iOS-Core-Animation-Advanced-Techniques(十五:圖層性能)

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圖層性能

要更快性能,也要做對(duì)正確的事情。 ——Stephen R. Covey

在第14章『圖像IO』討論如何高效地載入和顯示圖像,通過視圖來(lái)避免可能引起動(dòng)畫幀率下降的性能問題。在最后一章,我們將著重圖層樹本身,以發(fā)掘最好的性能。

隱式繪制

寄宿圖可以通過Core Graphics直接繪制,也可以直接載入一個(gè)圖片文件并賦值給contents屬性,或事先繪制一個(gè)屏幕之外的CGContext上下文。在之前的兩章中我們討論了這些場(chǎng)景下的優(yōu)化。但是除了常見的顯式創(chuàng)建寄宿圖,你也可以通過以下三種方式創(chuàng)建隱式的:1,使用特性的圖層屬性。2,特定的視圖。3,特定的圖層子類。

了解這個(gè)情況為什么發(fā)生何時(shí)發(fā)生是很重要的,它能夠讓你避免引入不必要的軟件繪制行為。

文本

CATextLayer和UILabel都是直接將文本繪制在圖層的寄宿圖中。事實(shí)上這兩種方式用了完全不同的渲染方式:在iOS 6及之前,UILabel用WebKit的HTML渲染引擎來(lái)繪制文本,而CATextLayer用的是Core Text.后者渲染更迅速,所以在所有需要繪制大量文本的情形下都優(yōu)先使用它吧。但是這兩種方法都用了軟件的方式繪制,因此他們實(shí)際上要比硬件加速合成方式要慢。

不論如何,盡可能地避免改變那些包含文本的視圖的frame,因?yàn)檫@樣做的話文本就需要重繪。例如,如果你想在圖層的角落里顯示一段靜態(tài)的文本,但是這個(gè)圖層經(jīng)常改動(dòng),你就應(yīng)該把文本放在一個(gè)子圖層中。

光柵化

在第四章『視覺效果』中我們提到了CALayer的shouldRasterize屬性,它可以解決重疊透明圖層的混合失靈問題。同樣在第12章『速度的曲調(diào)』中,它也是作為繪制復(fù)雜圖層樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法。

啟用shouldRasterize屬性會(huì)將圖層繪制到一個(gè)屏幕之外的圖像。然后這個(gè)圖像將會(huì)被緩存起來(lái)并繪制到實(shí)際圖層的contents和子圖層。如果有很多的子圖層或者有復(fù)雜的效果應(yīng)用,這樣做就會(huì)比重繪所有事務(wù)的所有幀劃得來(lái)得多。但是光柵化原始圖像需要時(shí)間,而且還會(huì)消耗額外的內(nèi)存。

當(dāng)我們使用得當(dāng)時(shí),光柵化可以提供很大的性能優(yōu)勢(shì)(如你在第12章所見),但是一定要避免作用在內(nèi)容不斷變動(dòng)的圖層上,否則它緩存方面的好處就會(huì)消失,而且會(huì)讓性能變的更糟。

為了檢測(cè)你是否正確地使用了光柵化方式,用Instrument查看一下Color Hits Green和Misses Red項(xiàng)目,是否已光柵化圖像被頻繁地刷新(這樣就說明圖層并不是光柵化的好選擇,或則你無(wú)意間觸發(fā)了不必要的改變導(dǎo)致了重繪行為)。

屏幕外渲染

當(dāng)圖層屬性的混合體被指定為在未預(yù)合成之前不能直接在屏幕中繪制時(shí),屏幕外渲染就被喚起了。屏幕外渲染并不意味著軟件繪制,但是它意味著圖層必須在被顯示之前在一個(gè)屏幕外上下文中被渲染(不論CPU還是GPU)。圖層的以下屬性將會(huì)觸發(fā)屏幕外繪制:

圓角(當(dāng)和maskToBounds一起使用時(shí))

圖層蒙板

陰影

屏幕外渲染和我們啟用光柵化時(shí)相似,除了它并沒有像光柵化圖層那么消耗大,子圖層并沒有被影響到,而且結(jié)果也沒有被緩存,所以不會(huì)有長(zhǎng)期的內(nèi)存占用。但是,如果太多圖層在屏幕外渲染依然會(huì)影響到性能。

