1.异步绘制原理
在 UIView 中有一个 CALayer 的属性，负责 UIView 具体内容的显示。具体过程是系统会把 UIView 显示的内容（包括 UILabel 的文字，UIImageView 的图片等）绘制在一张画布上，完成后倒出图片赋值给 CALayer 的 contents 属性，完成显示。
这其中的工作都是在主线程中完成的，这就导致了主线程频繁的处理 UI 绘制的工作，如果要绘制的元素过多，过于频繁，就会造成卡顿。
那么是否可以将复杂的绘制过程放到后台线程中执行，从而减轻主线程负担，来提升 UI 流畅度呢？
答案是可以的，系统给我们留下的异步绘制的口子，请看下面的流程图，它是我们进行基本绘制的基础。
UIView绘制流程
-
UIView调用setNeedsDisplay并没有立刻进行绘制; -
UIView调用setNeedsDisplay方法其实是调用其layer属性的同名方法； - 在当前
runloop即将结束时调用display进入绘制流程； - 在
UIView中layer.delegate就是UIView本身，UIView并没有实现displayLayer:方法，所以进入系统的绘制流程，我们可以通过实现displayLayer:方法来进行异步绘制。
有了上面的异步绘制原理流程图，我们可以得到一个实现异步绘制的初步思路：在“异步绘制入口”去开辟子线程，然后在子线程中实现和系统类似的绘制流程。
2.系统绘制流程
要实现异步绘制，首先要了解系统的绘制流程，看下面一张流程图：
系统绘制流程
-
CALayer在内部创建一个上下文环境(CGContextRef); - 判断
layer是否有代理：
没有代理：调用layer的drawInContext:方法，
有代理：调用delegate的drawLayer:inContext:方法，然后在合适的时机回调代理，在[UIView drawRect]中进行UI的绘制工作， - 最后
layer上传backingStore的bitmap位图到GPU，也就是将生成的bitmap位图赋值给layer.content属性，结束系统绘制流程。
3.异步绘制流程
关于异步绘制，参考如下图：
异步绘制流程
- 某个时机调用
setNeedsDisplay; -
runloop将要结束时调用[CALayer display]; - 若代理实现了
displayLayer将会调用此方法，在子线程中做异步绘制的工作； - 在子线程中创建上下文、绘制控件并生成图片；
- 在主线程中设置
layer.contents，将生成的视图展示在layer上。
异步绘制示例代码：
#import
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface AsyncDrawLabel : UIView
@property (nonatomic, copy) NSString *text;
@property (nonatomic, strong) UIFont *font;
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END
#import "AsyncDrawLabel.h"
#import
@implementation AsyncDrawLabel
- (void)setText:(NSString *)text {
_text = text;
}
- (void)setFont:(UIFont *)font {
_font = font;
}
// 除了在drawRect方法中, 其他地方获取context需要自己创建[https://www.jianshu.com/p/86f025f06d62] coreText用法简介:[https://www.cnblogs.com/purple-sweet-pottoes/p/5109413.html]
- (void)displayLayer:(CALayer *)layer {
CGSize size = self.bounds.size;
CGFloat scale = [UIScreen mainScreen].scale;
// 异步绘制，切换至子线程
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, NO, scale);
// 获取当前上下文
CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
[self draw:context size:size];
UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
UIGraphicsEndImageContext();
// 子线程完成工作，切换至主线程显示
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
self.layer.contents = (__bridge id)image.CGImage;
});
});
}
- (void)draw:(CGContextRef)context size:(CGSize)size {
// 将坐标系上下翻转，因为底层坐标系和 UIKit 坐标系原点位置不同。
CGContextSetTextMatrix(context, CGAffineTransformIdentity);
// 文本沿着Y轴移动
CGContextTranslateCTM(context, 0, size.height); // 原点为左下角
// 文本反转成context坐标系
CGContextScaleCTM(context, 1, -1);
// 创建绘制区域
CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();
CGPathAddRect(path, NULL, CGRectMake(0, 0, size.width, size.height));
// 创建需要绘制的文字
NSMutableAttributedString *attrStr = [[NSMutableAttributedString alloc]initWithString:self.text];
[attrStr addAttribute:NSFontAttributeName value:self.font range:NSMakeRange(0, self.text.length)];
// 根据attStr生成CTFramesetterRef
CTFramesetterRef framesetter = CTFramesetterCreateWithAttributedString((CFAttributedStringRef)attrStr);
CTFrameRef frame = CTFramesetterCreateFrame(framesetter, CFRangeMake(0, attrStr.length), path, NULL);
// 将frame的内容绘制到content中
CTFrameDraw(frame, context);
}
@end
#import "ViewController.h"
#import "AsyncDrawLabel.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view.
AsyncDrawLabel *label = [[AsyncDrawLabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 200, 100)];
label.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
label.text = @"异步绘制text";
label.font = [UIFont systemFontOfSize:16];
[self.view addSubview:label];
[label.layer setNeedsDisplay]; // 不调用的话不会触发displayLayer方法
}
@end