UI相关复习（事件传递、图像显示、性能优化、离屏渲染）

UI相关复习（事件传递、图像显示、性能优化、离屏渲染）

UIView与CALayer

1. UIView为CALayer提供内容，处理触摸事件，参与响应链
2. 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

1. CPU 输出位图
2. GPU 图层渲染、纹理合成
3. 把结果放到帧缓冲区（frame buffer）中
4. 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
5. 显示到屏幕上

CPU工作：

1. Layout:UI布局、文本计算
2. Display:绘制（drawRect:）
3. Prepare:图片解码
4. 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

1. 对象创建、调整、销毁
2. 预排版（布局计算、文本计算、缓存高度等）
3. 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：

1. 是否受到CPU或者GPU限制
2. �是否有不必要的CPU渲染
3. 是否有太多的离屏渲染
4. 是否有太多的图层混合操作
5. 是否有奇怪的图片格式或者尺寸
6. 是否涉及到昂贵的view或者效果
7. 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