有時(shí)候我們可以把那些需要屏幕外繪制的圖層開啟光柵化以作為一個(gè)優(yōu)化方式,前提是這些圖層并不會(huì)被頻繁地重繪。

對(duì)于那些需要?jiǎng)赢嫸乙谄聊煌怃秩镜膱D層來(lái)說,你可以用CAShapeLayer,contentsCenter或者shadowPath來(lái)獲得同樣的表現(xiàn)而且較少地影響到性能。

CAShapeLayer

cornerRadius和maskToBounds獨(dú)立作用的時(shí)候都不會(huì)有太大的性能問題,但是當(dāng)他倆結(jié)合在一起,就觸發(fā)了屏幕外渲染。有時(shí)候你想顯示圓角并沿著圖層裁切子圖層的時(shí)候,你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)你并不需要沿著圓角裁切,這個(gè)情況下用CAShapeLayer就可以避免這個(gè)問題了。

你想要的只是圓角且沿著矩形邊界裁切,同時(shí)還不希望引起性能問題。其實(shí)你可以用現(xiàn)成的UIBezierPath的構(gòu)造器+bezierPathWithRoundedRect:cornerRadius:(見清單15.1).這樣做并不會(huì)比直接用cornerRadius更快,但是它避免了性能問題。

清單15.2 用CAShapeLayer畫一個(gè)圓角矩形

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19#import?"ViewController.h"

#import?@interface?ViewController?()

@property?(nonatomic,?weak)?IBOutlet?UIView?*layerView;

@end

@implementation?ViewController

-?(void)viewDidLoad

{

[superviewDidLoad];

//create?shape?layer

CAShapeLayer?*blueLayer?=?[CAShapeLayer?layer];

blueLayer.frame?=?CGRectMake(50,?50,?100,?100);

blueLayer.fillColor?=?[UIColor?blueColor].CGColor;

blueLayer.path?=?[UIBezierPath?bezierPathWithRoundedRect:

CGRectMake(0,?0,?100,?100)?cornerRadius:20].CGPath;

?

//add?it?to?our?view

[self.layerView.layer?addSublayer:blueLayer];

}

@end

可伸縮圖片

另一個(gè)創(chuàng)建圓角矩形的方法就是用一個(gè)圓形內(nèi)容圖片并結(jié)合第二章『寄宿圖』提到的contensCenter屬性去創(chuàng)建一個(gè)可伸縮圖片(見清單15.2).理論上來(lái)說,這個(gè)應(yīng)該比用CAShapeLayer要快,因?yàn)橐粋€(gè)可拉伸圖片只需要18個(gè)三角形(一個(gè)圖片是由一個(gè)3*3網(wǎng)格渲染而成),然而,許多都需要渲染成一個(gè)順滑的曲線。在實(shí)際應(yīng)用上,二者并沒有太大的區(qū)別。

清單15.2 用可伸縮圖片繪制圓角矩形

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14@implementation?ViewController

-?(void)viewDidLoad

{

[superviewDidLoad];

//create?layer

CALayer?*blueLayer?=?[CALayer?layer];

blueLayer.frame?=?CGRectMake(50,?50,?100,?100);

blueLayer.contentsCenter?=?CGRectMake(0.5,?0.5,?0.0,?0.0);

blueLayer.contentsScale?=?[UIScreen?mainScreen].scale;

blueLayer.contents?=?(__bridge?id)[UIImage?imageNamed:@"Circle.png"].CGImage;

//add?it?to?our?view

[self.layerView.layer?addSublayer:blueLayer];

}

@end

使用可伸縮圖片的優(yōu)勢(shì)在于它可以繪制成任意邊框效果而不需要額外的性能消耗。舉個(gè)例子,可伸縮圖片甚至還可以顯示出矩形陰影的效果。

shadowPath

在第2章我們有提到shadowPath屬性。如果圖層是一個(gè)簡(jiǎn)單幾何圖形如矩形或者圓角矩形(假設(shè)不包含任何透明部分或者子圖層),創(chuàng)建出一個(gè)對(duì)應(yīng)形狀的陰影路徑就比較容易,而且Core Animation繪制這個(gè)陰影也相當(dāng)簡(jiǎn)單,避免了屏幕外的圖層部分的預(yù)排版需求。這對(duì)性能來(lái)說很有幫助。

