1、UIDeviceOrientation 设备的物理方向

• 简介
  UIDeviceOrientation即我们手持的移动设备的Orientation，是一个三围空间，故有六个方向：

  UIDeviceOrientationUnknown,
  UIDeviceOrientationPortrait,            // Device oriented vertically, home button on the bottom
  UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown,  // Device oriented vertically, home button on the top
  UIDeviceOrientationLandscapeLeft,       // Device oriented horizontally, home button on the right
  UIDeviceOrientationLandscapeRight,      // Device oriented horizontally, home button on the left
  UIDeviceOrientationFaceUp,              // Device oriented flat, face up
  UIDeviceOrientationFaceDown             // Device oriented flat, face down

• 获取
  通过[UIDevice currentDevice].orientation获取当前设备的方向
  当关闭了系统的横竖屏切换开关，即系统层级只允许竖屏时，再通过上述方式获取到的设备方向将只是UIDeviceOrientationPortrait。

UIDeviceOrientation是硬件设备的方向，是随着硬件自身改变的，只能取值，不能设置。

2、UIInterfaceOrientation界面的显示方向

• 简介
  UIInterfaceOrientation即我们看到的视图的Orientation，可以理解为statusBar所在的方向，是一个二维空间，有四个方向：

    UIInterfaceOrientationUnknown            = UIDeviceOrientationUnknown,
    UIInterfaceOrientationPortrait           = UIDeviceOrientationPortrait,
    UIInterfaceOrientationPortraitUpsideDown = UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown,
    UIInterfaceOrientationLandscapeLeft      = UIDeviceOrientationLandscapeRight,
    UIInterfaceOrientationLandscapeRight     = UIDeviceOrientationLandscapeLeft

• 获取
  1.viewController. interfaceOrientation该方法在 iOS8之后废除。
  2.[UIApplication sharedApplication].statusBarOrientation即状态栏的方向。

• 关联
  UIDeviceOrientation与UIInterfaceOrientation是两个互不相干的属性。
  其中一个并不会随另外一个变化而变化。但大多数情况下，两者会一起出现，主要是为了达到视觉的统一。
  注意：
  UIInterfaceOrientationLandscapeLeft = UIDeviceOrientationLandscapeRight,
  UIInterfaceOrientationLandscapeRight = UIDeviceOrientationLandscapeLeft
  两者是相反的，但是根据官方文档，如下所示，我们发现两者的方向是一致的。
  

  DeviceOrientation.png
  InterfaceOrientation.png

经测试发现如下结论。
当device处于UIInterfaceOrientationLandscapeLeft的状态，即相当于设备向左旋转，要想达到视觉上的统一，页面应该向右旋转，即[[UIApplication sharedApplication] setStatusBarOrientation: UIInterfaceOrientationLandscapeRight];其实设置完之后，再去获取UIInterfaceOrientation发现得到的是UIInterfaceOrientationLandscapeLeft,与官方文档并不矛盾。
这里其实是两个概念，一是旋转的方向，二是所处的方向，使用是要当心了！

• 扩展
  UIInterfaceOrientationMask
  这是ios6之后新增的一组枚举值，使用组合时更加方便，使用时根据返回值类型选择正确的格式，避免可能出现的bug

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),
}

3、UIInterfaceOrientation的控制

3.1 被动控制

所谓的被动控制，即支持自动旋转Autorotate，UIInterfaceOrientation会随着UIDeviceOrientation的改变而自动改变，以达到视觉上的统一。是系统自动控制的，我们只能控制其能够支持自动旋转的方向，使其在有些方向上可以跟随旋转，有些方向上不能。主要有以下三种方式

• 3.1.1 【Targets】中设置
  【General】 -->【Deployment Info】-->【Device Orientation】
  Device Orientation.png
  这里虽然命名为DeviceOrientation,但实际上这里表示其界面支持的自动旋转的方向。
  为什么这么说呢，因为这个地方的设置的值和info.plist文件里Supported interface orientations值是同步的，修改其中一个，另一个也会随之改变。另外，不论我们这里怎么勾选，对程序当中获取当前设备的orientation是没有影响的。

Supported interface orientations.png

• 3.1.2 UIWindow设置
  iOS6的UIApplicationDelegate提供了下述方法，能够指定UIWindow中的界面的屏幕方向：

  - (NSUInteger)application:(UIApplication *)application supportedInterfaceOrientationsForWindow:(UIWindow *)window NS_AVAILABLE_IOS(6_0);
  该方法默认值为Info.plist中配置的Supported interface orientations项的值。

• 3.1.3UIViewController设置
  通过三个代理方法设置

//Interface的方向是否会跟随设备方向自动旋转，如果返回NO,后两个方法不会再调用
- (BOOL)shouldAutorotate {
    return YES;
}
//返回直接支持的方向
- (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations{
    return UIInterfaceOrientationMaskPortrait;
}
//返回最优先显示的屏幕方向
- (UIInterfaceOrientation)preferredInterfaceOrientationForPresentation {
    return UIInterfaceOrientationPortrait;
}

解释：
1.第二个方法，在iPad上的默认返回值是UIInterfaceOrientationMaskAll，iPhone上的默认返回值是UIInterfaceOrientationMaskAllButUpsideDown；
2.在前面DeviceOrientation即使全部勾选了，若要iPhone支持UpsideDown，也要在viewcontroller里重写第二个方法。返回包含UpsideDown的方向；
3.第三个方法，比如同时支持Portrait和Landscape方向，但想优先显示Landscape方向，那软件启动的时候就会先显示Landscape，在手机切换旋转方向的时候仍然可以在Portrait和Landscape之间切换；

