一、UIView 与 CALayer
- <单一职责原则>
-
UIView
为CALayer
提供内容,以及负责处理触摸等事件,参与响应链 -
CALayer
负责显示内容contents
二、事件传递与视图响应链
- (UIView *) hitTest:(CGFlaot)point withEvent:(UIEvent *)event;
- (BOOL) pointInside:(CGFlaot)point withEvent:(UIEvent *)event;
如果事件一直传递到 UIApplication
还是没处理,那就会忽略掉
三、图像显示原理
- GPU
1.GPU:输出位图
2.GPU:图层渲染、纹理合成
3.把结果放到帧缓冲区(frame buffer)中
4.再由视图控制器根据 vsync 信号在指定时间之前去提取帧缓冲区的屏幕显示内容
5.显示到屏幕上 - CPU 工作
1.Layout: UI布局,文本计算
2.Display:绘制
3.Prepare:图片解码
4.Commit:提交位图 - GPU渲染管线(OpenGL)
顶点着色,图元装配,光栅化,片段着色,片段处理
四、UI 卡顿掉帧原因
iOS 设备的硬件时钟会发出 Vsync(垂直同步信号),然后 app 的 CPU 会去计算的屏幕要显示的内容,之后将计算好的内容提交到 GPU 去渲染。随后,GPU 将渲染结果提交到帧缓冲区,等待下一个 Vsync 到来时将缓冲区的帧显示到屏幕上。也就是说,一帧的显示是由 CPU 和 GPU 共同决定。
一般来说,页面滑动流畅是 60FPS,也就是 1s 有 60 帧更新,即每隔 16.7ms 就要产生一帧画面,而如果 CPU 和 GPU 加起来的处理时间超过了 16.7ms,就会造成掉帧甚至卡顿。
五、滑动优化方案
- CPU
把以下操作放到子线程中
1.对象的创建、调整、销毁
2.预排版(布局计算、文本计算、缓存高度等等)
3.预渲染(文本等异步绘制、图片解码等) - GPU
纹理渲染,视图混合
一般遇到性能问题时,考虑以下问题:
是否受到 CPU 或 GPU 的限制?
是否有不必要的 CPU 渲染?
是否有太多的离屏渲染操作?
是否有太多的图层混合操作?
是否有奇怪的图片格式或尺寸?
是否涉及到昂贵的 view 或者效果?
view 的层次结构是否合理?
六、UI绘制原理
- 异步绘制
[self.layer.delegate displayLayer:]
代理负责生成对应的 bitmap
设置该 bitmap 作为该 layer.contents 属性的值
七、离屏渲染
- On-Screen Rendering:
当前屏幕渲染,指的是 GPU 的渲染操作是在当前用于显示的屏幕缓冲区中进行 - Off-Screen Rendering:
离屏渲染,分为 CPU 离屏渲染和 GPU 离屏渲染两种形式。GPU 离屏渲染指的是 GPU在当前屏幕缓冲区外新开辟了一个缓冲区进行渲染操作
应当尽量避免的则是 GPU 离屏渲染 - GPU 离屏渲染何时会触发呢?
圆角(当和 maskToBounds 一起使用时)、图层蒙版、阴影,设置
layer.shouldRasterrize = YES
- 为什么要避免 GPU 离屏渲染?
GPU 需要做额外的渲染操作,通常 GPU 在做渲染的时候是很快的,但是在涉及到 off-screen-render 的时候情况 可能有些不同,因为需要额外开辟一个新的缓冲区进行渲染,然后绘制到当前屏幕的过程需要做 onscreen 和 offscreen 上下文之间的切换,这个过程的消耗比较昂贵,涉及到 OpenGL 的 pipLine 和 barrier,而且 offscreen-render 在每一帧都会涉及到,因此处理不当肯定会对性能产生一定的影响。另外由于离屏渲染会增加 GPU 的工作量,可能导致 CPU+GPU 的处理时间超过16.7ms,导致掉帧卡顿。所以可以的话尽量减少 offscreen-render 的图层。
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