如果你的圖層是一個(gè)更復(fù)雜的圖形,生成正確的陰影路徑可能就比較難了,這樣子的話你可以考慮用繪圖軟件預(yù)先生成一個(gè)陰影背景圖。

混合和過度繪制

在第12章有提到,GPU每一幀可以繪制的像素有一個(gè)最大限制(就是所謂的fill rate),這個(gè)情況下可以輕易地繪制整個(gè)屏幕的所有像素。但是如果由于重疊圖層的關(guān)系需要不停地重繪同一區(qū)域的話,掉幀就可能發(fā)生了。

GPU會(huì)放棄繪制那些完全被其他圖層遮擋的像素,但是要計(jì)算出一個(gè)圖層是否被遮擋也是相當(dāng)復(fù)雜并且會(huì)消耗處理器資源。同樣,合并不同圖層的透明重疊像素(即混合)消耗的資源也是相當(dāng)客觀的。所以為了加速處理進(jìn)程,不到必須時(shí)刻不要使用透明圖層。任何情況下,你應(yīng)該這樣做:

給視圖的backgroundColor屬性設(shè)置一個(gè)固定的,不透明的顏色

設(shè)置opaque屬性為YES

這樣做減少了混合行為(因?yàn)榫幾g器知道在圖層之后的東西都不會(huì)對(duì)最終的像素顏色產(chǎn)生影響)并且計(jì)算得到了加速,避免了過度繪制行為因?yàn)镃ore Animation可以舍棄所有被完全遮蓋住的圖層,而不用每個(gè)像素都去計(jì)算一遍。

如果用到了圖像,盡量避免透明除非非常必要。如果圖像要顯示在一個(gè)固定的背景顏色或是固定的背景圖之前,你沒必要相對(duì)前景移動(dòng),你只需要預(yù)填充背景圖片就可以避免運(yùn)行時(shí)混色了。

如果是文本的話,一個(gè)白色背景的UILabel(或者其他顏色)會(huì)比透明背景要更高效。

最后,明智地使用shouldRasterize屬性,可以將一個(gè)固定的圖層體系折疊成單張圖片,這樣就不需要每一幀重新合成了,也就不會(huì)有因?yàn)樽訄D層之間的混合和過度繪制的性能問題了。

減少圖層數(shù)量

初始化圖層,處理圖層,打包通過IPC發(fā)給渲染引擎,轉(zhuǎn)化成OpenGL幾何圖形,這些是一個(gè)圖層的大致資源開銷。事實(shí)上,一次性能夠在屏幕上顯示的最大圖層數(shù)量也是有限的。

確切的限制數(shù)量取決于iOS設(shè)備,圖層類型,圖層內(nèi)容和屬性等。但是總得說來(lái)可以容納上百或上千個(gè),下面我們將演示即使圖層本身并沒有做什么也會(huì)遇到的性能問題。

裁切

在對(duì)圖層做任何優(yōu)化之前,你需要確定你不是在創(chuàng)建一些不可見的圖層,圖層在以下幾種情況下回事不可見的:

圖層在屏幕邊界之外,或是在父圖層邊界之外。

完全在一個(gè)不透明圖層之后。

完全透明

Core Animation非常擅長(zhǎng)處理對(duì)視覺效果無(wú)意義的圖層。但是經(jīng)常性地,你自己的代碼會(huì)比Core Animation更早地想知道一個(gè)圖層是否是有用的。理想狀況下,在圖層對(duì)象在創(chuàng)建之前就想知道,以避免創(chuàng)建和配置不必要圖層的額外工作。

舉個(gè)例子。清單15.3 的代碼展示了一個(gè)簡(jiǎn)單的滾動(dòng)3D圖層矩陣。這看上去很酷,尤其是圖層在移動(dòng)的時(shí)候(見圖15.1),但是繪制他們并不是很麻煩,因?yàn)檫@些圖層就是一些簡(jiǎn)單的矩形色塊。

