15 性能優(yōu)化(二)Core Animation

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啟動程序點(diǎn)擊XCode選擇左上角-XCode->Open Developer Tool ->Instruments,打開Instruments再選擇CoreAnimation:


1是fps ?2是調(diào)試選項

調(diào)試選項介紹:

選項一:Color Blended Layers (圖層混合)

這個選項是檢測哪里發(fā)生了圖層混合,先介紹一下什么是圖層混合?很多情況下,界面都是會出現(xiàn)多個UI控件疊加的情況,如果有透明或者半透明的控件,那么GPU會去計算這些這些layer最終的顯示的顏色,也就是我們?nèi)庋鬯吹降男Ч?。例如一個上層Veiw顏色是綠色RGB(0,255,0),下層又放了一個View顏色是紅色RGB(0,0,255),透明度是50%,那么最終顯示到我們眼前的顏色是藍(lán)色RGB(0,127.5,127.5)。這個計算過程會消耗一定的GPU資源損耗性能。如果我們把上層的綠色View改為不透明, 那么GPU就不用耗費(fèi)資源計算,直接顯示綠色?;旌项伾嬎愎?

R(C)=alpha*R(B)+(1-alpha)*R(A)????R(x)、G(x)、B(x)分別指顏色x的RGB分量

如果出現(xiàn)圖層混合了,打開Color Blended Layers選項,那塊區(qū)域會顯示紅色,所以我們調(diào)試的目的就是將紅色區(qū)域消減的越少越好。那么如何減少紅色區(qū)域的出現(xiàn)呢?只要設(shè)置控件不透明即可。

(1)設(shè)置opaque 屬性為true。

(2)給View設(shè)置一個不透明的顏色,沒有特殊需要設(shè)置白色即可。

如果你在lldb中po打印某個控件,你會發(fā)現(xiàn)打印出來的數(shù)據(jù)中,控件的opaque都是true,因?yàn)榭丶@個屬性的默認(rèn)值都是true,所以第一種方法可以直接忽略掉。使用第二種方法你會發(fā)現(xiàn)之前紅色的都消除掉了。

label.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

label.layer.masksToBounds?=?YES;

到這里你可能奇怪,設(shè)置label的背景色第一行不就夠了么,為什么還有第二行?這是因?yàn)槿绻鹟abel的內(nèi)容是中文,label實(shí)際渲染區(qū)域要大于label的size,最外層多了一個sublayer,如果不設(shè)置第二行l(wèi)abel的邊緣外層會出現(xiàn)圖層混合的紅色,因此需要在label內(nèi)容是中文的情況下加第二句。單獨(dú)使用label.layer.masksToBounds = YES是不會發(fā)生離屏渲染,下文會講離屏渲染。

UIImageView控件比較特殊,不僅需要自身這個容器是不透明的,并且imageView包含的內(nèi)容圖片也必須是不透明的,如果你自己的圖片出現(xiàn)了圖層混合紅色,先檢查是不是自己的代碼有問題,如果確認(rèn)代碼沒問題,就是圖片自身的問題,可以聯(lián)系你們的UI眉眉~

選項二:Color Hits Green and Misses Red(光柵化)

這個選項主要是檢測我們是是否正確使用layer的shouldRasterize屬性,shouldRasterize = YES開啟光柵化。什么是光柵化?光柵化是將一個layer預(yù)先渲染成位圖(bitmap),再加入到緩存中,成功被緩存的layer會標(biāo)注為綠色,沒有成功緩存的會標(biāo)注為紅色,正確使用光柵化可以得到一定程度的性能提升。

適用情況:一般在圖像內(nèi)容不變的情況下才使用光柵化,例如設(shè)置陰影耗費(fèi)資源比較多的靜態(tài)內(nèi)容,如果使用光柵化對性能的提升有一定幫助。

非適用情況:如果內(nèi)容會經(jīng)常變動,這個時候不要開啟,否則會造成性能的浪費(fèi)。例如我們在使用tableViewCell中,一般不要用光柵化,因?yàn)閠ableViewCell的繪制非常頻繁,內(nèi)容在不斷的變化,如果使用了光柵化,會造成大量的離屏渲染降低性能。

如果你在一個界面中使用了光柵化,剛進(jìn)去這個頁面的所有使用了光柵化的控件layer都會是紅色,因?yàn)檫€沒有緩存成功,如果上下滑動你會發(fā)現(xiàn),layer變成了綠色。但是如果你滑動幅度較大會發(fā)現(xiàn),新出現(xiàn)的控件會是紅色然后變成綠色,因?yàn)閯傞_始這些控件的layer還沒有緩存。

注意點(diǎn):

(1)系統(tǒng)給光柵化緩存分配了一個固定的大小,因此不能過度使用,如果超出了緩存也會造成離屏渲染。

(2)緩存的時間為100ms,因此如果在100ms內(nèi)沒有使用緩存的對象,則會從緩存中清除。

選項三:Color Copied Images(圖片顏色格式)

Shows images that are copied by Core Animation in blue蘋果官方注釋被拷貝給CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)化的圖片顯示為綠色。那么這句話怎么理解呢?如果GPU不支持當(dāng)前圖片的顏色格式,那么就會將圖片交給CPU預(yù)先進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化,并且這張圖片標(biāo)記為藍(lán)色。那么GPU支持什么格式呢?蘋果的GPU只解析32bit的顏色格式,如果使用Color Copied Images去調(diào)試發(fā)現(xiàn)是藍(lán)色,這個時候你也可以去找你們的UI眉眉了~

