在这个AsyncDisplayKit 2.0
教程中,学习如何通过异步渲染的强大功能使用户界面及其流畅的滚动。
AsyncDisplayKit是最初由Facebook的Paper
应用程序开发的UI框架。这就是Paper团队面临的核心问题之一:如何尽可能缓解主线程的压力?
现在,许多应用程序的用户体验很大程度上依赖于持续手势和物理动画。至少,你的UI大部分依赖于某种形式的 scrollView
这些类型的用户界面完全依赖于主线程且对主线程阻塞非常敏感。主线程阻塞将导致丢帧,降低用户的体验。
主线程开销较大的任务一般分为:
- 1: 计算尺寸和布局:比如
-heightForRowAtIndexPath:
,或者在UILbel
中调用-sizeThatFits
以及指数上升的AutoLayout
布局计算 - 2: 图像解码:想要在一个
imageView
中使用UIImage
,首先要进行图形解码。 - 3: 绘图:复杂的文本以及手动绘制渐变和阴影。
- 4: 对象生命周期:创建,操纵和销毁系统对象(即创建一个UIView)
在正确使用中, AsyncDisplayKit
允许您在默认情况下异步执行所有计算、布局和渲染。在没有任何额外优化的情况下,应用程序可以在主线程上完成的工作量大约减少一个数量级
除了这些性能优势,酷炫的 AsyncDisplayKit
还为开发者提供的便利接口,用简洁的代码就能完成复杂的功能。
在这两部分 AsyncDisplayKit 2.0
教程中,你将掌握使用ASDK构建一个实用的和动态的应用程序的所有要素。 在第一部分中,你将要学习一些在你构建应用程序时可以用到的宏观思想。 在第二部分中,你将学习如何构建自己 node
的 subclass
,以及如何使用ASDK强大的布局引擎。为了更好的完成本教程,你需要会使用 Xcode
以及 熟悉 Objective-C
。
特别声明:ASDK不兼容Interface Builder和AutoLayout,因此,您将不会在本教程中使用它们,虽然ASDK完全支持Swift(除了ComponentKit),许多开发者仍在使用.
Objective-C。免费App排行榜前100大多数都没有使用Swift(至少6个使用ASDK)。出于这些原因,本系列将重点介绍 Objective-C。话虽这么说,我们已经包括了一个Swift版本的实例项目。(嘴上说没有,代码还是很诚实的😂~)
一: 开始
请下载项目实例
该项目使用CocoaPods
来拉入AsyncDisplayKit
。 因此,所以,在正常的 CocoaPods 体系下,继续打开RainforestStarter.xcworkspace
而不是RainforestStarter.xcodeproj
。
构建并运行以查看包含 UITableView 动物列表的应用程序。如果你看过了代码,AnimalTableController
你会发现这是一个正常且熟悉的UITableViewController
类。
注意:确保在真机上运行本教程中的代码,而不是在模拟器中运行。
向上滑动你将看到帧数丢失引起的卡顿。你不需要启动控制台,以便能发现到这个应用程序需要在性能方面上的一些优化。
[图片上传失败...(image-c8c6db-1547448512256)]
您可以通过AsyncDisplayKit的强大功能来解决这个问题。
二: 介绍ASDisplayNode
ASDisplayNode
是ASDK的核心类,它只是一个类似于 MVC 中的 “View”。认识一个 node 的最佳方法是参照你已经熟悉的UIViews
和CALayers
之间的关系。
记住,iOS应用程序中的所有在屏幕上的显示都通过CALayer
对象表示的。UIViews
创建并且拥有一个底层的 CALayer
,并为他们添加触摸处理和其他交互功能。UIView 并不是 CALayer 的子类,它们环绕着一个图层对象,扩展了它的功能.
