2018 May 11 Map

地图系列之一CoreLocation框架

简介

在移动互联网时代，移动app能解决用户的很多生活琐事，比如
1. 周边：找餐馆、找KTV、找电影院等等
2. 导航：根据用户设定的起点和终点，进行路线规划，并指引用户如何到达
在上述应用中，都用到了定位和地图功能，在iOS开发中，要想加入这2大功能，必须基于2个框架进行开发
1. CoreLocation ：用于地理定位，地理编码，区域监听等（着重功能实现）
2. MapKit ：用于地图展示，例如大头针，路线、覆盖层展示等（着重界面展示）
3. 说明: 这两个框架MapKit相对来说更加重量级,MapKit定位是相对于CoreLocation来做的,因此要先研究CoreLocation
2个热门专业术语
1. LBS ：Location Based Service(基于定位的服务)
2. SoLoMo ：Social Local Mobile（索罗门）

CoreLocation框架

CoreLocation框架使用前提
1. 导入框架（Xcode5.0之后可以省略）
2. 导入主头文件#import <CoreLocation/CoreLocation.h>
CoreLocation框架使用须知
1. CoreLocation框架中所有数据类型的前缀都是CL
2. CoreLocation中使用CLLocationManager对象来做用户定位

用户隐私的保护

1. iOS<8.0

从iOS 6开始，苹果在保护用户隐私方面做了很大的加强，以下操作都必须经过用户批准授权
1. 要想获得用户的位置/想访问用户的通讯录、日历、相机、相册等等
2. 当想访问用户的隐私信息时，系统会自动弹出一个对话框让用户授权
3. 一旦用户选择了Don’t Allow，意味着你的应用以后就无法使用定位功能
开发者必须在Info.plist中设置NSLocationUsageDescription说明定位的目的(Privacy - Location Usage Description)

前台定位

创建位置管理者 CLLocationManager并设置代理

 // 创建定位服务管理者
 CLLocationManager *localManager = [[CLLocationManager alloc] init];
 //设置代理
 localManager.delegate = self;

开始定位,调用方法,更新位置信息

 //开始定位用户位置
 [localManager startUpdatingLocation];

在CLLocationManagerDelegate的代理方法中获取用户位置信息

 /* 只要定位的用户位置就会调用(调用频率特别高) */
 - (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager
      didUpdateLocations:(NSArray<CLLocation *> *)locations{
 }

后台定位
1. 条件:
  1. 在前台基础上,勾选后台模式location updates或者直接info.plist文件,添加Required background modes(两者实现同一个操作)
2. 操作:(两者二选一)
  1. Capabilities -> Background Models -> 选中Location updates 打钩
  2. info.plist操作:
    添加Required background modes(数组类型)-> App registers for location updates

2. iOS>=8.0 && iOS<9.0

从iOS8.0开始，苹果进一步加强了对用户隐私的保护

当APP想访问用户的隐私信息时，系统就不再自动弹出一个对话框让用户授权

解决方案：

调用iOS8.0的API，主动请求哟公户授权

 //请求允许在前台获取用户位置的授权
 - (void)requestWhenInUseAuthorization API_AVAILABLE(ios(8.0)) API_UNAVAILABLE(macos);
 //请求允许在前后台都能获取用户位置的授权
 - (void)requestAlwaysAuthorization API_AVAILABLE(ios(8.0), macos(10.15)) API_UNAVAILABLE(tvos);

同时务必在info.plist文件中配置对应的键值对，否则以上请求授权方法不生效

 NSLocationWhenInUseUsageDescription 允许在前台获取GPS的描述
 NSLocationAlwaysUsageDescription 允许在前后台获取GPS的描述

