使用 CGPDFDocument、CATiledLayer 和 UIPageViewController 做简单的 PDF 阅读器（一）

http://blog.csdn.net/ccwf2006/article/details/53291998

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最近项目中需要给客户看一些比较私密的文件，为了防止盗取和篡改，需要用 PDF 格式，为 app 添加了一个简单的 PDF 阅读模块。

打开 PDF

iOS 打开 PDF 是非常方便的事情，系统原生支持。

- (BOOL)openPDFFile:(NSString*)filePath{
NSURL* pdfURL = [NSURL fileURLWithPath:filePath];
CFURLRef cfpdfURL = CFURLCreateWithFileSystemPath(CFAllocatorGetDefault(), CFStringCreateWithCString(CFAllocatorGetDefault(), pdfURL.path.UTF8String, kCFStringEncodingUTF8), kCFURLPOSIXPathStyle, NO);
_pdfDocument = CGPDFDocumentCreateWithURL(cfpdfURL);
CFRelease(cfpdfURL);
if (_pdfDocument == nil) {
return NO;
}
_totalPageNum = CGPDFDocumentGetNumberOfPages(_pdfDocument);
return YES;
}

CFStringCreateWithCString(CFAllocatorGetDefault(), pdfURL.path.UTF8String, kCFStringEncodingUTF8)

CGPDFDocumentCreateWithURL这里的 path，可以使用 NSURL 的fileURLWithPath:来获取，并用CFStringCreateWithCString转换。

_pdfDocument 是 CGPDFDocumentRef 类型的，在打开 PDF 文件以后，一直持有 PDF 文件的引用。

_totalPageNum = CGPDFDocumentGetNumberOfPages(_pdfDocument);

使用这个方法获取 PDF 总页数，供翻页的时候使用。

- (PDFContentViewController* _Nullable)showPage:(size_t)pageNum{
if (_totalPageNum > 0 && pageNum <= _totalPageNum && pageNum > 0) {
if (_currentPage != nil) {
_currentPage = nil;
}
_currentPage = CGPDFDocumentGetPage(_pdfDocument, pageNum);
PDFContentViewController* pdfContentViewController = [[PDFContentViewController alloc]init];
[pdfContentViewController showPdfPage:_currentPage];
pdfContentViewController.pageNumber = pageNum;
return pdfContentViewController;
}else{
return nil;
}
}

这里使用 CGPDFDocumentGetPage 来获取 PDF 文件中某一页的引用。

第一个参数是对 pdf 文件的引用，第二个参数可以直接取到某一页。这里很奇快的是，page 的下标是从1开始的，向CGPDFDocumentGetPage传入0会直接报错。

PDFContentViewController是一个显示 PDF 页面的类，每个 PDF 页面创建一个类。刚好给 UIPageViewController 做翻页效果使用。UIPageViewController 用起来很坑，这个以后再说。

PDF文件显示

绘制 pdf 文件

绘制 pdf 文件跟平时绘制图片差不多

CGSize pdfPageOriginalPageSize = CGPDFPageGetBoxRect(_pdfPage, PDFContentDefaultPDFBox).size;
CGSize imageSize = CGSizeMake(self.pdfContentView.bounds.size.width, self.pdfContentView.bounds.size.height);
UIGraphicsBeginImageContext(imageSize);
CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
CGContextSetFillColorWithColor(context, self.contentBackground.CGColor);
CGContextSetStrokeColorWithColor(context, self.contentBackground.CGColor);
CGContextFillRect(context,CGRectMake(0, 0, imageSize.width, imageSize.height));
CGContextSaveGState(context);
CGContextTranslateCTM(context, 0, imageSize.height);
CGContextScaleCTM(context, 1, -1);
CGContextScaleCTM(context, imageSize.width/(pdfPageOriginalPageSize.width > 0?pdfPageOriginalPageSize.width:imageSize.width), imageSize.height/(pdfPageOriginalPageSize.height > 0?pdfPageOriginalPageSize.height:imageSize.height));
CGContextDrawPDFPage(context, _pdfPage);
CGContextRestoreGState(context);
UIImage* thumbImg = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
UIGraphicsEndImageContext();
self.pdfContentView.layer.contents = (__bridge id _Nullable)(thumbImg.CGImage);

关键是这里

CGContextDrawPDFPage(context, _pdfPage);

这里绘制的时候，会context 的 CTM 是相对于 pdf 文件来变换的。

如果不变换 CTM 就会绘制一个倒立的图像。并且，上面的代码中，pdf 页面的大小远远大于 UIGraphicsBeginImageContext(imageSize) 生成的 Image，于是就看到一个倒立的，只绘制了一部分的 pdf 文件。

这段代码是绘制了一个 Thumbnail Image，所以就没有绘制高清的图片，如果需要绘制高清的图片，例如在 7s plus 上显示的图片，至少要绘制一个 3x 于屏幕分辨率的图片，缩小后显示出来。

CGContextScaleCTM(context, imageSize.width/(pdfPageOriginalPageSize.width > 0?pdfPageOriginalPageSize.width:imageSize.width), imageSize.height/(pdfPageOriginalPageSize.height > 0?pdfPageOriginalPageSize.height:imageSize.height));

