iOS --- CoreGraphics中三种绘图context切换方式的区别

CoreGraphics的使用过程中，经常会遇到绘图context切换的操作，一般使用用到CGContextSaveGState/CGContextRestoreGState，UIGraphicsPushContext/UIGraphicsPopContext，UIGraphicsBeginImageContext/UIGraphicsEndImageContext这三对方法。
它们的区别如下：

CGContextSaveGState/CGContextRestoreGState

CGContextSaveGState/CGContextRestoreGState用于记录和恢复已存储的绘图context。

[[UIColor redColor] setStroke]; //画笔红色
CGContextSaveGState(UIGraphicsGetCurrentContext()); //记录上下文的当前状态
[[UIColor blackColor] setStroke]; //画笔黑色
CGContextRestoreGState(UIGraphicsGetCurrentContext()); //恢复之前记录的上下文状态
UIRectFill(CGRectMake(10, 10, 100, 100)); //绘制红色矩形

UIGraphicsPushContext/UIGraphicsPopContext

UIGraphicsPushContext/UIGraphicsPopContext的作用就完全不同了，而是完全地切换绘图context。使用场景是：

1. 当前正在使用CoreGraphics绘制图形A，想要使用UIKit绘制完全不同的图形B，此时就希望保存当前绘图context及已绘制内容。
2. 使用UIGraphicsPushContext切换到一个全新的绘图context。
3. 使用UIKit绘制图形B。
4. 使用UIGraphicsPopContext恢复之前的绘图context，继续使用CoreGraphics绘制图形A。

先看一段代码：

const CGFloat Scale = [UIScreen mainScreen].scale;
GLsizei width = view.layer.bounds.size.width * Scale;
GLsizei height = view.layer.bounds.size.height * Scale;

GLubyte *imageData = (GLubyte *)calloc(width * height * 4, sizeof(GLubyte));

CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(imageData, width, height, 8, width * 4, colorSpace, kCGImageAlphaPremultipliedLast | kCGBitmapByteOrder32Big);
CGContextScaleCTM(context, Scale, Scale);

UIGraphicsPushContext(context);
{
[view drawViewHierarchyInRect:view.layer.bounds afterScreenUpdates:NO];
}
UIGraphicsPopContext();

CGContextRelease(context);
CGColorSpaceRelease(colorSpace); 
free(texturePixelBuffer);

以上代码的步骤为：

1. 初始化一块内存区域，用于存储图像纹理texture。建立绘图context。
2. 因此时未能获取到所需要的图像UIImage，所以只能采用UIKit的截图方式，调用UIView的drawViewHierarchyInRect:afterScreenUpdates:从该view中截取图像。
3. 截图完毕后，恢复到之前的绘图context。

注意步骤2，因为必须调用UIKit中的绘图方法，所以才需要用到UIGraphicsPushContext/UIGraphicsPopContext。类似的UIKit方法还有

[self.view.layer renderInContext:UIGraphicsGetCurrentContext()]; // 将当前layer渲染到image context中

// 绘制贝塞尔曲线
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100));
[[UIColor blueColor] setFill];
[p fill];

这两种方法也是iOS中常见的截屏方法，但截取的图像有时未必足够清晰。

UIGraphicsBeginImageContext/UIGraphicsEndImageContext

如果想在切换绘图context后，继续使用CoreGraphics绘图（而非UIKit），则不需要使用UIGraphicsPushContext/UIGraphicsPopContext。因为CoreGraphics已将绘图context视为参数。使用场景是：

1. 当前正在绘制图形A。
2. 使用UIGraphicsBeginImageContext将旧的绘图context入栈，创建新的绘图context并使用。
3. 绘制图形B。
4. 结束绘制图形B之后，使用UIGraphicsEndImageContext恢复到之前的绘图context，继续绘制图形A。

例如，使用如下方法即可在一个绘图步骤中，切换到一个新的绘图context，完成截取view中图像的操作，然后再恢复之前的绘图步骤。
因新的绘图操作是使用UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()截图，所以仍是CoreGraphics操作，因此不需要使用UIGraphicsPushContext/UIGraphicsPopContext。

// 绘图中
UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));
[self.view drawViewHierarchyInRect:self.view.bounds afterScreenUpdates:YES];
UIImage *snapshot = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
UIGraphicsEndImageContext();
imageView.image = snapshot;
// 继续绘图

类似的使用方法还有：

// 绘图中
UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));
CGContextRef newContext = UIGraphicsGetCurrentContext();
CGContextAddEllipseInRect(newContext, CGRectMake(0, 0, 100, 100));
CGContextSetFillColorWithColor(newContext, [UIColor blueColor].CGColor);
CGContextFillPath(newContext);
UIGraphicsEndImageContext();
// 继续绘图

注意，绘图context切换的关键是：要看切换新的绘图context后，是要继续使用CoreGraphics绘制图形，还是要使用UIKit。