卡顿分析、性能优化

界面显示原理

iOS设备默认刷新频率是60HZ，也就是两帧相隔时间是1/60秒，即大概16.7ms。在这16.7ms中，为了显示一帧，需要如下工作:

• CPU计算好各个视图的位置，大小，对图片进行解码等，绘制成纹理交给GPU
• GPU对收到的纹理进行混合，顶点变换，渲染到帧缓冲区
• 每16.7ms一个时钟信号到达，帧缓冲区取出一帧，显示到屏幕

原因

当CPU或者GPU被大量占用的时候，在16.7ms中，没有准备好下一帧的绘制，导致时钟信号到来的时候，取得还是上一帧的内容，导致界面卡顿

解决思路

尽量减少CPU和GPU的资源消耗

离屏渲染

在iOS中，渲染分为CPU和GPU渲染两种，而GPU渲染又分为GPU缓冲区和非GPU缓冲区两种

• On-Screen Rendering：当前屏幕渲染，在当前用于显示的屏幕缓冲区进行渲染操作
• Off-Screen Rendering：离屏渲染，在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作

CPU渲染(软件渲染)， CPU绘制成bitmap，交给GPU
GPU渲染(硬件渲染)
GPU缓冲区渲染
非GPU缓冲区渲染(额外开辟缓冲区)

通常，CPU渲染，和GPU非帧缓冲区内渲染统称为离屏渲染。因为，CPU和帧缓冲区是为图形图像显示做了高度优化的，速度较快

什么情况下会触发离屏渲染

• layer具有圆角或阴影shadow
• drawRect中绘制
• 光栅化 layer.shouldRasterize = YES
• 用CoreGraphics的CGContext绘制的

优化

CPU层面

• 尽量使用轻量级的对象，比如用不到事件处理的地方使用CALayer代替UIView
• 提前计算好布局(如cell行高)
• 不要频繁的调用和调整UIView的相关属性，比如frame、bounds、transform等属性(UIView的显示属性实际都是CALayer的映射，而CALayer本身没有这些属性，都是初次调用时通过resolveInstanceMethod添加并创建Dictionary保存的，耗费资源)
• Autolayout比直接设置frame消耗更多CPU资源
• 图片的size最好与UIImageView的size保持一致，减少图片显示时的计算处理
• 控制线程的最大并发量
• 将耗时操作放到子线程
• 少使用addSubview给cell动态添加view

GPU层面

• 避免短时间内大量图片的显示，尽可能将多张图片合成一张进行显示
• GPU能处理的最大纹理尺寸是4096 * 4096，一旦超过这个尺寸，会占用CPU资源进行处理
• GPU会将多个视图混合在一起再去显示，混合的过程会消耗CPU资源，尽量减少视图数量和层次
• 减少透明的视图
• 尽量避免出现离屏渲染

iOS性能优化-卡顿
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