drawRect 内存暴增原因，如何优化绘图

前言

• 最近有朋友问，直接用UILabel和自己用drawRect画UILabel，哪个性能好？为什么？哪个占用的内存少？为什么?

• 其实这种问题的本质就是使用drawRect会带来哪些问题，性能上当然是UILabel好了。

drawRect

每当我们需要绘图的时候，重写UIView的drawRect方法，在此方法中进行绘图操作，然后苹果要求我们调用UIView类中的setNeedsDisplay方法，系统就会自动调用drawRect。
UIView继承于UIResponder，需要实现CALayerDelegate。此处我们不得不提出UIView和CALayer，每一个UIView 内部都有一个CALayer，UIView 的frame 直接返回的是layer的frame，在内容的绘制上其实是CALayer 操作的，所以绘图的关键还是在CALayer 上。那么CALayer 是如何显示在屏幕上的呢？

image.png

contents：对象提供的内容层,通常是CGImageRef,但也可能是其他。（Mac OS X 10.6及以后支持NSImage对象）默认值是零。
CGImageRef，它是一个指向CGImage结构的指针。UIImage有一个CGImage属性，它返回一个”CGImageRef”,如果你想把这个值直接赋值给CALayer的contents，那你将会得到一个编译错误。因为CGImageRef并不是一个真正的Cocoa对象，而是一个Core Foundation类型。 尽管Core Foundation类型跟Cocoa对象在运行时貌似很像（被称作toll-free bridging），他们并不是类型兼容的，不过你可以通过bridged关键字转换。
所以要为CALayer图层设置寄宿图片属性的最终代码：
layer.contents = (__bridge id)image.CGImage;

除了赋值之外，我们的绘图操作即是对contents（寄宿图）绘制。
所以，回到问题，直接用UILabel和自己用drawRect画UILabel，哪个性能好？
直接用UILabel，drawRect 方法没有默认实现，所以说，寄宿图也就不需要了。
用drawRect绘图，默认实现CALayerDelegate协议

image.png

displayLayer:(CALayer *)layer; 可以通过此方法直接设置contents
drawLayer:(CALayer *)layer inContext:(CGContextRef)ctx;
在此方法调用之前，CALayer需要创建一个空寄宿图（有尺寸）和一个Core
Graphics 的CGContextRef（上下文），当绘制结束后，Core Animation打包所有图层和动画属性，然后通过IPC（内部处理通信）发送到渲染服务器进行显示，同时上下文会被不断渲染到屏幕上，直到下次调用setNeedsDisplay。
所以每次重绘都需要抹掉内存重新分配，空寄宿图的产生就消耗了大量内存，这也就是drawRect 内存暴增原因。

那么我们如果必须使用drawRect，如何优化绘图呢？
Core Graphics框架 有强大的api，但是UIBezierPath 对paths进一步封装，使用更加简单，同时我们使用CAShapeLayer 才会使UIBezierPath发挥出更大的作用。
CAShapeLayer继承自CALayer，可以使用CALayer的所有属性值。

CAShapeLayer属于CoreAnimation框架，其动画渲染直接提交到手机的GPU当中，相较于view的drawRect方法使用CPU渲染而言（实现drawRect消耗性能跟CoreGraphics 这个框架是基于CPU没有关系），GPU图像处理工作更多在硬件层面，效率极高；

一个 CAShapeLayer 不需要像普通 CALayer 一样创建一个寄宿图形，所以无论有多大，都不会占用太多的内存。

所以，以后关于绘图，我们可以尝试使用CAShapeLayer + UIBezierPath。

参考：
内存恶鬼drawRect - 谈画图功能的内存优化

本文查阅多方资料整理，有误地方请指出，谢谢！