主題：

1. Core Animation pipeline
2. 動畫
3. 渲染相關(guān)概念
4. UIBlurEffect and UIVibrancyEffect
5. Profiling Tools and demon

一、Core Animation pipeline

app 直接使用 core Animation 或者通過 UIKit 間接使用 core Animation 來創(chuàng)建圖層；

app 進(jìn)程不為 Core Animation 提供渲染工作，Core Animation 會將所有的圖層提交到 render server 來完成渲染工作。

render server

1. 獨(dú)立的進(jìn)程；
2. 具有一個 Core Animatio 對應(yīng)的服務(wù)端版本，專門接收 Core Animation 提交的圖層；
3. 使用 GPU進(jìn)行渲染，硬件加速；
4. 對應(yīng)框架為 OpenGL 或者 metal 框架進(jìn)行渲染，

硬件加速即指 GPU 渲染。因?yàn)橐话愣?，CPU 雖然也是硬件，但是工作內(nèi)容大部分是面向軟件層面，需要處理很多中斷指令。相對而言，GPU 工作內(nèi)容是純計算，其設(shè)計上也是為了高并發(fā)和高效率的計算，所以 GPU 渲染一般稱為硬件加速，使用 CPU 渲染則效率相對低下；

大概流程

app：

1. 用戶通過操作 app 觸發(fā)事件；
2. 事務(wù)提交到 render server(具體分為4步，見后文)；

render server/GPU

1. 解碼圖層；
2. 等待下一幀開始的信號。iOS 上是雙緩沖機(jī)制，所以這個信號表示上一個 buffer 已經(jīng)掃描展示，顯示器已經(jīng)切換到了另一個 buffer。當(dāng)下，需要繪制新的位圖并更新到上一幀所在的 buffer 上；
3. 調(diào)用 openGL 或者 metal 函數(shù)，利用 GPU 進(jìn)行繪制渲染；

4. 將繪制完成的位圖存儲到 buffer 中，等待顯示器掃描展示，這個步驟和上個步驟如果未在 16.67ms 內(nèi)完成，則會造成卡頓；

   
   
   coreAnimation pipline

commit transaction

1. layout

兩個關(guān)鍵方法：layoutSubviews 和 addSubview；這一步中，view 被創(chuàng)建，layer 被創(chuàng)建并被添加到視圖樹中；這一步中，可以做一些輕量的數(shù)據(jù)庫操作，比如 label 的布局需要字符串；

這一步發(fā)生在 CPU，一般都是 CPU 操作或者 I/O 操作(外存)；

2. display

關(guān)鍵方法：drawRect；如果這個方法被重寫了，那么就會調(diào)用 Core Graphic 來利用 CPU 進(jìn)行繪制。

因?yàn)榇藭r的繪制時不可見的，所以這里使用的 CPU 在內(nèi)存中進(jìn)行位圖的繪制；這里嚴(yán)格來說，可以說成是離屏渲染，因?yàn)椴皇侵苯永L制在 buffer 上的。

GPU 的繪制一般都是直接繪制在 buffer 上，GPU 的離屏渲染大概是開辟一塊內(nèi)存進(jìn)行渲染操作，最后將兩塊內(nèi)存混合，在兩塊內(nèi)存之間進(jìn)行切換會消耗性能。 Apple 對于離屏渲染的界定其實(shí)就是 GPU 離屏渲染，所以 CG 相關(guān)的繪制函數(shù)不被認(rèn)定為時離屏渲染；

這一步一般是 CPU 操作或者 memory(內(nèi)存) 操作，因?yàn)槭鞘褂?CPU 繪制位圖，需要使用到內(nèi)存，而不是本地化存??；

這一步是適用 CPU 渲染，所以應(yīng)當(dāng)盡量避免過多或者范圍過大的繪制，最好直接使用 layer，因?yàn)?Layer 實(shí)際就是一個指向 bitmap 的指針，而且 layer 是通過 core Animation 實(shí)現(xiàn)，而不是 core Graphic，其會盡可能將渲染操作提交到 GPU 上執(zhí)行，這也就是 Apple 所說的硬件加速；

上面已經(jīng)解釋，但是再啰嗦幾句。硬件軟件只是一種說法，CPU 處理的事物更多的是來自軟件，所以常說 CPU 面向的是軟件層面，而 GPU 的操作基本都是全量利用 GPU 的計算能力來進(jìn)行渲染，不會處理各種中斷、if 判斷等，所以常說 GPU 面向硬件。

3. prepare

這一步主要是對圖層中所包含的圖片進(jìn)行解碼和轉(zhuǎn)換。

解碼就是我們常說的將圖片解碼成 bitmap 格式存儲在內(nèi)存中。bitmap 的大小是否和原圖相同，取決于圖片的格式，也就是壓縮方式，PNG 是保真類型的圖片，壓縮之后的圖片存儲大小會變現(xiàn)，但是在這一步，會被加載到內(nèi)存，解碼之后的 bitmap 和原圖大小一致；JPEG 則是對 bitmap 中相鄰的點(diǎn)進(jìn)行了裁剪等操作，壓縮之后不僅存儲大小變小，被加載到內(nèi)存中，還原成 bitmap 之后，因?yàn)樵瓐D的信息部分丟失，所以解碼之后的 bitmap 大小會比原 bitmap 要?。?/p>

iOS 的 GPU 支持 JPEG 和 PNG，其他格式需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

4. package up

關(guān)鍵詞：recursive

遞歸圖層樹，打包所有 layer 信息，傳遞給 render server；

正因?yàn)橐f歸 layer tree，所以布局時盡量減少視圖層級(as flat as possible)能夠保證這一步盡量的高效快速；

animation

animation

步驟和圖層繪制一樣，唯一不同的是在 commit 階段，不僅提交圖層，還提交了動畫。這樣在動畫執(zhí)行過程中，render server 按照既定的流程執(zhí)行動畫，不需要在進(jìn)程之間進(jìn)行通信了。這也是 core Animation 動畫高效的原因；

以下暫時沒看到，暫略

渲染的幾個概念

1. tile based rendering is how all GPUs work
2. introduce the concept of render passes
3. doing a first example by showing you how masking works with render passes

UIBlurEffect 和 UIVibrancyEffect 原理

項(xiàng)目中的 toast 有用到，需要好好總結(jié)下；

instrument

這種使用的東西，比較不好說，要自己體會，略；