这种抽象的情况下扩展 ASDisplayNode
您可以将它们视为包装一个view
,就像在 view
包装着layer
一样。
通过常规视图将哪些节点带到表中的事实是它们可以在后台队列上创建和配置,并且默认情况下同时呈现
image
幸运的是,用于处理 Node 的 API 对于任何使用过的 UIViews
或者 CALayers
的人来说应该异常的熟悉。所有 View 的属性都可以等效为 Node 类。你可以访问基础的 view 或者 layer 本身,就像是访问 view.layer
一样
三: 节点容器(The Node Containers)
虽然 Node 本身提供了巨大的性能改进的可能,但真正的强大的是它们与四个容器类结合使用时产生的黑魔法。
这些类包括:
-ASViewController
:一个UIViewController
的子类,允许你提供要管理的 Node。
-ASCollectionNode
和ASTableNode
:与UICollectionView
和UITableView
的等价,其子类实际上保留在底层。
-
ASCollectionNode
和ASTableNode
:与UICollectionView
和UITableView
的等价,其子类实际上是在框架维护的。 -
ASPagerNode
:ASCollectionNode
的一个子类,与UIKit的UIPageViewController
相比,可以提供很好的刷卡性能。
说得好,但真正的黑魔法来自ASRangeController
这些类用于影响所包含的 Node 的行为。现在,跟着我并把你们的脑袋放空吧~
四: TableNode
你要做的第一件事就是将当前 TableView 替换为 TableNode。这个没什么难度。
4.1: tableNode来替换tableView
首先,导航到AnimalTableController.m。 在该类的其他导入下方添加以下行:
#import <AsyncDisplayKit/AsyncDisplayKit.h>
导入ASDK为了使用框架。
然后,我们继续,替换 tableView 的声明属性 :
@property (strong, nonatomic) ASTableNode *tableNode;
来替换
@property (strong, nonatomic) UITableView *tableView;
这将导致这个类中很多地方报错,但不要慌张!
别担心。这些错误和警告将作为你实现相关功能的引导。
-viewDidLoad
中的报错是理所当然,因为 tableView 已经被替换掉。我不会让你通过tableNode
替换 所有的tableView
实例(我的意思是,查找和替换并非那么难),但是如果你做了,你会看到:
- 1: 你应该为
ASTableNode
分配一个属性。 - 2:
table Node
没有调用-registerClass:forCellReuseIdentifier:
方法。 - 3: 你不能添加一个
node
到subview
此时,你应该将 -viewDidLoad
中的方法替换为:
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
[self.view addSubnode:self.tableNode];
[self applyStyle];
}
这里要注意一个有趣的情况,你调用的是 UIView
的一个 -addSubnode:
方法,该方法是通过 category
添加到 UIView
上的,等效于:
[self.view addSubview:self.tableNode.view];
接下来,修改 -viewWillLayoutSubviews
中的代码:
- (void)viewWillLayoutSubviews {
[super viewWillLayoutSubviews];
self.tableNode.frame = self.view.bounds;
}
所有这一切都是用self.tableNode
替换self.tableView
来设置表的框架。
继续修改 -applyStyle
方法中的代码为:
- (void)applyStyle {
self.view.backgroundColor = [UIColor blackColor];
self.tableNode.view.separatorStyle = UITableViewCellSeparatorStyleNone;
}
这是唯一设置 table
的 separatorStyle
的一行代码。注意 tableNode
的 view
是如何访问 table
的 separatorStyle
属性的。ASTableNode
不会暴露所有UITableView
的的属性,所以你必须通过tableNode
底层的 UITableView
实例去设置 UITableView
的特殊属性。
然后,在 -initWithAnimals:
方法中添加。
_tableNode = [[ASTableNode alloc] initWithStyle:UITableViewStylePlain];
并且在 return 之前,调用:
[self wireDelegation];
这就会在初始化 AnimalTableController
的时候,创建了一个 tableNode
并且调用 -wireDelegation
方法 设置 tableNode
的 代理。
4.2: 设置 TableNode 的 DataSource & Delegate
类似于 UITableView
,ASTableNode
也使用 DataSource
和 Delegate
来设置本身。TableNode
的 ASTableDataSource
和 ASTableDelegate
protocols
非常类似于 UITableViewDataSource
和 UITableViewDelegate。
事实上,虽然他们定义了一些完全相同的方法,如 -tableNode:numberOfRowsInSection:
,但两组协议也不完全相同,因为 ASTableNode
行为和 UITableView
还以所有不同的。
找到 -wireDelegation
方法, 并用 tableNode
替换 tableView
- (void)wireDelegation {
self.tableNode.dataSource = self;
self.tableNode.delegate = self;
}
现在, 你会收到警告, AnimalTableController
实际上不符合协议。目前,AnimalTableController
仅遵循 UITableViewDataSource
和 UITableViewDelegate
协议。在下面的章节中,我们将遵循这些协议,使我们能够使用 tableNode
的功能。
4.3: 遵循 ASTableDataSource
在 AnimalTableController.m
开头的地方找到 AnimalTableController
的 DataSource
扩展声明:
@interface AnimalTableController (DataSource)<UITableViewDataSource>
@end
用 ASTableDataSource
替换 UITableViewDataSource
为:
@interface AnimalTableController (DataSource)<ASTableDataSource>
@end
现在,AnimalTableController
已经遵循了 AnimalTableController
协议。本就该如此了。
导航到 AnimalTableController.m
的底部并找到 DataSource
category 的实现。
首先,将 UITableViewDataSource
的-tableView:numberOfRowsInSection:
方法,
更改为 ASTableDataSource
的版本。
- (NSInteger)tableNode:(ASTableNode *)tableNode numberOfRowsInSection:(NSInteger)section {
return self.animals.count;
}
接着, ASTableNodes
的 cells
会以不同于 UITableView
的方式返回。用下面的代码替换 -tableView:cellForRowAtIndexPath:
以适应新的规则。
// 1
- (ASCellNodeBlock)tableNode:(ASTableView *)tableView nodeBlockForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
// 2
RainforestCardInfo *animal = self.animals[indexPath.row];
// 3 return ASCellNodeBlock
return ^{
// 4
CardNode *cardNode = [[CardNode alloc] initWithAnimal:animal];
//You'll add something extra here later...
