iOS 界面流畅 - 离屏渲染

离屏渲染往往会带来界面卡顿的问题，这里将会讨论 当前屏幕渲染、离屏渲染 以及 CPU 渲染

在 OpenGL 中，GPU 屏幕渲染有以下两种方式：

On-Screen Rendering

即当前屏幕渲染，在用于显示的屏幕缓冲区中进行，不需要额外创建新的缓存，也不需要开启新的上下文，所以性能较好，但是受到缓存大小限制等因素，一些复杂的操作无法完成。

Off-Screen Rendering

即离屏渲染，指的是在 GPU 的当前屏幕缓冲区外开辟新的缓冲区进行操作。

相比于当前屏幕渲染，离屏渲染的代价是很高的，主要体现在如下两个方面：

• 创建新的缓冲区
• 上下文切换。离屏渲染的整个过程，需要多次切换上下文环境：先从当前屏幕切换到离屏，等待离屏渲染结束后，将离屏缓冲区的渲染结果显示到到屏幕上，这又需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕。

当设置了以下属性时，会触发离屏渲染：

• shouldRasterize（光栅化）
• masks（遮罩）
• shadows（阴影）
• edge antialiasing（抗锯齿）
• group opacity（不透明）

为了避免卡顿问题，应当尽可能使用当前屏幕渲染，可以不使用离屏渲染则尽量不用，应当尽量避免使用 layer 的 border、corner、shadow、mask 等技术。必须离屏渲染时，相对简单的视图应该使用 CPU 渲染，相对复杂的视图则使用一般的离屏渲染。

如下是 CPU 渲染和离屏渲染的区别：

由于GPU的浮点运算能力比CPU强，CPU渲染的效率可能不如离屏渲染。但如果仅仅是实现一个简单的效果，直接使用 CPU 渲染的效率又可能比离屏渲染好，毕竟普通的离屏渲染要涉及到缓冲区创建和上下文切换等耗时操作。对一些简单的绘制过程来说，这个过程有可能用CoreGraphics，全部用CPU来完成反而会比GPU做得更好。一个常见的 CPU 渲染的例子是：重写 drawRect 方法，并且使用任何 Core Graphics 的技术进行了绘制操作，就涉及到了 CPU 渲染。整个渲染过程由 CPU 在 App 内同步地完成，渲染得到的bitmap最后再交由GPU用于显示。总之，具体使用 CPU 渲染还是使用 GPU 离屏渲染更多的时候需要进行性能上的具体比较才可以。

一个常见的性能优化的例子就是如何给 UIView/UIImageView 加圆角。

如下是加圆角的方式：

• 设置 cornerRadius
• UIBezierPath

如下是方法的比较：

cornerRadius

view.layer.cornerRadius = 6.0;
view.layer.masksToBounds = YES;

这种方式会触发两次离屏渲染，如果在滚动页面中这么做的话就会遇到性能问题。当然我们可以进行缓存以优化性能，如下：

view.layer.shouldRasterize = YES;
view.layer.rasterizationScale = [UIScreen mainScreen].scale;

shouldRasterize = YES 会使视图渲染内容被缓存起来，下次绘制的时候可以直接显示缓存，当然要在视图内容不改变的情况下。

注意：png 图片 在 UIImageView 这样处理圆角是不会产生离屏渲染的。（ios9.0之后不会离屏渲染，ios9.0之前还是会离屏渲染）。

UIBezierPath

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
  CGRect bounds = self.bounds;
  [[UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:rect cornerRadius:8.0] addClip];

  [self.image drawInRect:bounds];
}

这种方法会触发一次离屏渲染，很多资料推崇这种写法，但是这种方式会导致内存暴增，并且同样会触发离屏渲染。参考

参考链接

• 内存恶鬼drawRect - 谈画图功能的内存优化
• 小心别让圆角成了你列表的帧数杀手
• http://blog.ibireme.com/2015/11/12/smooth_user_interfaces_for_ios/
• http://www.jianshu.com/p/619cf14640f3