前台定位
1. 创建位置管理者CLLocationManager,并设置代理(略)
2. 开始定位,调用方法(略)
3. 在CLLocationManagerDelegate的代理方法中获取用户位置信息(略)
4. iOS8.0后增加操作:
  1. 主动请求前台定位授权
    [localManager requestWhenInUseAuthorization];
  2. 在info.plist中填写对应的key(一定要填key)
    NSLocationWhenInUseUsageDescription 需要您的同意,才能访问您的位置
后台定位
1. 需要在前台定位基础上,即先将上面4步做完
2. 两种方案:
  1. 方案一:
    1. 开启后台模式 Location updates
      1. Capabilities -> Background Models -> 选中Location updates 打钩
    2. 特点:
      1. 当在后台获取到用户的位置时,会在顶部显示一个蓝条,提醒用户这个app在不断的获取你的位置信息
      2. 当用户点击了这个蓝条,会打开对应的app
  2. 方案二:
    1. 开启前后台定位授权
      [localManager requestAlwaysAuthorization];
    2. 在info.plist中填写对应的key(一定要填key)
      NSLocationAlwaysUsageDescription 需要您的同意,才能访问您的位置

3. iOS>+9.0 iOS<11.0

前台定位
1. 相对于iOS8.0 前台定位一样,没有变化(略)
后台定位
1. 需要在前台定位基础上,即先将上面4步做完
2. 两种方案
  1. 方案一:
    1. 开启后台模式 Location updates
      1. Capabilities -> Background Models -> 选中Location updates 打钩
    2. iOS9.0后增加操作
      localManager.allowsBackgroundLocationUpdates = YES;
    3. 特点:
      1. 当在后台获取到用户的位置时,会在顶部显示一个蓝条,提醒用户这个app在不断的获取你的位置信息
      2. 当用户点击了这个蓝条,会打开对应的app
  2. 方案二:(与iOS8.0一样)

4. iOS>= 11.0

在之前的基础上在info.plist中增加一个字段即可

 NSLocationAlwaysAndWhenInUseUsageDescription  需要您的同意,才能访问您的位置

CLLocationManager

CLLocationManager可以实现地理定位/指南针/区域监听功能
1. 地理定位: 获取当前的位置信息
2. 指南针: 获取当前的设备朝向
3. 区域监听: 判断某个定位是否在一个区域内

CLLocationManager的常用方法

 //开始更新用户位置
 - (void)startUpdatingLocation;
    
 //获取地理位置,只获取一次(iOS>9.0)
 - (void)requestLocation;
    
 //停止更新用户位置
 - (void) stopUpdatingLocation;
    
 //判断当前应用的定位功能是否可用：为了严谨起见，最好在使用定位功能之前判断当前应用的定位功能是否可用
 + (BOOL)locationServicesEnabled;

常见属性

 每隔多少米定位一次
 @property(assign, nonatomic) CLLocationDistance distanceFilter;
    
 定位精确度（越精确就越耗电，定位时间越长）
 @property(assign, nonatomic) CLLocationAccuracy desiredAccuracy;
    
 CLLocationAccuracy常用枚举常量: 
 kCLLocationAccuracyBestForNavigation//最适合导航
 kCLLocationAccuracyBest//最好的
 kCLLocationAccuracyNearestTenMeters//10m
 kCLLocationAccuracyHundredMeters//100m
 kCLLocationAccuracyKilometer//1000m
 kCLLocationAccuracyThreeKilometers//3000m

常用代理方法

 /*
  当调用了startUpdatingLocation方法后，就开始不断地请求、刷新用户的位置，一旦请求到用户位置就会调用代理的下面方法
  只要定位的用户位置就会调用(调用频率特别高)
  locations: 数组里面是CLLocation对象
  */
 - (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager
      didUpdateLocations:(NSArray<CLLocation *> *)locations{
     NSLog(@"--------%@",locations);
     //1. 获取位置对象
     CLLocation *location = locations.firstObject;
     //2. 取出经纬度
     CLLocationCoordinate2D coordinate = location.coordinate;
     NSLog(@"纬度为:%f--经度为:-%f",coordinate.latitude,coordinate.longitude);
        