清單15.3 繪制3D圖層矩陣

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39#import?"ViewController.h"

#import?#define?WIDTH?10

#define?HEIGHT?10

#define?DEPTH?10

#define?SIZE?100

#define?SPACING?150

#define?CAMERA_DISTANCE?500

@interface?ViewController?()

@property?(nonatomic,?strong)?IBOutlet?UIScrollView?*scrollView;

@end

@implementation?ViewController

-?(void)viewDidLoad

{

[superviewDidLoad];

//set?content?size

self.scrollView.contentSize?=?CGSizeMake((WIDTH?-?1)*SPACING,?(HEIGHT?-?1)*SPACING);

//set?up?perspective?transform

CATransform3D?transform?=?CATransform3DIdentity;

transform.m34?=?-1.0?/?CAMERA_DISTANCE;

self.scrollView.layer.sublayerTransform?=?transform;

//create?layers

for(int?z?=?DEPTH?-?1;?z?>=?0;?z--)?{

for(int?y?=?0;?y?<?HEIGHT;?y++)?{

for(int?x?=?0;?x?<?WIDTH;?x++)?{

//create?layer

CALayer?*layer?=?[CALayer?layer];

layer.frame?=?CGRectMake(0,?0,?SIZE,?SIZE);

layer.position?=?CGPointMake(x*SPACING,?y*SPACING);

layer.zPosition?=?-z*SPACING;

//set?background?color

layer.backgroundColor?=?[UIColor?colorWithWhite:1-z*(1.0/DEPTH)?alpha:1].CGColor;

//attach?to?scroll?view

[self.scrollView.layer?addSublayer:layer];

}

}

}

//log

NSLog(@"displayed:?%i",?DEPTH*HEIGHT*WIDTH);?}

@end

圖15.1 滾動(dòng)的3D圖層矩陣

WIDTH,HEIGHT和DEPTH常量控制著圖層的生成。在這個(gè)情況下,我們得到的是10*10*10個(gè)圖層,總量為1000個(gè),不過一次性顯示在屏幕上的大約就幾百個(gè)。

如果把WIDTH和HEIGHT常量增加到100,我們的程序就會(huì)慢得像龜爬了。這樣我們有了100000個(gè)圖層,性能下降一點(diǎn)兒也不奇怪。

但是顯示在屏幕上的圖層數(shù)量并沒有增加,那么根本沒有額外的東西需要繪制。程序慢下來(lái)的原因其實(shí)是因?yàn)樵诠芾磉@些圖層上花掉了不少功夫。他們大部分對(duì)渲染的最終結(jié)果沒有貢獻(xiàn),但是在丟棄這么圖層之前,Core Animation要強(qiáng)制計(jì)算每個(gè)圖層的位置,就這樣,我們的幀率就慢了下來(lái)。

我們的圖層是被安排在一個(gè)均勻的柵格中,我們可以計(jì)算出哪些圖層會(huì)被最終顯示在屏幕上,根本不需要對(duì)每個(gè)圖層的位置進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)計(jì)算并不簡(jiǎn)單,因?yàn)槲覀冞€要考慮到透視的問題。如果我們直接這樣做了,Core Animation就不用費(fèi)神了。

既然這樣,讓我們來(lái)重構(gòu)我們的代碼吧。改造后,隨著視圖的滾動(dòng)動(dòng)態(tài)地實(shí)例化圖層而不是事先都分配好。這樣,在創(chuàng)造他們之前,我們就可以計(jì)算出是否需要他。接著,我們?cè)黾右恍┐a去計(jì)算可視區(qū)域這樣就可以排除區(qū)域之外的圖層了。清單15.4是改造后的結(jié)果。

清單15.4 排除可視區(qū)域之外的圖層

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77#import?"ViewController.h"

#import?#define?WIDTH?100

#define?HEIGHT?100

#define?DEPTH?10

#define?SIZE?100

#define?SPACING?150

#define?CAMERA_DISTANCE?500

#define?PERSPECTIVE(z)?(float)CAMERA_DISTANCE/(z?+?CAMERA_DISTANCE)

