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YYAsyncLayer源码解读

YYAsyncLayer源码解读

作者: 大王叫我来巡山丨 | 来源:发表于2019-08-07 13:36 被阅读0次

    核心思想

    在Runloop处理完所有事件即将要睡眠时,根据当前设备处理器的数量来创建相应数量的串行队列(避免线程调度),当有多个绘制任务时,开辟多个子线程在后台异步绘制!将通过图片上下文将绘制内容制作为一张图片,并且这个操作可以在子线程执行,绘制成功拿到图片回到主线程赋值给 CALayer 的content属性。

    概述

    YYAsyncLayer(核心):继承自CALayer,绘制、创建绘制线程
    YYTransaction:创建RunloopObserver监听MainRunloop的空闲时间,并将YYTranaction对象存放到集合中
    YYSentinel:是一个计数的类,用于记录最新的布局请求标识(value),便于及时的放弃多余的绘制逻辑以减少开销 ( 该类中使用 OSAtomicIncrement32() 方法来对value执行自增,保证整数变量的线程安全,该方式已在iOS 10中被弃用)

    源码解读

    YYSentinel:
    /*
     使用 OSAtomicIncrement32() 方法来对value执行自增。
     OSAtomicIncrement32()是原子自增方法,线程安全。在日常开发中,若需要保证整形数值变量的线程安全
     */
    - (int32_t)increase {
        return OSAtomicIncrement32(&_value);
    }
    
    YYTransaction:
    @property (nonatomic, strong) id target;         // 接收者
    @property (nonatomic, assign) SEL selector;      //执行函数
    static NSMutableSet *transactionSet = nil;       // 任务收集
    

    该类中两个属性:id target和SEL selector!实际上一个 YYTransaction 就是一个任务,而 transactionSet 集合就是用来存储这些任务。提交方法- (void)commit;不过是初始配置并且将任务装入集合

    入口 - 使用
    - (void)setText:(NSString *)text {
        _text = text;
        [[YYTransaction transactionWithTarget:self selector:@selector(contentsNeedUpdated)] commit];
    }
    
    - (void)setFont:(UIFont *)font {
        _font = font;
        [[YYTransaction transactionWithTarget:self selector:@selector(contentsNeedUpdated)] commit];
    }
    
    - (void)layoutSubviews {
        [super layoutSubviews];
        [[YYTransaction transactionWithTarget:self selector:@selector(contentsNeedUpdated)] commit];
    }
    
    - (void)contentsNeedUpdated {
        [self.layer setNeedsDisplay];
    }
    
    // 创建任务并添加到集合中  (注意:在往集合中添加任务时)
    + (YYTransaction *)transactionWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector{
        if (!target || !selector) return nil;
        YYTransaction *t = [YYTransaction new];
        t.target = target;
        t.selector = selector;
        return t;
    }
    
    // 收集事务
    - (void)commit {
        if (!_target || !_selector) return;
        YYTransactionSetup();   //添加runloop的将要进入休眠的监听
        [transactionSet addObject:self];
    }
    
    // 获取主线程runloop  添加对kCFRunLoopBeforeWaiting kCFRunLoopExit的监听 (即将进入休眠或者即将退出的时候)  该 oberver 的优先级是 0xFFFFFF,优先级在 CATransaction 的后面
    static void YYTransactionSetup() {
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            transactionSet = [NSMutableSet new];
            CFRunLoopRef runloop = CFRunLoopGetMain();
            CFRunLoopObserverRef observer;
            
            observer = CFRunLoopObserverCreate(CFAllocatorGetDefault(),
                                               kCFRunLoopBeforeWaiting | kCFRunLoopExit,
                                               true,      // repeat
                                               0xFFFFFF,  // after CATransaction(2000000)
                                               YYRunLoopObserverCallBack, NULL);
            CFRunLoopAddObserver(runloop, observer, kCFRunLoopCommonModes);
            CFRelease(observer);
        });
    }
    
    // 当runloop将要退出时的回调
    static void YYRunLoopObserverCallBack(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info) {
        if (transactionSet.count == 0) return;
        NSSet *currentSet = transactionSet;
        transactionSet = [NSMutableSet new];
        [currentSet enumerateObjectsUsingBlock:^(YYTransaction *transaction, BOOL *stop) {
    #pragma clang diagnostic push
    #pragma clang diagnostic ignored "-Warc-performSelector-leaks"
            // 执行入口中 contentsNeedUpdated函数,开始异步绘制
            [transaction.target performSelector:transaction.selector];
    #pragma clang diagnostic pop
        }];
    }
    
    //注意:在本类中重写了hash以及isEqual方法,为了避免重复的方法调用
    - (NSUInteger)hash {
        /* 1.对象的hash是由其成员hash值的组合
           2.对成员的hash做位移或运算,使其hash值累加起来 */
        long v1 = (long)((void *)_selector);
        long v2 = (long)_target;
        return v1 ^ v2;
    }
    
    - (BOOL)isEqual:(id)object {
        if (self == object) return YES;
        if (![object isMemberOfClass:self.class]) return NO;
        YYTransaction *other = object;
        return other.selector == _selector && other.target == _target;
    }
    
    YYAsyncLayer:
    /// 是否开启异步绘制  默认为YES
    @property BOOL displaysAsynchronously;
    
