayer等专用图层来绘制自定义形状。这种方式下，主视图的图层不受影响，依然支持隐式动画，不会干扰背景色、位置等属性的动画。
• 手动触发重绘（不推荐）：如果必须保留draw(_:)，可以在动画闭包中调用setNeedsDisplay()强制重绘，但这种方式的动画流畅度和性能远不如直接操作图层属性，仅适合特殊场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者iwazovsky