1、离屏渲染流程

一般情况下，通常的渲染流程是这样的：

通常渲染流程.png

APP不停地将内容渲染完成保存Framebuffer帧缓冲区中，而显示屏幕不断滴从Framebuffer帧缓冲区获取内容。而离屏渲染则是这样的渲染流程：

离屏渲染流程.png
有此可见，离屏渲染是先将渲染内容保存到额外增加的离屏缓冲区，然后再将渲染内容不停滴保存到Framebuffer帧缓冲区中，再由屏幕读取渲染内容。

2、离屏渲染的性能问题

1.从上面流程上面来看，离屏渲染额外创建了离屏缓冲区，毫无疑问占用了内存空间，很有可能会出现内存压力过大的现象。并且呢，OffScreen buffer的总大小有限，不能超过屏幕总像素的2.5倍。
2.离屏渲染时需要APP提前对部分内容进行额外渲染并保存到离屏渲染缓冲区OffScreen buffer中，必要时需要再OffScreen buffer离屏渲染缓冲区和Frame Buffer帧缓冲区中进行内容切换，所以会需要更长的处理时间。

3、为什么使用离屏渲染呢

既然离屏渲染有性能问题，那为什么还要使用离屏渲染呢。
1、在实际开发中，会遇到一些特殊的效果，此时不得不用额外的Offscreen buffer 来保存渲染内容。
2、效率目的，可以将内容提前渲染保存到Offscreen buffer中，达到复用的目的。
针对第一种情况，我们常见的就是使用mask，比如阴影、圆角，这是系统自动触发的离屏渲染。比如 mask 蒙版

image.png
如图所示，由于最终的内容是由两层渲染结果叠加，所以必须要利用额外的内存空间对中间的渲染结果进行保存，因此系统会默认触发离屏渲染。
第二种情况使用的原因:shouldRasterize 光栅化

When the value of this property is YES, the layer is rendered as a bitmap in its local coordinate space and then composited to the destination with any other content.

开启光栅化后，会触发离屏渲染，Render Server 会强制将 CALayer 的渲染位图结果 bitmap 保存下来，这样下次再需要渲染时就可以直接复用，从而提高效率。
而保存的 bitmap 包含 layer 的 subLayer、圆角、阴影、组透明度 group opacity 等，所以如果 layer 的构成包含上述几种元素，结构复杂且需要反复利用，那么就可以考虑打开光栅化。
圆角、阴影、组透明度等会由系统自动触发离屏渲染，那么打开光栅化可以节约第二次及以后的渲染时间。而多层 subLayer 的情况由于不会自动触发离屏渲染，所以相比之下会多花费第一次离屏渲染的时间，但是可以节约后续的重复渲染的开销。
不过使用光栅化的时候需要注意以下几点：
1.如果 layer 不能被复用，则没有必要打开光栅化
2.如果 layer 不是静态，需要被频繁修改，比如处于动画之中，那么开启离屏渲染反而影响效率
3.离屏渲染缓存内容有时间限制，缓存内容 100ms 内如果没有被使用，那么就会被丢弃，无法进行复用
4.离屏渲染缓存空间有限，超过 2.5 倍屏幕像素大小的话也会失效，无法复用
圆角离屏渲染
是不是设置了圆角都会触发离屏渲染呢？不一定哟，圆角出发离屏渲染也是由条件的。
先打开模拟器的离屏渲染标记

渲染标记.png

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    //1.按钮存在背景图片
    UIButton *btn1 = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
    btn1.frame = CGRectMake(100, 30, 100, 100);
    btn1.layer.cornerRadius = 50;
    [self.view addSubview:btn1];
    
    [btn1 setImage:[UIImage imageNamed:@"btn.png"] forState:UIControlStateNormal];
    btn1.clipsToBounds = YES;
    
    //2.按钮不存在背景图片
    UIButton *btn2 = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
    btn2.frame = CGRectMake(100, 180, 100, 100);
    btn2.layer.cornerRadius = 50;
    btn2.backgroundColor = [UIColor blueColor];
    [self.view addSubview:btn2];
    btn2.clipsToBounds = YES;
    
    //3.UIImageView 设置了图片+背景色;
    UIImageView *img1 = [[UIImageView alloc]init];
    img1.frame = CGRectMake(100, 320, 100, 100);
    img1.backgroundColor = [UIColor blueColor];
    [self.view addSubview:img1];
    img1.layer.cornerRadius = 50;
    img1.layer.masksToBounds = YES;
    img1.image = [UIImage imageNamed:@"btn.png"];
    
    //4.UIImageView 只设置了图片,无背景色;
    UIImageView *img2 = [[UIImageView alloc]init];
    img2.frame = CGRectMake(100, 480, 100, 100);
    [self.view addSubview:img2];
    img2.layer.cornerRadius = 50;
    img2.layer.masksToBounds = YES;
    img2.image = [UIImage imageNamed:@"btn.png"];
}

渲染图片.png
这四个例子都设置了圆角，但是只有第一个和第三个离屏渲染了，那是因为什么呢？
设置了layer.cornerRadius只会设置backgroundColor和border的圆角，不会设置content的圆角，除非同时设置了layer.masksToBounds(对应View中的clipsToBounds)，layer.masksToBounds = true是触发离屏渲染的原因。第一个和第三例子图片内容的渲染和背景色渲染叠加，需要额外的Offscreen Buffer离屏渲染的来保存渲染叠加效果，所以是离屏渲染。第二个和第三个是只是单有背景颜色或者图片内容渲染，可直接用帧缓冲区即可，不会触发离屏渲染。
避免离屏渲染
1、尽量避免圆角裁剪的使用。
2、替换资源:直接使用有圆角的图片或者替换背景色为圆角的纯色背景，从而避免使用圆角裁剪。
3、使用mask再增加一个和背景色相同的遮罩 mask 覆盖在最上层，盖住四个角，营造出圆角的形状。但这种方式难以解决背景色为图片或渐变色的情况。

mask.png
4、UIBezierPath：用贝塞尔曲线绘制闭合带圆角的矩形，在上下文中设置只有内部可见，再将不带圆角的 layer 渲染成图片，添加到贝塞尔矩形中。这种方法效率更高，但是 layer 的布局一旦改变，贝塞尔曲线都需要手动地重新绘制，所以需要对 frame、color 等进行手动地监听并重绘。
5、CoreGraphics 重写 drawRect:，用 CoreGraphics 相关方法，在需要应用圆角时进行手动绘制。不过 CoreGraphics 效率也很有限，如果需要多次调用也会有效率问题。