    // YYAsyncLayerDisplayTask是绘制任务管理类,可以通过willDisplay和didDisplay回调将要绘制和结束绘制时机,最重要的是display,需要实现这个代码块,在代码块里面写业务绘制逻辑。
    @protocol YYAsyncLayerDelegate
    @required
    - (YYAsyncLayerDisplayTask *)newAsyncDisplayTask;
    @end
    @interface YYAsyncLayerDisplayTask : NSObject
    @property (nullable, nonatomic, copy) void (^willDisplay)(CALayer *layer);
    @property (nullable, nonatomic, copy) void (^display)(CGContextRef context, CGSize size, BOOL(^isCancelled)(void));
    @property (nullable, nonatomic, copy) void (^didDisplay)(CALayer *layer, BOOL finished);
    @end
    

    如上图中执行contentsNeedUpdated函数后,layer开始进入绘制流程,在该类中重写了绘制方法

    
    // 取消异步绘制  (YYSentinel 中的value自增一)
    - (void)_cancelAsyncDisplay {
        [_sentinel increase];
    }
    
    - (void)setNeedsDisplay {
        // 在提交重绘请求时,计数器加一
        // 保证其他线程改变了全局变量_sentinel的值也不会影响当前的value
        [self _cancelAsyncDisplay];
        [super setNeedsDisplay];
    }
    
    - (void)display {
        super.contents = super.contents;
        [self _displayAsync:_displaysAsynchronously];
    }
    
    // 异步绘制的核心 (代码删减,只贴出了异步绘制流程)
    - (void)_displayAsync:(BOOL)async {
    
    //  在异步线程创建一个图形上下文,调用task的display代码块进行绘制,然后生成一个图片,最终进入主队列给YYAsyncLayer的contents赋值CGImage由 GPU 渲染过后显示在我们面前,异步绘制结束
         __strong iddelegate = self.delegate;
        YYAsyncLayerDisplayTask *task = [delegate newAsyncDisplayTask];
        ...
            dispatch_async(YYAsyncLayerGetDisplayQueue(), ^{
                if (isCancelled()) return;
                UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, opaque, scale);
                CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
                task.display(context, size, isCancelled);
                if (isCancelled()) {
                    UIGraphicsEndImageContext();
                    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                        if (task.didDisplay) task.didDisplay(self, NO);
                    });
                    return;
                }
                UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
                UIGraphicsEndImageContext();
                if (isCancelled()) {
                    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                        if (task.didDisplay) task.didDisplay(self, NO);
                    });
                    return;
                }
                dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                    if (isCancelled()) {
                        if (task.didDisplay) task.didDisplay(self, NO);
                    } else {
                        self.contents = (__bridge id)(image.CGImage);
                        if (task.didDisplay) task.didDisplay(self, YES);
                    }
                });
            });
    }
    

    在上图代码中我们可以看见多次调用isCancelled(),那么它是用来干什么的?我们一起来看看

            YYSentinel *sentinel = _sentinel;
            int32_t value = sentinel.value; // 注意:这里记录了一次值
            //每当需要绘制时,value则会自增1,根据记录的值来与新值判断是否又做了新的绘制
            BOOL (^isCancelled)(void) = ^BOOL() {
                return value != sentinel.value;
            };
    

    这就是YYSentinel计数类起作用的时候了,这里用一个局部变量value来保持当前绘制逻辑的计数值,保证其他线程改变了全局变量_sentinel的值也不会影响当前的value;若当前value不等于最新的_sentinel .value时,说明当前绘制任务已经被放弃,就需要及时的结束无用的绘制。

    再来说一说队列的创建

    //最大队列数量
    #define MAX_QUEUE_COUNT 16
    //队列数量
        static int queueCount;
    //使用栈区的数组存储队列
        static dispatch_queue_t queues[MAX_QUEUE_COUNT];
        static dispatch_once_t onceToken;
        static int32_t counter = 0;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
    // 串行队列数量和处理器数量相同  (超过处理器数量的线程没有性能上的优势,频繁的切换线程也会消耗处理器性能)
            queueCount = (int)[NSProcessInfo processInfo].activeProcessorCount; //处理器梳理
            queueCount = queueCount < 1 ? 1 : queueCount > MAX_QUEUE_COUNT ? MAX_QUEUE_COUNT : queueCount;
    // 创建串行队列,设置优先级
            if ([UIDevice currentDevice].systemVersion.floatValue >= 8.0) {
                for (NSUInteger i = 0; i < queueCount; i++) {
                    dispatch_queue_attr_t attr = dispatch_queue_attr_make_with_qos_class(DISPATCH_QUEUE_SERIAL, QOS_CLASS_USER_INITIATED, 0);
                    queues[i] = dispatch_queue_create("com.ibireme.yykit.render", attr);
                }
            } else {
                for (NSUInteger i = 0; i < queueCount; i++) {
                    queues[i] = dispatch_queue_create("com.ibireme.yykit.render", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
                    dispatch_set_target_queue(queues[i], dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0));
                }
            }
        });
    // 轮询返回队列
        int32_t cur = OSAtomicIncrement32(&counter);
        if (cur < 0) cur = -cur;
        return queues[(cur) % queueCount];
    #undef MAX_QUEUE_COUNT
    

    该作者采用了设备处理器的数量来创建相应数量的串行队列,避免处理器调度,而带来的性能问题!

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