UI相关复习(事件传递、图像显示、性能优化、离屏渲染)
UIView与CALayer
- UIView为CALayer提供内容,处理触摸事件,参与响应链
- CALayer负责显示内容contents
事件传递与响应链
开始
-> UIApplication
-> UIWindow
-> hitTest:withEvent:
-> pointInside:withEvent:
-> Subviews
-> 同级UIView
-> 倒序遍历
如果事件一直传递到UIAppliction还是没处理,那就会忽略掉
图像显示原理
- CPU 输出位图
- GPU 图层渲染、纹理合成
- 把结果放到帧缓冲区(
frame buffer
)中 - 再由视频控制器根据vsync信号在指定时间之前去提取帧缓冲区的屏幕显示内容
- 显示到屏幕上
CPU工作:
- Layout:UI布局、文本计算
- Display:绘制(drawRect:)
- Prepare:图片解码
- Commit:提交位图
GPU渲染管线(openGL)
顶点着色,图元装配,光栅化,片段着色,片段处理
UI卡顿掉帧原因
iOS设备的硬件时钟会发出vsync(垂直同步信号),然后APP的CPU会去计算屏幕要显示的内容,之后将计算好的内容提交到GPU去渲染。随后,GPU将渲染结果提交到帧缓冲区,等到下一个vsync到来时将缓冲区的帧显示到屏蔽上。也就是说,一帧的显示是由CPU和GPU共同决定的。
一般来说,页面滑动流畅是60fps,也就是1秒60帧更新,即16.7ms产生一帧画画,如果CPU+GPU处理时长超过这个时间长就会造成掉帧甚至卡顿。
滑动优化方案
CPU:把以下操作放在子线程中
- 对象创建、调整、销毁
- 预排版(布局计算、文本计算、缓存高度等)
- 预渲染(文本等异步绘制,图片解码等)
GPU:纹理渲染、视图混合
遇到性能问题时,考虑以下几个问题:
- 是否受到CPU或者GPU限制
- �是否有不必要的CPU渲染
- 是否有太多的离屏渲染
- 是否有太多的图层混合操作
- 是否有奇怪的图片格式或者尺寸
- 是否涉及到昂贵的view或者效果
- view的层次结构是否合理
UI绘制原理
[UIView setNeedsDisplay]
->[view.layer setNeedsDisplay]
->[CALayer display]
->layer.delegate respondsTo:@selector(displayLayer)
-YES->异步绘制入口
-NO->系统绘制流程
->end
异步绘制
[self.layer.delegate displayLayer:]
代理负责生成对应的bitmap
设置该bitmap作为layer.contents属性的值
离屏渲染
On-Screen Rendering:当前屏幕渲染,指的是GPU的渲染操作是在当前用于显示的屏幕缓冲区中进行
Off-Screen Rendering:离屏渲染,分为CPU离屏渲染和GPU离屏渲染两种形式。GPU离屏渲染指的是GPU在当前屏幕缓冲区外新开辟一个缓冲区进行渲染操作
应当尽量避免的帽是GPU离屏渲染
GPU离屏渲染何时会触发?
圆角(当和maskToBounds一起使用时)、图层蒙版、阴影,设置
layer.shouldRasterize = YES;
为什么要避免GPU离屏渲染?
GPU需要做额外的渲染操作。通常GPU在做渲染的时候是很快的,但是涉及到off-Screen rendering
的时候情况就可能有些不同,因为需要额外开辟一个新的缓冲区进行渲染,然后绘制到当前屏幕的过程需要on screen
跟off screen
上下文之间的切换,这个过程的消耗会比较昂贵,涉及到OpenGL
的pipeline
跟barrier
,而且off-screen-render
在每一帧都会涉及到,因此处理不当肯定会对性能产生一定的影响。另外由于离屏渲染会增加GPU的工作量,可能会导致CPU+GPU的处理时间超出16.7,导致掉帧卡顿。所以可以的话应尽量减少off-screen-render
的图层