性能优化-CPU&GPU优化

性能优化
面试题

• 你在项目中是怎么优化内存的？
• 优化你是从哪几方面着手？
• 列表卡顿的原因可能有哪些？你平时是怎么优化的？
• 遇到tableView卡顿吗？会造成卡顿的原因大致有哪些？

一、 CPU 和 GPU
CPU central processing unint 中央处理器
- 对象的创建、小会、对象属性的调整、布局计算、文本的计算和排版、图片的格式转换和解码、图像的绘制【Core graphics】
- 主要负责计算，计算好后提交给GPU
GPU graphics processing unit 图形处理器
- 纹理的渲染：显示内容到屏幕的数据格式
- 负责渲染，将CPU计算好的数据渲染到屏幕上
- 渲染->存放至帧缓存->从帧缓存中读取出后显示到屏幕上
- iOS中是双缓冲机制，有前帧缓存、后帧缓存

屏幕成像原理
针对一帧画面
1、发出垂直同步信号，意味着要显示新的画面
2、水平同步信号，一行，一行，知道一帧显示完成
2、发出下一个垂直同步信号，继续显示新的画面
以此类推，实现画面连续展示

产生卡顿的原因？

• 掉帧产生卡顿【某一帧的画面CPU计算或者GPU的渲染超时】

解决卡顿的主要思路

• 尽可能减少CPU、GPU资源消耗
• 按照60FPS的刷帧率，每隔16ms就会有以此Vsync信号

卡顿优化 - CPU

• 尽量使用轻量级的对象，比如用不到时间处理的地方，可以考虑使用CALayer取代UIView
• 不要频繁的调用UIView的相关属性，比如frame、bounds、transform等属性，尽量减少不必要的修改
• 尽量提前计算好布局，在有需要时一次性调整对应的属性，不要多次修改属性
• Autolayout会比直接设置frame消耗更多的CPU资源
• 图片的size最好刚好跟UIImageView的size保持一致
• 控制一下现成的最大并发数量
• 尽量把耗时的操作放在子线程
  文本处理【尺寸、位置的计算】
  图片处理【解码、绘制】

卡顿优化 - GPU

• 尽量减少视图数量和层次
• 尽量避免短时间内大量图片的展示，尽可能将多张图片合并成一张进行展示
• GPU能处理的最大纹理尺寸是 4096 * 4096，一单超过这个尺寸，就会占用CPU资源进行处理，所以纹理尽量不要超过这个尺寸
• 减少透明的视图（alpha < 1），不投名的就设置opaque为YES
• 尽量避免出现离屏渲染

离屏渲染
在OpenGL中有2种渲染方式

• 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。

离屏渲染消耗性能的原因？
1、需要创建新的缓冲区
2、离屏渲染的整个过程，需要多次切换上下文环境，显示从当前屏幕切换到离屏；等到离屏渲染结束后，将离屏缓冲区的渲染结果显示到屏幕上，又需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕

哪些操作会触发离屏渲染？
1、光栅化，layer.shouldRasterize = YES;
2、遮罩：layer.mask
3、圆角，同时设置layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadius大于0
考虑通过CoreGraphics绘制裁剪圆角，或者叫美工提供圆角图片
4、阴影，layer.shadowXXX
如果设置了layer.shadowPath就不会产生离屏渲染

卡顿检测
1、卡顿，主要是在主线程执行了比较耗时的操作
2、可以添加Oberserver到主线程Runloop中，通过监听RunLoop状态切换的耗时，以达到监控卡顿的目的【LXDAappFluecyMonitor】