return cardNode;
};
}
让我们回顾一下:
- 1: ASDK 中的
ASCellNode
等价于UITableViewCell
或者UICollectionViewCell
。要注意的是这个方法返回的是一个ASCellNodeBlock
,ASTableNode
维持着内部所有的 Cell,每个indexPath
对应一个block
,并且随时准备进行初始化。 - 2: 你的首要任务是通过数据模型构建cell。这是非常重要的一步,要注意!你获取数据后在 下面的
block
处理。不要在block
里引用indexPath,以防止block
运行前的数据变动。 - 3: 然后返回一个 block,其返回值必须为
ASCellNode
- 4: 没有必要担心Cell的复用以及初始化一个
Cell
的方法。您可能会注意到您现在返回了CardNode
,而不是CardCell
。
这让我想到一个重要的点。或许你已经了解到,使用 ASDK 不需要复用 cell,好吧,我已经说了两遍了,但能记住就好。请随意删除顶部kCellReuseIdentifier
的定义吧
static NSString *kCellReuseIdentifier = @"CellReuseIdentifier";
你不必再担心 -prepareForReuse
了
4.3: 遵循 ASTableDelegate
在 AnimalTableController.m
顶部,找到以下Delegate类别接口声明:
@interface AnimalTableController (Delegate)<UITableViewDelegate>
@end
用 ASTableDelegate
替换 UITableViewDelegate
@interface AnimalTableController (Delegate)<ASTableDelegate>
@end
现在 AnimalTableController
已经遵循了 ASTableDelegate
,是时候做处理了。在 AnimalTableController.m
底部找到 Delegate
分类的实现。
我们都知道,每个 UITableView
至少都要提供一个 -tableView:heightForRowAtIndexPath:
实现方法,因为每个 cell
的高度都由代理计算和返回。
ASTableDelegate
中没有 -tableView:heightForRowAtIndexPath:
。再 ASDK 中,所有的 ASCellNode
都负责确定自己的大小。你可以选择为单元格定义最小和最大尺寸,而不是提供静态高度。这种情况下,你希望每个cell的高度至少为屏幕的 2/3。
现在不用担心太多,这个会在第二部分中介绍。
现在只需要替换 -tableView:heightForRowAtIndexPath:
为:
- (ASSizeRange)tableView:(ASTableView *)tableNode
constrainedSizeForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
CGFloat width = [UIScreen mainScreen].bounds.size.width;
CGSize min = CGSizeMake(width, ([UIScreen mainScreen].bounds.size.height/3) * 2);
CGSize max = CGSizeMake(width, INFINITY);
return ASSizeRangeMake(min, max);
}
经过我们的辛勤劳动,重新编译、运行项目,看看发生了什么。
真是一个流畅的 tableView!一旦你开始做了,那就让我们做的更好吧!
