背景

UIGraphicsBeginImageContextWithOptions / UIGraphicsEndImageContext是一對(duì)老組合，我們通常使用它來創(chuàng)建畫布，進(jìn)行自定義繪制，它都有哪些需要注意的點(diǎn)呢？

// 例：繪制平鋪圖
- (void)drawTileImage:(UIImage *)inputImage {
    CGSize size = CGSizeMake(5000, 5000);
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, YES, 1);
    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextDrawTiledImage(ctx, CGRectMake(1000, 1000, 3000, 3000), inputImage.CGImage);
    UIImage *result = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
}

1. 內(nèi)存占用

何時(shí)分配？

UIGraphicsBeginImageContextWithOptions此句調(diào)用時(shí)，就會(huì)分配。

占用大小？

內(nèi)存占用大小 = size.width * size.height * 4 * pow(scale, 2)。
如5000*5000畫布：5000 * 5000 * 4 * 1 = 95.37m，相當(dāng)恐怖。
進(jìn)行完繪制后，一定要及時(shí)清理，否則易導(dǎo)致內(nèi)存達(dá)峰OOM

UIGraphicsBeginImageContextWithOptions可靠嗎？

如果當(dāng)前可用內(nèi)存不足，將導(dǎo)致UIGraphicsBeginImageContextWithOptions申請(qǐng)畫布失敗，后續(xù)繪制都不再可靠。
不要在模擬器測(cè)試，模擬器可分配的內(nèi)存非常大

2. 嵌套使用場(chǎng)景

- (void)testMemoryAlloc {
    CGSize size = CGSizeMake(1000, 9000);
    // 外層畫布繪制
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, NO, 1);

    // 子元素1繪制
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 200), YES, 1);
    CGContextRef ctx1 = UIGraphicsGetCurrentContext();
    UIGraphicsEndImageContext();

    // 子元素2繪制
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 200), YES, 1);
    CGContextRef ctx2 = UIGraphicsGetCurrentContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
    
    UIImage *result = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
}

1. 內(nèi)存占用

可以想像成一個(gè)二叉樹，子級(jí)畫布為葉子節(jié)點(diǎn)。
-> 內(nèi)存占用為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)路徑中，所有節(jié)點(diǎn)內(nèi)存之和。需要非常警惕內(nèi)存峰值

2. 繪制錯(cuò)亂問題

繼續(xù)看上圖，當(dāng)子元素1繪制創(chuàng)建畫布失敗時(shí)，會(huì)發(fā)生什么呢？

答案：ctx1獲取拿到了總畫布，what the fuck？

此時(shí)，若無查覺問題，基于ctx1的繪制，都是錯(cuò)誤的繪制在了總畫布上。繪制結(jié)果圖，也拿到了總畫布的5000*5000圖。

元素1繪制完成時(shí)，調(diào)用UIGraphicsEndImageContext，也將關(guān)閉總畫布，導(dǎo)致總畫布出圖結(jié)果result為nil。

這個(gè)元素1，不僅占了別人的媳婦，臨走還燒了他的房子。

為什么會(huì)如此？

UIGraphicsBeginImageContextWithOptions / UIGraphicsEndImageContext，是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，對(duì)應(yīng)入棧與出棧。對(duì)應(yīng)每個(gè)棧元素，系統(tǒng)對(duì)應(yīng)創(chuàng)建有一個(gè)畫布，互不干擾。

錯(cuò)誤發(fā)生

當(dāng)元素1創(chuàng)建失敗時(shí)，ctx1拿到了總畫布的家門鑰匙，為所欲為。

什么場(chǎng)景會(huì)發(fā)生？

1. 創(chuàng)建子元素時(shí)，恰巧內(nèi)存不足
2. 創(chuàng)建畫布傳入了錯(cuò)誤尺寸。如size寬度為0

如何避免？

1. 避免錯(cuò)誤發(fā)生

控制整體App良好內(nèi)存占用。這當(dāng)然是一句沒用的話，編輯器內(nèi)你控制的再好，扛不住別的地方瘋狂占用啊

2. 錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，控制影響面

UIGraphicsGetCurrentContext隨處都可調(diào)用，繪制代碼雖然沒外露，但仍不能阻止別處得到自身繪制的ctx。

解決辦法：不再使用UIAPI創(chuàng)建畫布，使用Quartz的CGBitmapContextCreate/CGContextRelease這對(duì)組合。

