CABasicAnimationで色のアニメーションがうまく行かないときの対処法

アニメーション結果を保持するためにCAAnimation.isRemovedOnCompletionをtrueにするべきではない。
参考: How to not use isRemovedOnCompletion for CAAnimation in iOS

fillColorやstrokeColorを変更すると暗黙的アニメーション(implicit animation)が発生するため、CATransaction.setDisableActions(_:)を使用して暗黙的アニメーションを無効化してfillColorやstrokeColorを変更する必要がある。

CATransaction+Extensions.swift

import QuartzCore

extension CATransaction {
    /// 暗黙的アニメーション(implicit animations)が適用される変更をアニメーションなしで行うためのメソッド
    ///
    /// https://stackoverflow.com/a/54784013
    static func disableAnimations(_ completion: () -> Void) {
        CATransaction.begin()
        CATransaction.setDisableActions(true)
        completion()
        CATransaction.commit()
    }
}

example.swift

func animate() {
    let nextColor = UIColor.red.cgColor
    let animation = CABasicAnimation(keyPath: "fillColor")
    animation.fromValue = shapeLayer.fillColor
    animation.toValue = nextColor
    animation.duration = 2.0
    layer.add(animation, forKey: animation.keyPath)
    // アニメーションさせた後の状態を指定する
    // 自前のアニメーションが無効化されないようにfillColorやstrokeColorの暗黙的アニメーションを無効化して色を変更する
    CATransaction.disableAnimations {
        self.layer.fillColor = nextColor
    }
}