五: 无限滚动
在大多数应用中,服务器的数据个数往往会多于当前 tableView 中显示的数量。这意味着,你必须通过某些手段做无缝处理,以便用户刷完当前数据列表时从服务端加载新的数据。
很多时候,这是通过手动观察滚动视图方法中的内容偏移来处理 scrollViewDidScroll:
, 使用 ASDK, 有一种更具说明性的处理方式。相反的,你可以预先确定好你需要加载的页数。
你要做的第一件事是取消已经存在的方法的注释。在 AnimalTableController.m
的结尾,取消 Helpers
分类中的两个方法。你可以认为 -retrieveNextPageWithCompletion:
是你的网络调用,而 -insertNewRowsInTableNode:
是个非常典型的再表中添加新的元素的方法。
接下来,在 -viewDidLoad
添加:
self.tableNode.view.leadingScreensForBatching = 1.0; // overriding default of 2.0
设置 leadingScreensForBatching
为 1.0 意味着当用户滑动到列表只剩下一个屏幕的数据的到达结尾的时候,就会载入新的数据。
继续,在 Delegate
分类中实现:
- (BOOL)shouldBatchFetchForTableNode:(ASTableNode *)tableNode {
return YES;
}
此方法用于告知表是否应该在此之后继续请求新批次。如果您知道自己已经到达API数据的末尾,请返回NO,不再发出请求。
因为你希望无限滚动,那就返回 YES,以确保总是请求新的数据。
接下来,还要添加:
- (void)tableNode:(ASTableNode *)tableNode willBeginBatchFetchWithContext:(ASBatchContext *)context {
//1
[self retrieveNextPageWithCompletion:^(NSArray *animals) {
//2
[self insertNewRowsInTableNode:animals];
//3
[context completeBatchFetching:YES];
}];
}
该方法在用户滑动到 table
的末端并且 -shouldBatchFetchForTableNode:
方法返回 YES 时被调用。
让我们回顾下上面的章节:
- 1: 首先,你要请求新的 animals 数据来展示。通常是通过 API 来获取的一组array。
- 2: 完成后,用新下载的数据更新 tableView
- 3: 最后,确保
-completeBatchFetching:
返回的是YES,即大功告成。在完成操作之前,不会进行新的数据请求。
Build and Run,并且不停的滚呀滚。你将会看到不停的看到一只鸟,他们是无限的。
2Gif.gif
六: 智能预加载
你在工作中是否曾经遇到需要预先加载内容到 scrollView 或者 pageView 控制器中?也许你正在处理一个充满屏幕 image ,并且总是希望在接下来的几张图片加载时处于等待状态,所以用户很少看到占位符。
当你再这样的体系下工作时,你很快就会意识到有很多问题要考虑。
- 1: 你占用了多少内存
- 2: 你应该提前多久加载内容
- 3: 你决定什么时候忽略用户的交互反映
并且当你考虑到多个维度的内容时,将些问题将会变得更加复杂。假设你有一个pageViewController
,里面每个 viewController
都带有一个 collectionView
。现在,你就需要考虑如何在两个方向上动态加载内容。同时,还要对每个设备进行优化。
还记得告诉你 ASRangeController
是不重要的吗?现在,这将是我们的重点。
在每个容器类中,所有包含的 node 都有一个接口状态的概念。在任何给定的时间,一个 node 可以是下面的任意组合:
image
- Preload Range(预载范围):通常最远的范围从可见区域。这是当cell的每个 subNode (例如ASNetworkImageNode) 的内容从外源加载,例如API和本地缓存。这与批量获取时,使用用模型对象代表cell本身形成对比。
- Display Range(显示范围):在这里进行显示任务,例如文本绘制和进行图像解码。
- Visible Range(可见范围):此时,node 至少有一个像素在屏幕上。
这些范围也适用于 screenfuls
的度量,并且可以使用 ASRangeTuningParameters
属性轻松调整。
例如:你正在使用一个 ASNetworkImageNode
在 gallery 的每个页面中展示图像,当每个cell进入 Preload Range
时,会发送网络请求,对进入显示范围时检索到的图像进行解码.
一般来说,如果你不愿意,你不必过多考虑这些范围。内置组件(如ASNetworkImageNode
和ASTextNode
)充分利用它们,这意味着默认情况下您将看到巨大的好处
注意: 有件不明显的事,这些 Ranges 不是堆栈的。相反,它们会在
Visible Range 上重叠和汇聚。如果将显示和预取都设置为一个屏幕,则它们将完全相同。通常数据需要存在才能显示,所以一般预取范围应该稍大一点。那么在 node 到达该范围时,就可以开始显示。
通常,该范围的前侧大于后侧。当用户改变他们的滚动方向时,范围的大小也反转,以便有利于用户实际移动的内容。
七: Node接口的状态回调
你可能会疑惑:这些 Ranges
是如何正确工作的?很高兴你这样问~
系统中的每个 node
都有一个 interfaceState
属性,是一个带有字段((NS_OPTION)ASInterfaceState
类型。 ASRangeController
负责管理 ASCellNode
在 scrolView
上的移动,每个 subNode
都由一个 interfaceState
属性做对应的更新。这意味着即使时 tree 中最深的 nodes 也可以相应 interfaceState
的变化。
幸运的是,我们很少需要直接去操作 node
的 interfaceState
上的 二进制位。更常见的做法时,你只需要对某 node
的特定的状态进行更改。这就是接口的状态回调。
7.1: Node 命名
为了看到一个 node
的各种状态,给它命名时很有必要的。这样,你就可以监测每个 node
的数据加载、内容成、屏幕展示以及所以的事情。
回到代码 -tableNode:nodeBlockForRowAtIndexPath:
,添加一句注释
//You'll add something extra here later...