• 3.1.4 总结
  1.这三种方式控制规则的交集就是一个viewController的最终支持的方向；
  如果最终的交集为空，在iOS6以后会抛出UIApplicationInvalidInterfaceOrientationException崩溃异常。
  2.如果关闭了系统的横竖屏切换开关，即系统层级只允许竖屏时，再通过上述方式获取到的设备方向将是UIDeviceOrientationPortrait。UIInterfaceOrientation也将不会改变。
  3.第三种方式只有在当前viewController是window的rootViewController。或者是通过presentModalViewController而显示出来的.才会生效。作用于viewController及其childViewController。否则UIKit并不会执行上述方法。

• 3.1.5 灵活控制
  上述方法基本上可以认为是一种全局设置，实际项目中可能会是一个或几个页面需要单独控制。通过UIViewController的三个方法设置Orientation时，只有在是window的rootViewController或者modal模式下才生效。且作用于其childViewController单独设置某个viewController并没有效果。这种情况主要可以通过下面几种方法解决。

1. 在rootViewController里加判断

  - (UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations{
    if([[self topViewController] isKindOfClass:[subViewController class]])  
        return UIInterfaceOrientationMaskAllButUpsideDown;  
    else  
        return UIInterfaceOrientationMaskPortrait;
  }

2. 在UINavigationController或UITabBarController里重写

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

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

UINavigationController 使用self.topViewController
UITabBarController 使用self.selectedViewController

然后在viewController重写这三个方法，这样就巧妙的绕开了UIKit只调用rootViewController的方法的规则. 把决定权交给了当前正在显示的viewController.

但是

这样是可以在当前viewController达到预期效果，但是在返回上一页时，或者在当前页面不不支持的方向的上一页进来时，不能立即达到预期状态，需要设备方向更换一次才能恢复正常。

解决方案：

#pragma mark -UITabBarControllerDelegate
- (void)tabBarController:(UITabBarController *)tabBarController didSelectViewController:(UIViewController *)viewController {
    [self presentViewController:[UIViewController new] animated:NO completion:^{
        [self dismissViewControllerAnimated:NO completion:nil];
    }];
}

#pragma mark -UINavigationControllerDelegate
- (void)navigationController:(UINavigationController *)navigationController didShowViewController:(UIViewController *)viewController animated:(BOOL)animated {
    [self presentViewController:[UIViewController new] animated:NO completion:^{
        [self dismissViewControllerAnimated:NO completion:nil];
    }];
}

这样就会触发-(BOOL)shouldAutorotate方法和
-(UIInterfaceOrientationMask)supportedInterfaceOrientations方法，但是会闪一下，依然不完美。

3. 把需要单独设置的viewController添加在一个独立的navgationController里
   这种方法不适用rootViewController是UITabBarController的, 不推荐使用。

3.2 主动控制

所谓主动控制即不让其自动旋转Autorotate == NO,方向自行控制。主要有两种方式

• 3.2.1 UIView.transform
  代码如下：

//设置statusBar
[[UIApplication sharedApplication] setStatusBarOrientation:orientation];

//计算旋转角度
float arch;
if (orientation == UIInterfaceOrientationLandscapeLeft)
    arch = -M_PI_2;
else if (orientation == UIInterfaceOrientationLandscapeRight)
    arch = M_PI_2;
else
    arch = 0;

//对navigationController.view 进行强制旋转
self.navigationController.view.transform = CGAffineTransformMakeRotation(arch);
self.navigationController.view.bounds = UIInterfaceOrientationIsLandscape(orientation) ? CGRectMake(0, 0, SCREEN_HEIGHT, SCREEN_WIDTH) : initialBounds;

注意：

1. statusBar不会自己旋转，这里要首先设置statusBar的方向。iOS9后setStatusBarOrientation方法废除
2. 我们这里选择的是self.navigationController进行旋转，当然也可以是self.view或者self.window,都可以，最好是全屏的view.
3. 我们需要显示的设置bounds,UIKit并不知道你偷偷摸摸干了这些事情。
4. -(BOOL)shouldAutorotate方法，应返回NO

在iOS 9 之后横屏时，状态栏会消失。

解决方法：确保Info.plist中的【View controller-based status bar appearance】为YES，然后重写viewController的- (BOOL)prefersStatusBarHidden，返回值是NO。详细参考iOS-UIStatusBar详细总结

• 3.2.2 强制旋转setOrientation
setOrientation 在iOS3以后变为私有方法了，不能直接去调用此方法，否则后果就是被打回。
  不能直接调用，但是可以间接的去调用，下面的方法就是利用 KVO机制去间接调用，多次验证不会被打回，放心！

-(void)viewWillAppear:(BOOL)animated{
//首先设置UIInterfaceOrientationUnknown欺骗系统，避免可能出现直接设置无效的情况
    NSNumber *orientationUnknown = [NSNumber numberWithInt:UIInterfaceOrientationUnknown];
    [[UIDevice currentDevice] setValue:orientationUnknown forKey:@"orientation"];
    
    NSNumber *orientationTarget = [NSNumber numberWithInt:UIInterfaceOrientationLandscapeLeft];
    [[UIDevice currentDevice] setValue:orientationTarget forKey:@"orientation"];
}

参考文章：
iOS屏幕旋转学习笔记
[iOS]Orientation 想怎么转就怎么转
iOS 知识小集（横竖屏切换）
iOS强制改变物理设备方向的进阶方法