     // 停止定位(省电措施：只要不想用定位服务，就马上停止定位服务)
     [manager stopUpdatingLocation];
 }
 //监听用户授权的状态
 - (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didChangeAuthorizationStatus:(CLAuthorizationStatus)status;
 /*
  CLAuthorizationStatus枚举如下:
  kCLAuthorizationStatusNotDetermined 用户还未决定
  kCLAuthorizationStatusRestricted 访问受限
  kCLAuthorizationStatusDenied 用户拒绝
  kCLAuthorizationStatusAuthorizedAlways 获得了前后台定位授权
  kCLAuthorizationStatusAuthorizedWhenInUse 获得了前台定位授权
  */
    
 //获取位置失败调用
 - (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager
 didFailWithError:(NSError *)error;

CLLocation

CLLocation用来表示某个位置的地理信息，比如经纬度、海拔等等

常用属性

 //经纬度
 @property(readonly, nonatomic) CLLocationCoordinate2D coordinate;
 CLLocationCoordinate2D类型是一个结构体:
 struct CLLocationCoordinate2D {
  CLLocationDegrees latitude;//纬度
  CLLocationDegrees longitude;//经度
 };
 //通常用CLLocationCoordinate2DMake(CLLocationDegrees latitude, CLLocationDegrees longitude);函数来创建CLLocationCoordinate2D结构体
    
 //海拔
 @property(readonly, nonatomic) CLLocationDistance altitude;
    
 //路线，航向（取值范围是0.0° ~ 359.9°，0.0°代表真北方向）
 @property(readonly, nonatomic) CLLocationDirection course;
    
 //移动速度（单位是m/s）
 @property(readonly, nonatomic) CLLocationSpeed speed;
    
 //该方法可以计算2个位置之间的距离
 - (CLLocationDistance)distanceFromLocation:(const CLLocation *)location

举例使用

地理定位

#import "ViewController.h"
#import <CoreLocation/CoreLocation.h>
@interface ViewController ()<CLLocationManagerDelegate>
@property (nonatomic,strong) CLLocationManager *localManager;
@end

@implementation ViewController
-(CLLocationManager *)localManager{
    if (_localManager == nil) {
        //1. 创建定位服务管理者
        _localManager = [[CLLocationManager alloc] init];;
        _localManager.delegate = self;
        //每隔多少米定位一次
        _localManager.distanceFilter = 100;
        //定位精度
        _localManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyBest;
        //iOS8.0+ 前台/前后台定位
        [_localManager requestWhenInUseAuthorization];
        [_localManager requestAlwaysAuthorization];
        }
    return _localManager ;
}


-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    //开始定位用户位置
    [self.localManager startUpdatingLocation];
//    if (@available(iOS 9.0, *)) {
//        [self.localManager requestLocation];
//    } else {
//        // Fallback on earlier versions
//    }
}
/*
 只要定位的用户位置就会调用(调用频率特别高)
 locations: 数组里面是CLLocation对象
 
 */
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager
     didUpdateLocations:(NSArray<CLLocation *> *)locations{
    NSLog(@"--------%@",locations);
    //1. 获取位置对象
    CLLocation *location = locations.lastObject;
    //2. 取出经纬度
    CLLocationCoordinate2D coordinate = location.coordinate;
    NSLog(@"纬度为:%f--经度为:-%f",coordinate.latitude,coordinate.longitude);
    
//    // 停止定位(省电措施：只要不想用定位服务，就马上停止定位服务)
//    [manager stopUpdatingLocation];
}

//检查用户授权的状态
-(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didChangeAuthorizationStatus:(CLAuthorizationStatus)status{
}
//定位失败时调用
-(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didFailWithError:(NSError *)error{
    
}
@end

指南针

思路分析:

获取设备朝向
1. 磁北方向: magneticHeading(常用)
2. 真北方向: trueHeading
让图片逆向旋转同样的角度
注意: 指南针只是获取用户的设备朝向,并没有涉及到用户的隐私,因此不需要用户进行定位授权

 #import "ViewController.h"
 #import <CoreLocation/CoreLocation.h>
 @interface ViewController ()<CLLocationManagerDelegate>
 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;
 @property (nonatomic,strong) CLLocationManager *locationManager;
 @end
    
