经典面试题30 - 离屏渲染

问题

请解释什么是离屏渲染？

解答

离屏渲染是GPU屏幕渲染的一种，一般可以分为三种类型：

• On-Screen Rendering，意为当前屏幕渲染，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，意为离屏渲染，指的是GPU在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作。
• CPU中的离屏渲染，如我们重写了drawRect方法，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，因为GPU不支持未知的渲染方式。

GPU内置支持的内容包括View的拼接（Compositing）、纹理的渲染(Texture)等。

当前屏幕渲染不需要额外创建新的缓存，也不需要开启新的上下文，相对于离屏渲染性能更好。但是受当前屏幕渲染的局限因素限制(只有自身上下文、屏幕缓存有限等)，当前屏幕渲染有些情况下的渲染解决不了的，就使用到离屏渲染。

相比于当前屏幕渲染，离屏渲染的代价是很高的，主要体现在两个方面：

• 创建新缓冲区
• 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：先是从当前屏幕切换到离屏，等到离屏渲染结束以后，将离屏缓冲区的渲染结果显示到屏幕上，而上下文环境的切换是要付出很大代价的。

既然离屏渲染这么耗性能， 为什么有这套机制呢?
因为图层属性的混合体没有预合成之前不能直接在屏幕中绘制，而需要在别的地方做额外的处理预合成。所以就需要屏幕外渲，不论是CPU还是GPU。

由于屏幕渲染很消耗性能，使用不当会造成应用卡顿，从而影响用户体验。
在iOS开发中，设置了以下属性时，就会触发离屏绘制，使用时要特别小心。

• shouldRasterize（光栅化）
• masks（遮罩）
• shadows（阴影）
• edge antialiasing（抗锯齿）
• group opacity（不透明）
• 复杂形状设置等
• 渐变

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