IOS中Core Animation流水线详细过程

首先我们知道，在IOS中是由CALayer来做图像的渲染，那么它是如何调用 GPU 并显示可视化内容的呢？接下来介绍一下Core Animation流水线工作流程。
注意：IOS 中APP 本身并不负责渲染，渲染是由另外一个叫做Render Server的进程负责。App 通过 IPC 将渲染任务及相关数据提交给 Render Server。Render Server 处理完数据后，再传递至 GPU。最后由 GPU 调用 iOS 的图像设备进行显示。

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如上图，Core Animation 流水线的详细过程如下：

1. 由 app 处理事件（Handle Events），如：用户的点击操作，在此过程中 app 可能需要更新 视图树，相应地，图层树 也会被更新。
2. app 通过 CPU 完成对显示内容的计算，如：视图的创建、布局计算、图片解码、文本绘制等。在完成对显示内容的计算之后，app 对图层进行打包，并在下一次 RunLoop 时将其发送至 Render Server，即完成了一次 Commit Transaction 操作。具体可细分为4个步骤：
   2.1 Layout: Layout 阶段主要进行视图构建，包括：LayoutSubviews 方法的重载，addSubview: 方法填充子视图等。
   2.2 Display: Display 阶段主要进行视图绘制，这里仅仅是设置最要成像的图元数据。重载视图的 drawRect: 方法可以自定义 UIView 的显示，其原理是在 drawRect: 方法内部绘制寄宿图，该过程使用 CPU 和内存
   2.3 Prepare: Prepare 阶段属于附加步骤，一般处理图像的解码和转换等操作。
   2.4 Commit: Commit 阶段主要将图层进行打包，并将它们发送至 Render Server。该过程会递归执行，因为图层和视图都是以树形结构存在
3. Render Server 主要执行 Open GL、Core Graphics 相关程序，并调用 GPU
4. GPU 则在物理层上完成了对图像的渲染。
5. GPU 通过 Frame Buffer、视频控制器等相关部件，将图像显示在屏幕上。

由于上流程执行时长远远超过 16.67 ms，因此为了满足对屏幕的 60 FPS 刷新率的支持，需要将这些步骤进行分解，利用流水线的方式并行执行，如下图所示。

ios-core-animation-pipeline-workflow.png