 @implementation ViewController
 -(CLLocationManager *)locationManager{
     if (_locationManager == nil) {
         _locationManager = [[CLLocationManager alloc] init];
         _locationManager.delegate =self;
     }
     return _locationManager ;
 }
    
 - (void)viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     //1. 创建位置管理者
     if (CLLocationManager.headingAvailable) {
         [self.locationManager startUpdatingHeading];
     }else{
         NSLog(@"当前磁力计设备不支持!!!");
     }
 }
 - (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager
        didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading{
     NSLog(@"---------");
     //1. 拿到当前设备朝向
     //真正的北方: trueHeading
     //磁北方向
    CLLocationDirection angle = newHeading.magneticHeading;
     //2. 让图片反向旋转
     //把角度转换为弧度
     CGFloat hudu = angle/180 * M_PI;
     [UIView animateWithDuration:0.5 animations:^{
         self.imageView.transform = CGAffineTransformMakeRotation(-hudu);
     }];
 }

区域监听

使用情况: 设定一个圆形(或其他形状)区域,通过获取用户的位置,当用户进入或者离开该区域时,调用相应的代理方法

 #import "ViewController.h"
 #import <CoreLocation/CoreLocation.h>
 @interface ViewController ()<CLLocationManagerDelegate>
 @property (nonatomic,strong) CLLocationManager *locationManager;
 @end
    
 @implementation ViewController
 -(CLLocationManager *)locationManager{
     if (_locationManager == nil) {
         _locationManager = [[CLLocationManager alloc] init];
         _locationManager.delegate =self;
         //要想进行区域监听,必须进行定位授权
         //iOS8.0+ 前台/前后台定位
         [_locationManager requestWhenInUseAuthorization];
         [_locationManager requestAlwaysAuthorization];
     }
     return _locationManager ;
 }
    
 - (void)viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     //1. 创建区域
     CLLocationCoordinate2D center =  CLLocationCoordinate2DMake(22.33, 122.44);
     CLLocationDistance distance = 1000;
    
     if (distance>self.locationManager.maximumRegionMonitoringDistance) {
         NSLog(@"监听区域超过了最大值");
         distance = self.locationManager.maximumRegionMonitoringDistance;
     }
     CLRegion *region = [[CLCircularRegion alloc] initWithCenter:center radius:distance identifier:@"eeee"];
     //class: 监听的区域时什么种类: 圆形(CLCircularRegion)/其他
     if ([CLLocationManager isMonitoringAvailableForClass:[CLCircularRegion class]]) {
         //2. 开始监听区域,停止监听：[self.locationManagerstopMonitoringForRegion:region];
         [self.locationManager startMonitoringForRegion:region];
         //2.1 请求当前区域的状态(程序一启动,先查看当前位置是不是在对应区域内,调用对应的代理方法)
         [self.locationManager requestStateForRegion:region];
     }else{
         NSLog(@"不能监听区域");
     }
        
 }
    
 //进入区域时调用
 -(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didEnterRegion:(CLRegion *)region{
     NSLog(@"进入了区域");
 }
 //离开区域时调用
 -(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didExitRegion:(CLRegion *)region{
     NSLog(@"离开了区域");
 }
 /*
  情况:
  因为上面的两个代理方法,只有在动作即区域改变的时候才会调用,但是在有些时候,程序加载之后,我就要展示当前位置是否在区域内,这就需要这个代理方法了
  该代理方法跟: [self.locationManager requestStateForRegion:region];结合使用
  */
 -(void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didDetermineState:(CLRegionState)state forRegion:(CLRegion *)region{
     switch (state) {
         case CLRegionStateUnknown:
             NSLog(@"不知道");
             break;
         case CLRegionStateInside:
             NSLog(@"在区域内");
             break;
         case CLRegionStateOutside:
             NSLog(@"在区域外");
             break;
         default:
             break;
     }
 }
 @end

