⑥ UI相关面试题

一、UIView与CALayer

<单一职责原则>
UIView为CALayer提供内容，以及负责处理触摸等事件，参与响应链
CALayer负责显示内容contents

引申一:UIView动画与核心动画的区别?

• 核心动画只作用在layer.
• 核心动画修改的值都是假像.它的真实位置没有发生变化.
• 当需要与用户进行交互时用UIView动画,不需要与用户进行交互时两个都可以.

二、事件传递与视图响应链 :

- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event;

- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event;

如果事件一直传递到UIAppliction还是没处理，那就会忽略掉

三、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
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

四、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幕上。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1s有60帧更新，即每隔16.7ms就要产生一帧画面，而如果CPU和GPU加起来的处理时间超过了16.7ms，就会造成掉帧甚至卡顿。

五、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
一般遇到性能问题时，考虑以下问题：
是否受到CPU或者GPU的限制？
是否有不必要的CPU渲染？
是否有太多的离屏渲染操作？
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？

六、UI绘制原理

异步绘制：
[self.layer.delegate displayLayer: ]
代理负责生成对应的bitmap
设置该bitmap作为该layer.contents属性的值

七、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
应当尽量避免的则是GPU离屏渲染

GPU离屏渲染何时会触发呢？
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offscreen-render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做onscreen跟offscreen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offscreen-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16.7ms，导致掉帧卡顿。所以可以的话应尽量减少offscreen-render的图层

八、请说一下对 CALayer 的认识。

layer 层是涂层绘制、渲染、以及动画的完成者，它无法直接的处理触摸事件（也可以捕捉事件）

layer 包含的方面非常多，常见的属性有 Frame、Bounds、Position、AnchorPoint、Contents 等等。

想详细了解 CALayer 以及动画的 ，可以看看这本书 - Core-Animation

九、CALayer 的 Contents 有几下几个主要的属性：

ContentsRect

单位制（0 - 1），限制显示的范围区域

ContentGravity

类似于 ContentMode，不过不是枚举值，而是字符串

ContentsScale

决定了物理显示屏是 几@X屏

ContentsCenter

跟拉伸有关的属性

十、 当我们要做一些基于 CALayer 的动画时，有时需要设置 layer 的锚点来配合动画，这时候我们需要注意什么？

• 需要注意的是设置锚点会引起原来 position 的变化，可能会发生不符合预期的行为，所以要做一下转化，示例代码如下：

    // 为 layer 的动画设置不同的 anchor point，但是又不想改变 view 原来的 position，则需要做一些转换。
- (void)setAnchorPoint:(CGPoint)anchorPoint forView:(UIView *)view {
    // 分别计算原来锚点和将更新的锚点对应的坐标点，这些坐标点是相对该 view 内部坐标系的。
    CGPoint oldPoint = CGPointMake(view.bounds.size.width * view.layer.anchorPoint.x,
                                   view.bounds.size.height * view.layer.anchorPoint.y);
    CGPoint newPoint = CGPointMake(view.bounds.size.width * anchorPoint.x,
                                   view.bounds.size.height * anchorPoint.y);
    
    // 如果当前 view 有做过 transform，这里要同步计算。
    oldPoint = CGPointApplyAffineTransform(oldPoint, view.transform);
    newPoint = CGPointApplyAffineTransform(newPoint, view.transform);
    
    // position 是当前 view 的 anchor point 在其父 view 的位置。
    CGPoint position = view.layer.position;
    // anchor point 的改变会造成 position 的改变，从而影响 view 在其父 view 的位置，这里把这个位移给计算回来。
    position.x = position.x + newPoint.x - oldPoint.x;
    position.y = position.y + newPoint.y - oldPoint.y;
    
    view.translatesAutoresizingMaskIntoConstraints = YES;
    view.layer.anchorPoint = anchorPoint; // 设置了新的 anchor point 会改变位置。
    view.layer.position = position; // 通过在 position 上做逆向偏移，把位置给移回来。
}