在它的下面,给 cardNode
添加一个 debugName:
cardNode.debugName = [NSString stringWithFormat:@"cell %zd", indexPath.row];
现在,您将能够跟踪cell在范围内的进展。
7.2: 监听Cells
进入 CardNode_InterfaceCallbacks.m
中,你可以找到六种追踪 node
在 ranges
中的状态的方法。取消注释,Build and Run
。打开你的控制台,然后慢慢滑动 table。对照你的滑动,观察cell在对应的状态变化。
注意: 大多数情况下,你只要关心
-didEnterVisibleState
或-didExitVisibleState
方法对ASInterfaceState
的改变。或者说,已经为你做好了许多引擎。你可以查看ASNetworkImageNode
中的代码,看看你集成的通过Preload
和Display
状态实现的功能。 所有node
网络图片的请求和解码,以及内存的释放都是自动完成,不费吹灰之力。
八: 智能预加载(续)
在 2.0 版本中,已经介绍了多个维度上智能与加载的概念。假设你有一个竖直滚动的tableView,在其中某些Cell包含了水平滚动的 collectionView
虽然这个集合现在在技术上处于可见区域,但您不希望预先加载整个集合。相反,两个滚动视图都有自己的ASRangeController
,并带有可单独配置的范围调整参数。
8.1: 来到二次元
现在,你已经有了完整的 AnimalTableController
, 你可以把它做为 ASPagerNode
的一个page。
项目已经提前写好了控制器的代码,首先进入 AppDelegate.m
找到 -installRootViewController
的下面代码:
AnimalTableController *vc = [[AnimalTableController alloc]
initWithAnimals:[RainforestCardInfo allAnimals]];
替换为:
AnimalPagerController *vc = [[AnimalPagerController alloc] init];
然后,跳到 AnimalPagerController.m
在 -init
方法中添加创建 pager
方法以及 dataSource
的数据源:
_pagerNode = [[ASPagerNode alloc] init];
_pagerNode.dataSource = self;
pagerNode 是 ASCollectionNode
的子类,使用方法与 UIPageViewController
一样。API 实际上比 UIPageViewController
要简单的多。
接下来要实现 pager 的 dataSource
方法,在底部找到 ASPagerDataSource
分类.
首先,告诉 pager 有几个页面。实际上当前的 animal 数组中有三组不同动物,我们需要重写 -numberOfPagesInPagerNode:
方法:
- (NSInteger)numberOfPagesInPagerNode:(ASPagerNode *)pagerNode {
return self.animals.count;
}
然后,你需要实现 -pagerNode:nodeAtIndex
方法,类似于先前实现的 ASTableNode
的 dataSource
方法。
- (ASCellNode *)pagerNode:(ASPagerNode *)pagerNode nodeAtIndex:(NSInteger)index {
// 1
NSArray *animals = self.animals[index];
// 2
ASCellNode *node = [[ASCellNode alloc] initWithViewControllerBlock:^UIViewController * _Nonnull{
return [[AnimalTableController alloc] initWithAnimals:animals];
} didLoadBlock:nil];
return node;
}
我们来总结下这部分:
- 1: 尽管这个版本中没有进行模块化分,但是首先获取数据模型是个好习惯。
- 2: 这一次,你使用的正是强大的 -initWithViewControllerBlock: 构造器。你所要做的就是返回一个block,这个 block 返回你提前设置好的
tableNodeController
,它将自动展示在pager 的 页面中。真是太酷了😏~
一旦你添加了这个方法,你将拥有一个完整功能的 Pagar,其中的 cell 是从你原先创建的 tableNodeController
生成的。现在,就可以在用户的垂直和水平滑动下,充分发挥二维预加载的功能!
要查看这个 AsyncDisplayKit 2.0 教程完整的项目,点击这里进行下载。如果你想查看swift版本,这里也有。
准备好之后,请转到该项目的第2部分,了解 AsyncDisplayKit 2.0 引入的强大的新的布局系统。
如果你想先进行深入了解,你可以阅读 AsyncDisplayKit主页 的文档。Scott Goodson(AsyncDisplayKit的原创作者)也有几个你可能会感兴趣的话题。最近的话题很好的概述了一些框架对处理大图片存在问题的的尝试。
你可能会对 Paper的构建感兴趣。虽然当时并没有开源,并且有许多地方发生了变化,但看到这一切的开始还是挺有意思的。
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