@interface?ViewController?()?@property?(nonatomic,?weak)?IBOutlet?UIScrollView?*scrollView;

@end

@implementation?ViewController

-?(void)viewDidLoad

{

[superviewDidLoad];

//set?content?size

self.scrollView.contentSize?=?CGSizeMake((WIDTH?-?1)*SPACING,?(HEIGHT?-?1)*SPACING);

//set?up?perspective?transform

CATransform3D?transform?=?CATransform3DIdentity;

transform.m34?=?-1.0?/?CAMERA_DISTANCE;

self.scrollView.layer.sublayerTransform?=?transform;

}

?

-?(void)viewDidLayoutSubviews

{

[self?updateLayers];

}

-?(void)scrollViewDidScroll:(UIScrollView?*)scrollView

{

[self?updateLayers];

}

-?(void)updateLayers

{

//calculate?clipping?bounds

CGRect?bounds?=?self.scrollView.bounds;

bounds.origin?=?self.scrollView.contentOffset;

bounds?=?CGRectInset(bounds,?-SIZE/2,?-SIZE/2);

//create?layers

NSMutableArray?*visibleLayers?=?[NSMutableArray?array];

for(int?z?=?DEPTH?-?1;?z?>=?0;?z--)

{

//increase?bounds?size?to?compensate?for?perspective

CGRect?adjusted?=?bounds;

adjusted.size.width?/=?PERSPECTIVE(z*SPACING);

adjusted.size.height?/=?PERSPECTIVE(z*SPACING);

adjusted.origin.x?-=?(adjusted.size.width?-?bounds.size.width)?/?2;

adjusted.origin.y?-=?(adjusted.size.height?-?bounds.size.height)?/?2;

for(int?y?=?0;?y?<?HEIGHT;?y++)?{

//check?if?vertically?outside?visible?rect

if(y*SPACING?<?adjusted.origin.y?||?y*SPACING?>=?adjusted.origin.y?+?adjusted.size.height)

{

continue;

}

for(int?x?=?0;?x?<?WIDTH;?x++)?{

//check?if?horizontally?outside?visible?rect

if(x*SPACING?<?adjusted.origin.x?||x*SPACING?>=?adjusted.origin.x?+?adjusted.size.width)

{

continue;

}

?

//create?layer

CALayer?*layer?=?[CALayer?layer];

layer.frame?=?CGRectMake(0,?0,?SIZE,?SIZE);

layer.position?=?CGPointMake(x*SPACING,?y*SPACING);

layer.zPosition?=?-z*SPACING;

//set?background?color

layer.backgroundColor?=?[UIColor?colorWithWhite:1-z*(1.0/DEPTH)?alpha:1].CGColor;

//attach?to?scroll?view

[visibleLayers?addObject:layer];

}

}

}

//update?layers

self.scrollView.layer.sublayers?=?visibleLayers;

//log

NSLog(@"displayed:?%i/%i",?[visibleLayers?count],?DEPTH*HEIGHT*WIDTH);

}

@end

這個(gè)計(jì)算機(jī)制并不具有普適性,但是原則上是一樣。(當(dāng)你用一個(gè)UITableView或者UICollectionView時(shí),系統(tǒng)做了類似的事情)。這樣做的結(jié)果?我們的程序可以處理成百上千個(gè)『虛擬』圖層而且完全沒有性能問題!因?yàn)樗恍枰淮涡詫?shí)例化幾百個(gè)圖層。

對(duì)象回收

處理巨大數(shù)量的相似視圖或圖層時(shí)還有一個(gè)技巧就是回收他們。對(duì)象回收在iOS頗為常見;UITableView和UICollectionView都有用到,MKMapView中的動(dòng)畫pin碼也有用到,還有其他很多例子。

對(duì)象回收的基礎(chǔ)原則就是你需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)相似對(duì)象池。當(dāng)一個(gè)對(duì)象的指定實(shí)例(本例子中指的是圖層)結(jié)束了使命,你把它添加到對(duì)象池中。每次當(dāng)你需要一個(gè)實(shí)例時(shí),你就從池中取出一個(gè)。當(dāng)且僅當(dāng)池中為空時(shí)再創(chuàng)建一個(gè)新的。