        CGColorSpaceRef colorSpace;
        if (@available(iOS 9.0, tvOS 9.0, *)) {
            colorSpace = CGColorSpaceCreateWithName(kCGColorSpaceSRGB);
        } else {
            colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
        }
        int bytesPerPixel = 4;
        size_t bytesPerRow = ceil(bytesPerPixel * size.width / 4.0) * 4;
        size_t bitsPerComponent = 8;
        CGBitmapInfo bitmapInfo = kCGBitmapByteOrder32Host;
        bitmapInfo |= !opaque ? kCGImageAlphaPremultipliedFirst : kCGImageAlphaNoneSkipFirst;
        _context = CGBitmapContextCreate(NULL,
                                       size.width,
                                       size.height,
                                       bitsPerComponent,
                                       bytesPerRow,
                                       colorSpace,
                                       bitmapInfo);
        CGColorSpaceRelease(colorSpace);
        if (_context == NULL) {
            NSAssert(_context != NULL, @"創(chuàng)建bitmap失敗?。?！");
            return nil;
        }
        // Quartz的Context坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為UIAPI下
        CGContextTranslateCTM(_context, 0, size.height);
        CGContextScaleCTM(_context, 1.0, -1.0);

此種方式創(chuàng)建的bitmap，外界使用UIGraphicsGetCurrentContext無法獲取其ctx。由于每個(gè)繪制者僅能獲取自身ctx，當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，僅影響當(dāng)前錯(cuò)誤本身，不會(huì)影響擴(kuò)散。
如果上面例子中元素1申請(qǐng)畫布失敗，元素1繪制失敗，元素2及總畫布繪制不受影響。

3. UIGraphicsGetCurrentContext與線程

1. UIGraphicsGetCurrentContext只能獲取當(dāng)前線程下的ctx

而不能獲取其它線程創(chuàng)建的畫布。

- (void)testMemoryAlloc {
    CGSize size = CGSizeMake(5000, 5000);
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, NO, 1);
    CGContextRef ctx1 = UIGraphicsGetCurrentContext();
    NSLog(@"ctx1:%p",ctx1);
    
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, NO, 1);
        CGContextRef ctx2 = UIGraphicsGetCurrentContext();
        NSLog(@"ctx2:%p",ctx2);
        
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            CGContextRef ctx3 = UIGraphicsGetCurrentContext();
            NSLog(@"ctx3:%p",ctx3);
        });
    });

// 輸出為：
2022-05-14 16:19:41.203680+0800 ZZTest[92817:3151952] ctx1:0x600000365500
2022-05-14 16:19:41.255299+0800 ZZTest[92817:3152064] ctx2:0x600000374b40
2022-05-14 16:19:41.255596+0800 ZZTest[92817:3151952] ctx3:0x600000365500

使用非整數(shù)size創(chuàng)建畫布，會(huì)發(fā)生什么？

例如：創(chuàng)建一個(gè)寬高為99.2的綠色背景UIView，再生成寬高為99.2的紅色圖片，能完全蓋住嗎？

- (void)viewDidLoad {
    CGRect rect = CGRectMake(100, 100, 99.2, 99.2);
    
    UIView *view = [[UIView alloc] initWithFrame:rect];
    view.backgroundColor = [UIColor redColor];
    [self.view addSubview:view];
    
    UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:rect];
    imageView.image = [self testDrawImage:rect.size];
    [self.view addSubview:imageView];
}

- (UIImage *)testDrawImage:(CGSize)size {
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, NO, 1);
    CGContextRef ctx1 = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextSetFillColorWithColor(ctx1, UIColor.blackColor.CGColor);
    CGContextFillRect(ctx1, CGRectMake(0, 0, size.width, size.height));
    UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
    return image;
}

生成效果

結(jié)果圖

明顯綠色透了出來。

為什么邊緣透光？

使用CG繪制時(shí)，創(chuàng)建畫布尺寸必須為整，如果使用非整size，會(huì)被強(qiáng)制向上取整。
前面的例子，打印圖片寬高

image.png