绘制的关键在这里，将整个 pdf 页面，缩放到与即将生成的 image 同样大小，就可以把整个页面都绘制到 image 上面了。

在计算 scale 的时候，也可以用

CGPDFPageGetDrawingTransform(_PDFPageRef, kCGPDFCropBox, self.bounds, 0, true)

系统会根据第二个参数传入的值，将 pdf 裁剪之后放入第三个参数传入的 Rect 里面。

CGSize pdfPageOriginalPageSize = CGPDFPageGetBoxRect(_pdfPage, PDFContentDefaultPDFBox)

这个需要说明一下，每个 pdf 页面都有一个原始大小。虽然 PDF 格式是矢量图，但是，其中的图片等内容不是矢量的，这个原始大小也就比较容易理解了。第二个参数 CGPDFBox。系统会根据传入的值来返回一个裁剪后的 pdf 页面大小

typedef CF_ENUM (int32_t, CGPDFBox) {
kCGPDFMediaBox = 0,
kCGPDFCropBox = 1,
kCGPDFBleedBox = 2,
kCGPDFTrimBox = 3,
kCGPDFArtBox = 4
};

具体的裁剪规则，还没有研究清楚。

此外，需要知道的是，PDF 里面的每个元素都是可以读取到的，iOS 也给我们提供了相应的方法。

如果有打开 pdf 中的 url 之类的需求，可以研究一下这方面的内容。

在回到显示部分，实际浏览时，如果存在放大缩小滑动等动作，就必须重新绘图。用 UIScrollview 的 contentOffset 来计算当前正在显示的区域，并绘制到屏幕上。

但是会产生几个问题：1.如果绘制与 UIScrollView 的 ContentSize 同样大小的图片，那么，当 Scale 非常大的时候，绘制的图片也非常大，最终会内存占用过高而崩溃。

2.手动计算正在显示的区域比较困难。

好在 CATiledLayer可以帮我们解决这个难题，但是 CATiledLayer 也有一些坑。

使用 CATiledLayer 显示 PDF

上面的绘图代码是显示缩略图的绘制代码，由于CATiledLayer 绘制图片是异步的，在绘制过程中，会存在一块一块闪烁的情况，在 CATiledLayer 下面放一个缩略图，效果比较好。

CATiledLayer是 iOS 提供的一个专门显示大图片的类，它可以分块加载，异步加载。并且有自己的内存管理机制，可以把屏幕外的部分及时移除。

在 UIScrollview 上面使用 CATiledLayer 时需要设置

levelsOfDetail 和 levelsOfDetailBias。

levelsOfDetail = 3指的是，UIScrollview 缩放倍数（scale）在1/2 1/4 1/8时使用同样的 scale 重绘屏幕。缩小时节省内存。

levelsOfDetailBias = 3 指的是UIScrollview 缩放倍数（scale）在2 4 8时使用同样的 scale 重绘屏幕。保持清晰度。

简直就是为展示 PDF 文件生的。

只要设置CATiledLayer的 delegate，并且在

- (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)context

里面绘制就可以了，但是不能手动设置CATiledLayer的 content。

这里就是 delegate 的绘制方法

- (void)drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)context{
PDFContentViewController* strongSelf = self;
double screenScale = [UIScreen mainScreen].scale;
CGSize pdfPageOriginalPageSize = CGPDFPageGetBoxRect(strongSelf->_pdfPage, PDFContentDefaultPDFBox).size;
CGSize imageSize = CGSizeMake(layer.bounds.size.width, layer.bounds.size.height);
CGContextSetFillColorWithColor(context, [UIColor whiteColor].CGColor);
CGContextSetStrokeColorWithColor(context, [UIColor whiteColor].CGColor);
CGContextFillRect(context,CGContextGetClipBoundingBox(context));
CGContextSaveGState(context);
CGContextTranslateCTM(context, 0, layer.bounds.size.height);
CGContextScaleCTM(context, 1, -1);

CGContextScaleCTM(context, imageSize.width/(pdfPageOriginalPageSize.width > 0?pdfPageOriginalPageSize.width:imageSize.width), imageSize.height/(pdfPageOriginalPageSize.height > 0?pdfPageOriginalPageSize.height:imageSize.height));
CGContextDrawPDFPage(context, strongSelf->_pdfPage);
CGContextRestoreGState(context);
}

需要注意的是：context在传入这个方法时，已经做过 CTM 变换了，它的 Clip 和 scale 都可以发生了改变。

获取 scale 使用

CGContextGetCTM(context).a

获取 clip 使用

CGContextGetClipBoundingBox(context)

通常情况下，这个 context 描绘的就是当前需要绘制的块，不要改变 scale 和 clip。可以忽略这个变换，直接在这个基础上继续变换 context 即可，就好像在一个普通的 layer 绘制全屏的图像一样。

但是这个地方是多线程的，如果处理不好，可能会引用的已经释放的 self 变量，导致崩溃。



这本书非常好，看过 PDF 之后已入正收藏。



内存占用也比较小。

现在已经完成了 PDF 文件的打开和绘制一个页面，下一步就要进行缩放和翻页等操作了

http://www.cocoachina.com/bbs/read.php?tid-48894-keyword-CATiledLayer.html

http://stackoverflow.com/questions/2295151/catiledlayer-drawing-crash

https://developer.apple.com/library/content//qa/qa1637/_index.html