這樣做的好處在于避免了不斷創(chuàng)建和釋放對(duì)象(相當(dāng)消耗資源,因?yàn)樯婕暗絻?nèi)存的分配和銷毀)而且也不必給相似實(shí)例重復(fù)賦值。

好了,讓我們?cè)俅胃麓a吧(見清單15.5)

清單15.5 通過回收減少不必要的分配

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82@interface?ViewController?()?@property?(nonatomic,?weak)?IBOutlet?UIScrollView?*scrollView;

@property?(nonatomic,?strong)?NSMutableSet?*recyclePool;

@end

@implementation?ViewController

-?(void)viewDidLoad

{

[superviewDidLoad];//create?recycle?pool

self.recyclePool?=?[NSMutableSet?set];

//set?content?size

self.scrollView.contentSize?=?CGSizeMake((WIDTH?-?1)*SPACING,?(HEIGHT?-?1)*SPACING);

//set?up?perspective?transform

CATransform3D?transform?=?CATransform3DIdentity;

transform.m34?=?-1.0?/?CAMERA_DISTANCE;

self.scrollView.layer.sublayerTransform?=?transform;

}

-?(void)viewDidLayoutSubviews

{

[self?updateLayers];

}

-?(void)scrollViewDidScroll:(UIScrollView?*)scrollView

{

[self?updateLayers];

}

-?(void)updateLayers?{

?

//calculate?clipping?bounds

CGRect?bounds?=?self.scrollView.bounds;

bounds.origin?=?self.scrollView.contentOffset;

bounds?=?CGRectInset(bounds,?-SIZE/2,?-SIZE/2);

//add?existing?layers?to?pool

[self.recyclePool?addObjectsFromArray:self.scrollView.layer.sublayers];

//disable?animation

[CATransaction?begin];

[CATransaction?setDisableActions:YES];

//create?layers

NSInteger?recycled?=?0;

NSMutableArray?*visibleLayers?=?[NSMutableArray?array];

for(int?z?=?DEPTH?-?1;?z?>=?0;?z--)

{

//increase?bounds?size?to?compensate?for?perspective

CGRect?adjusted?=?bounds;

adjusted.size.width?/=?PERSPECTIVE(z*SPACING);

adjusted.size.height?/=?PERSPECTIVE(z*SPACING);

adjusted.origin.x?-=?(adjusted.size.width?-?bounds.size.width)?/?2;?adjusted.origin.y?-=?(adjusted.size.height?-?bounds.size.height)?/?2;

for(int?y?=?0;?y?<?HEIGHT;?y++)?{

//check?if?vertically?outside?visible?rect

if(y*SPACING?<?adjusted.origin.y?||

y*SPACING?>=?adjusted.origin.y?+?adjusted.size.height)

{

continue;

}

for(int?x?=?0;?x?<?WIDTH;?x++)?{

//check?if?horizontally?outside?visible?rect

if(x*SPACING?<?adjusted.origin.x?||

x*SPACING?>=?adjusted.origin.x?+?adjusted.size.width)

{

continue;

}

//recycle?layer?if?available

CALayer?*layer?=?[self.recyclePool?anyObject];if(layer)

{

?

recycled?++;

[self.recyclePool?removeObject:layer];?}

else

{

layer.frame?=?CGRectMake(0,?0,?SIZE,?SIZE);?}

//set?position

layer.position?=?CGPointMake(x*SPACING,?y*SPACING);?layer.zPosition?=?-z*SPACING;

//set?background?color

layer.backgroundColor?=

[UIColor?colorWithWhite:1-z*(1.0/DEPTH)?alpha:1].CGColor;

//attach?to?scroll?view

[visibleLayers?addObject:layer];?}

}?}

[CATransaction?commit];//update?layers

self.scrollView.layer.sublayers?=?visibleLayers;

//log

NSLog(@"displayed:?%i/%i?recycled:?%i",

[visibleLayers?count],?DEPTH*HEIGHT*WIDTH,?recycled);