知識擴(kuò)展:32bit指的是圖片顏色深度,用“位”來表示,用來表示顯示顏色數(shù)量,例如一個圖片支持256種顏色,那么就需要256個不同的值來表示不同的顏色,也就是從0到255,二進(jìn)制表示就是從00000000到11111111,一共需要8位二進(jìn)制數(shù),所以顏色深度是8。通常32bit色彩中使用三個8bit分別表示R紅G綠B藍(lán),還有一個8bit常用來表示透明度(Alpha)。

選項四:Color Non-Standard Surface Formats (不標(biāo)準(zhǔn)的表面顏色格式)

這個調(diào)試選項沒有一篇博文講過,都是直接略過,我也嘗試很多途徑去找這個選項到底是什么作用,然而蘋果開發(fā)文檔以及stack overflow都沒有對這個有所解釋。自己真機(jī)調(diào)試嘗試了很多發(fā)現(xiàn)有個規(guī)律,就是打開這個選項,某些Label和Button的背景顏色都會出現(xiàn)銀白色,但是不是必先現(xiàn)的,有些Label和Button依然正常顏色背景。其他ImageView等控件是不會出現(xiàn)銀白色的背景顏色,猜想是不是和文本Text的設(shè)置有關(guān)系。如果您對這個有所了解,歡迎討論。


選項五:Color Immediately(顏色刷新頻率)

當(dāng)執(zhí)行顏色刷新的時候移除10ms的延遲,因?yàn)榭赡茉谔囟ㄇ闆r下你不需要這些延遲,所以使用此選項加快顏色刷新的頻率。不過一般這個調(diào)試選項我們是用不到的


選項六:Color Misaligned Images(圖片大小)

這個選項可以幫助我們查看圖片大小是否正確顯示。如果image size和imageView size不匹配,image會出現(xiàn)黃色。要盡可能的減少黃色的出現(xiàn),因?yàn)閕mage size與imageView size不匹配,會消耗資源壓縮圖片。
下圖中的image實(shí)際size(81,110),頂部image正常,底部image出現(xiàn)黃色因?yàn)榉旁诹艘粋€size x 2的imageView容器中。

選項七:Color Offscreen-Rendered Yellow(離屏渲染)

離屏渲染Off-Screen Rendering 指的是GPU在當(dāng)前屏幕緩沖區(qū)以外新開辟一個緩沖區(qū)進(jìn)行渲染操作。還有另外一種屏幕渲染方式-當(dāng)前屏幕渲染On-Screen Rendering ,指的是GPU的渲染操作是在當(dāng)前用于顯示的屏幕緩沖區(qū)中進(jìn)行。 離屏渲染會先在屏幕外創(chuàng)建新緩沖區(qū),離屏渲染結(jié)束后,再從離屏切到當(dāng)前屏幕, 把離屏的渲染結(jié)果顯示到當(dāng)前屏幕上,這個上下文切換的過程是非常消耗性能的,實(shí)際開發(fā)中盡可能避免離屏渲染。

觸發(fā)離屏渲染Offscreen rendering的行為:

1)drawRect:方法

(2)layer.shadow

(3)layer.allowsGroupOpacity or layer.allowsEdgeAntialiasing

(4)layer.shouldRasterize

(5)layer.mask

(6)layer.masksToBounds && layer.cornerRadius

這里有需要注意的是第三條layer.shouldRasterize ,其實(shí)就是我們本文講的第三個選項光柵化,光柵化會觸發(fā)離屏渲染,因此光柵化慎用。

第六條設(shè)置圓角會觸發(fā)離屏渲染,如果在某個頁面大量使用了圓角,會非常消耗性能造成FPS急劇下降,設(shè)置圓角觸發(fā)離屏渲染要同時滿足下面兩個條件:

layer.masksToBounds?=?YES;

layer.cornerRadius?=?5;

下圖是給一個label設(shè)置了圓角,觸發(fā)離屏渲染:

為了盡可能避免觸發(fā)離屏渲染,我們可以換其他手段來實(shí)現(xiàn)必要的功能:

(1)陰影繪制shadow:使用ShadowPath來替代shadowOffset等屬性的設(shè)置

imageViewLayer.shadowPath = CGPathCreateWithRect(imageRect, NULL);

(2)利用GraphicsContex生成一張帶圓角的圖片或者view,這里不寫具體實(shí)現(xiàn)過程,需要的可以度娘Copy,很多現(xiàn)成的代碼。

選項八:Color Compositing Fast-Path Blue (快速路徑)

Places a blue overlay over content that is detached from the compositor.標(biāo)記由硬件繪制的路徑為藍(lán)色,藍(lán)色越多越好,可以對直接使用OpenGL繪制的圖層進(jìn)行高亮。沒有對OpenGL有過多的研究,所以這里沒辦法給出demo,大家只需要記住藍(lán)色越多越好就ok。

選項九:Flash Updated Regions (重繪區(qū)域)

Colors regions on your iOS device in yellow when those regions are updated by the graphics processor.這個選項會對重繪的內(nèi)容高亮成黃色,重繪就是指使用Core Graphics繪制,繪制會損耗一定的性能,因此重繪區(qū)域應(yīng)該越小越好。下圖是用真機(jī)進(jìn)入原生地圖開啟Flash Updated Regions 調(diào)試的效果圖,很可惜截屏不能截到黃色的區(qū)域,因此我用紅框圈起來,一共兩處,坐上角的是在不停的刷新頁面,右下角是在不停的刷新當(dāng)前位置,因此都是使用Core Graphics重繪刷新的一種場景,并且你可以發(fā)現(xiàn)黃色區(qū)域很小,區(qū)域越小性能越好。

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