CLGeocoder

使用CLGeocoder可以完成“地理编码”和“反地理编码”
1. 地理编码：根据给定的地名，获得具体的位置信息（比如经纬度、地址的全称等）
2. 反地理编码：根据给定的经纬度，获得具体的位置信息

地理编码方法

 - (void)geocodeAddressString:(NSString *)addressString completionHandler:(CLGeocodeCompletionHandler)completionHandler;

反地理编码方法

 - (void)reverseGeocodeLocation:(CLLocation *)location completionHandler:(CLGeocodeCompletionHandler)completionHandler;

CLGeocodeCompletionHandler
1. 当地理\反地理编码完成时，就会调用CLGeocodeCompletionHandler这个block
```
 typedef void (^CLGeocodeCompletionHandler)(NSArray *placemarks, NSError *error);
```
2. 参数分析:
  1. 这个block传递2个参数
  2. error ：当编码出错时（比如编码不出具体的信息）有值
  3. 里面装着CLPlacemark对象(为什么是一个数组? 因为同一个地名全国可能有几个地方)

CLPlacemark

CLPlacemark的字面意思是地标，封装详细的地址位置信息

常用属性如下

 //地理位置
 @property (nonatomic, readonly) CLLocation *location;
 //区域
 @property (nonatomic, readonly) CLRegion *region;
 //详细的地址信息
 @property (nonatomic, readonly) NSDictionary *addressDictionary;
 //地址名称
 @property (nonatomic, readonly) NSString *name;
 //城市
 @property (nonatomic, readonly) NSString *locality;

代码举例:

 #import "ViewController.h"
 #import <CoreLocation/CoreLocation.h>
 @interface ViewController ()
 @property (nonatomic,strong) CLGeocoder *geocoder;
 #pragma mark - 地理编码
    
 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *addressField;
 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *longitudeLabel;
 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *latitudeLabel;
 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *detailAddressLabel;
    
 #pragma mark - 反地理编码
 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *longtitudeField;
 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *latitudeField;
 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *reverseDetailAddressLabel;
    
 @end
    
 @implementation ViewController
 -(CLGeocoder *)geocoder{
     if (_geocoder == nil) {
         _geocoder = [[CLGeocoder alloc] init];
     }
     return _geocoder ;
 }
 //地理编码
 - (IBAction)geocode:(id)sender {
     if (!self.addressField.text.length) {
         return;
     }
     [self.geocoder geocodeAddressString:self.addressField.text completionHandler:^(NSArray<CLPlacemark *> * _Nullable placemarks, NSError * _Nullable error) {
         if (error) {//有错误
             NSLog(@"");
             self.detailAddressLabel.text = @"您查找的地址不存在!";
         }else{
             CLPlacemark *placemark = placemarks.firstObject;
             self.longitudeLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%f",placemark.location.coordinate.longitude];
             self.latitudeLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%f",placemark.location.coordinate.latitude];
             self.detailAddressLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%@-%@-%@",placemark.country,placemark.administrativeArea,placemark.locality];
             NSLog(@"%@",placemark.addressDictionary);
         }
     }];
 }
    
 //反地理编码
 - (IBAction)reverseGeocode:(id)sender {
     // 1.包装位置
     CLLocationDegrees latitude = [self.latitudeField.text doubleValue];
     CLLocationDegrees longitude = [self.longtitudeField.text doubleValue];
     CLLocation *loc = [[CLLocation alloc] initWithLatitude:latitude longitude:longitude];
     [self.geocoder reverseGeocodeLocation:loc completionHandler:^(NSArray<CLPlacemark *> * _Nullable placemarks, NSError * _Nullable error) {
         if (error) {//有错误
             NSLog(@"");
             self.reverseDetailAddressLabel.text = @"您查找的地址不存在!";
         }else{
             CLPlacemark *placemark = placemarks.firstObject;
             self.reverseDetailAddressLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%@-%@-%@",placemark.country,placemark.administrativeArea,placemark.locality];
             NSLog(@"%@",placemark.addressDictionary);
         }
     }];
 }
    
 @end