1.離屏渲染的定義
正常情況下，在GPU渲染的過程中，會遵循‘畫家算法’按次序由遠(yuǎn)及近的一層一層將結(jié)果放置到幀緩存區(qū)中，當(dāng)需要時(shí)屏幕就會讀取顯示，然后將其從幀緩沖區(qū)中丟棄，周而復(fù)始。而某些時(shí)候，當(dāng)我們要實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)一些特殊效果，并且這些特殊效果不是一個(gè)圖層就可以畫出來，需要幾次結(jié)果才能到，此時(shí)就需要使用一個(gè)東西來保存中間狀態(tài)，這個(gè)東西就是離屏渲染緩沖區(qū)，這種機(jī)制也就叫做離屏渲染。
2.離屏渲染的工作流程
不使用離屏渲染，圖像/圖形的渲染流程為：app-> FrameBuffer(幀緩沖區(qū)) -> 屏幕。
當(dāng)觸發(fā)了離屏渲染之后，圖像/圖形的渲染流程變成了:app-> offscreen Buffer(離屏緩沖區(qū)) 組合 -> FrameBuffer(幀緩沖區(qū)) -> 屏幕
舉個(gè)例子，我們現(xiàn)在繪制一個(gè)圖形，他有三個(gè)subLayer,如果正常渲染，會按順序直接從幀緩沖區(qū)中區(qū)中取出，顯示到屏幕上。若此時(shí)當(dāng)我們需要給他添加圓角，開啟離屏渲染，首先就會在offscreen Buffer中先分別緩存這三個(gè)subLayer，在其中分別繪制圓角，再取出合并，傳遞到幀緩沖區(qū)，最后顯示到屏幕上。
3.離屏渲染的優(yōu)缺點(diǎn)
通過離屏渲染，可以幫助我們比較輕松的是實(shí)現(xiàn)一些特殊效果，陰影，毛玻璃等等。同時(shí)需要多次使用的效果，提前渲染存入離屏緩沖區(qū)，然后復(fù)用來提高效率。
可是離屏渲染也有不少的問題：
1.離屏渲染，需要開啟額外的存儲空間，存儲空間需要消耗內(nèi)存，所以大量的離屏渲染會導(dǎo)致內(nèi)存暴漲，從而產(chǎn)生掉幀等性能問題。
2.offscreen Buffer的內(nèi)存空間也有限制，只有當(dāng)前屏幕像素的2.5倍。
3.offscreen Buffer中緩存時(shí)間也有限制，100ms，超過時(shí)間就會失效。
4.離屏渲染觸發(fā)的原理探索
首先我們看一個(gè)問題，設(shè)置圓角一定會觸發(fā)離譜渲染嗎？可能很多人都會認(rèn)為設(shè)置圓角就會觸發(fā)離屏渲染，但其實(shí)這個(gè)說法是不準(zhǔn)確的，因?yàn)閳A角觸發(fā)離屏渲染也是有條件的。我們看下面的例子。
//1.按鈕存在背景圖片
UIButton *btn1 = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
btn1.frame = CGRectMake(100, 30, 100, 100);
btn1.layer.cornerRadius = 50;
[self.view addSubview:btn1];
[btn1 setImage:[UIImage imageNamed:@"btn.png"] forState:UIControlStateNormal];
btn1.clipsToBounds = YES;
//2.按鈕不存在背景圖片
UIButton *btn2 = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
btn2.frame = CGRectMake(100, 180, 100, 100);
btn2.layer.cornerRadius = 50;
btn2.backgroundColor = [UIColor blueColor];
[self.view addSubview:btn2];
btn2.clipsToBounds = YES;
//3.UIImageView 設(shè)置了圖片+背景色;
UIImageView *img1 = [[UIImageView alloc]init];
img1.frame = CGRectMake(100, 320, 100, 100);
img1.backgroundColor = [UIColor blueColor];
[self.view addSubview:img1];
img1.layer.cornerRadius = 50;
img1.layer.masksToBounds = YES;
img1.image = [UIImage imageNamed:@"btn.png"];
//4.UIImageView 只設(shè)置了圖片,無背景色;
UIImageView *img2 = [[UIImageView alloc]init];
img2.frame = CGRectMake(100, 480, 100, 100);
[self.view addSubview:img2];
img2.layer.cornerRadius = 50;
img2.layer.masksToBounds = YES;
img2.image = [UIImage imageNamed:@"btn.png"];
結(jié)果是，第1個(gè)和第三個(gè)觸發(fā)了離屏渲染，2，4沒有觸發(fā)，但我們看到所有的控件都設(shè)置了圓角，但卻不是全都出發(fā)了離屏渲染，為什么呢？
我們看下CALayer的圖層結(jié)構(gòu)和cornerRadius的文檔：
可以看到，在cornerRadius的文檔中明確說明對cornerRadius的設(shè)置只對 CALayer 的backgroundColor和borderWidth&borderColor起作用，如果contents有內(nèi)容或者內(nèi)容的背景不是透明的話，只有設(shè)置masksToBounds為 true 才能對content生效，此時(shí)也就會產(chǎn)生離屏渲染。這也就說明了上面代碼為什么1和3觸發(fā)了離屏渲染，而2和4沒有觸發(fā)離屏渲染。綜上所述，我們也可以得到一個(gè)結(jié)論：離屏渲染只存在于有多個(gè)圖層需要合成的情況，如果沒有圖層合成，渲染結(jié)果就直接提交到幀緩沖區(qū)。
5.離屏渲染觸發(fā)的幾種情況
- 使?了 mask 的 layer (layer.mask)
- 需要進(jìn)?裁剪的 layer (layer.masksToBounds / view.clipsToBounds)
- 設(shè)置了組透明度為 YES，并且透明度不為 1 的 layer (layer.allowsGroupOpacity/
layer.opacity) - 添加了投影的 layer (layer.shadow*)
- 采?了光柵化的 layer (layer.shouldRasterize)
- 繪制了?字的 layer (UILabel, CATextLayer, Core Text 等)
6.總結(jié)
離屏渲染是系統(tǒng)觸發(fā)，觸發(fā)了之后才有離屏緩沖區(qū)，他在某些程度上可以有助于提高效率，但是大量的使用也會造成不少的性能問題。同時(shí)離屏渲染只有在當(dāng)要進(jìn)行的渲染操作需要對一個(gè)組合圖層進(jìn)行操作的時(shí)候，也就是說當(dāng)你無法僅僅使用FrameBuffer來畫出最終結(jié)果，那就只能另開一塊內(nèi)存空間offscreen Buffer來儲存這些中間結(jié)果，以達(dá)到我們需要的渲染效果。
