图片从文件渲染到屏幕上的过程

图a

通常计算机在显示是CPU与GPU协同合作完成一次渲染.接下来我们了解一下CPU/GPU等在这样一次渲染过程中

CUP阶段

OpenGL阶段

GPU阶段

其iOS平台渲染核心原理的重点主要围绕 前后帧缓存、Vsync信号、CADisplayLink

图片显示到屏幕上是CPU与GPU的协作完成

图片是最占用手机内存的资源，将一张图片从磁盘中加载出来，并最终显示到屏幕上，中间其实经过了一系列复杂的处理过程。

图片加载的工作流程

假设我们使用+imageWithContentsOfFile:方法从磁盘中加载一张图片，这个时候的图片并没有解压缩；

然后将生成的UIImage赋值给UIImageView；

接着一个隐式的CATransaction捕获到了UIImageView图层树的变化；

在主线程的下一个runloop到来时，Core Animation提交了这个隐式的transaction，这个过程可能会对图片进行copy操作，而受图片是否字节对齐等因素的影响，这个copy操作可能会涉及以下部分或全部步骤：

渲染流程

        GPU获取获取图片的坐标
        将坐标交给顶点着色器(顶点计算)
        将图片光栅化(获取图片对应屏幕上的像素点)
        片元着色器计算(计算每个像素点的最终显示的颜色值)
        从帧缓存区中渲染到屏幕上

我们提到了图片的解压缩是一个非常耗时的 CPU 操作，并且它默认是在主线程中执行的。那么当需要加载的图片比较多时，就会对我们应用的响应性造成严重的影响，尤其是在快速滑动的列表上，这个问题会表现得更加突出

图片解压缩

 位图：是一个像素数组，数组中的每个像素就代表着图片中的一个点，应用中常用到的 JPEG 和                                                         PNG 图片就是位图   

UIImage*image = [UIImageimageNamed:@"text.png"];

CFDataRef rawData =CGDataProviderCopyData(CGImageGetDataProvider(image.CGImage));

JPEG 还是 PNG 图片，都是一种压缩的位图图形格式。只不过 PNG 图片是无损压缩，并且支持 alpha 通道，而 JPEG 图片则是有损压缩，可以指定 0-100% 的压缩比。值得一提的是，在苹果的 SDK 中专门提供了两个函数用来生成 PNG 和 JPEG 图片：

图b

在将磁盘中的图片渲染到屏幕之前，必须先要得到图片的原始像素数据，才能执行后续的绘制操作

图片解压缩原理

既然图片的解压缩不可避免，而我们也不想让它在主线程执行，影响我们应用的响应性，那么是否有比较好的解决方案呢？

我们前面已经提到了，当未解压缩的图片将要渲染到屏幕时，系统会在主线程对图片进行解压缩，而如果图片已经解压缩了，系统就不会再对图片进行解压缩。因此，也就有了业内的解决方案，在子线程提前对图片进行强制解压缩。

而强制解压缩的原理就是对图片进行重新绘制，得到一张新的解压缩后的位图。其中，用到的最核心的函数是 CGBitmapContextCreate ：

CG_EXTERN CGContextRef __nullable CGBitmapContextCreate(void* __nullabledata, size_t width, size_t height, size_t bitsPerComponent, size_t bytesPerRow,CGColorSpaceRefcg_nullable space, uint32_t bitmapInfo)CG_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_0, __IPHONE_2_0);

data：如果不为NULL，那么它应该指向一块大小至少为bytesPerRow * height字节的内存；如果 为NULL，那么系统就会为我们自动分配和释放所需的内存，所以一般指定NULL即可；

width和height：位图的宽度和高度，分别赋值为图片的像素宽度和像素高度即可；

bitsPerComponent：像素的每个颜色分量使用的 bit 数，在 RGB 颜色空间下指定 8 即可；

bytesPerRow：位图的每一行使用的字节数，大小至少为width * bytes per pixel字节。当我们指定 0/NULL 时，系统不仅会为我们自动计算，而且还会进行cache line alignment的优化

space：就是我们前面提到的颜色空间，一般使用 RGB 即可；

bitmapInfo：位图的布局信息.kCGImageAlphaPremultipliedFirst

SDWebImage\YYImage开源框架实现

用于解压缩图片的函数sd_decompressedImageWithImage: 存在于 SDWebImageImageIOCoder类中，核心代码如下