}

@end

本例中,我們只有圖層對(duì)象這一種類型,但是UIKit有時(shí)候用一個(gè)標(biāo)識(shí)符字符串來(lái)區(qū)分存儲(chǔ)在不同對(duì)象池中的不同的可回收對(duì)象類型。

你可能注意到當(dāng)設(shè)置圖層屬性時(shí)我們用了一個(gè)CATransaction來(lái)抑制動(dòng)畫效果。在之前并不需要這樣做,因?yàn)樵陲@示之前我們給所有圖層設(shè)置一次屬性。但是既然圖層正在被回收,禁止隱式動(dòng)畫就有必要了,不然當(dāng)屬性值改變時(shí),圖層的隱式動(dòng)畫就會(huì)被觸發(fā)。

Core Graphics繪制

當(dāng)排除掉對(duì)屏幕顯示沒有任何貢獻(xiàn)的圖層或者視圖之后,長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái),你可能仍然需要減少圖層的數(shù)量。例如,如果你正在使用多個(gè)UILabel或者UIImageView實(shí)例去顯示固定內(nèi)容,你可以把他們?nèi)刻鎿Q成一個(gè)單獨(dú)的視圖,然后用-drawRect:方法繪制出那些復(fù)雜的視圖層級(jí)。

這個(gè)提議看上去并不合理因?yàn)榇蠹叶贾儡浖L制行為要比GPU合成要慢而且還需要更多的內(nèi)存空間,但是在因?yàn)閳D層數(shù)量而使得性能受限的情況下,軟件繪制很可能提高性能呢,因?yàn)樗苊饬藞D層分配和操作問題。

你可以自己實(shí)驗(yàn)一下這個(gè)情況,它包含了性能和柵格化的權(quán)衡,但是意味著你可以從圖層樹上去掉子圖層(用shouldRasterize,與完全遮擋圖層相反)。

-renderInContext: 方法

用Core Graphics去繪制一個(gè)靜態(tài)布局有時(shí)候會(huì)比用層級(jí)的UIView實(shí)例來(lái)得快,但是使用UIView實(shí)例要簡(jiǎn)單得多而且比用手寫代碼寫出相同效果要可靠得多,更邊說Interface Builder來(lái)得直接明了。為了性能而舍棄這些便利實(shí)在是不應(yīng)該。

幸好,你不必這樣,如果大量的視圖或者圖層真的關(guān)聯(lián)到了屏幕上將會(huì)是一個(gè)大問題。沒有與圖層樹相關(guān)聯(lián)的圖層不會(huì)被送到渲染引擎,也沒有性能問題(在他們被創(chuàng)建和配置之后)。

使用CALayer的-renderInContext:方法,你可以將圖層及其子圖層快照進(jìn)一個(gè)Core Graphics上下文然后得到一個(gè)圖片,它可以直接顯示在UIImageView中,或者作為另一個(gè)圖層的contents。不同于shouldRasterize —— 要求圖層與圖層樹相關(guān)聯(lián) —— ,這個(gè)方法沒有持續(xù)的性能消耗。

當(dāng)圖層內(nèi)容改變時(shí),刷新這張圖片的機(jī)會(huì)取決于你(不同于shouldRasterize,它自動(dòng)地處理緩存和緩存驗(yàn)證),但是一旦圖片被生成,相比于讓Core Animation處理一個(gè)復(fù)雜的圖層樹,你節(jié)省了相當(dāng)客觀的性能。

總結(jié)

本章學(xué)習(xí)了使用Core Animation圖層可能遇到的性能瓶頸,并討論了如何避免或減小壓力。你學(xué)習(xí)了如何管理包含上千虛擬圖層的場(chǎng)景(事實(shí)上只創(chuàng)建了幾百個(gè))。同時(shí)也學(xué)習(xí)了一些有用的技巧,選擇性地選取光柵化或者繪制圖層內(nèi)容在合適的時(shí)候重新分配給CPU和GPU。這些就是我們要講的關(guān)于Core Animation的全部了(至少可以等到蘋果發(fā)明什么新的玩意兒)

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