UITableView 復用機制

為什么要用重用機制？

當UITableView滾動時，如果不用重用機制，會重復初始化原來已經有初始化過的cell，因此用重用機制會節省性能，避免出現卡頓現象

重用機制的原理

重用機制主要用到了一個可變數組visiableCells和一個可變的字典類型reusableTableCells,其中visiableCells用來存儲當前UITableView顯示的cell，reusableTableCells用來存儲已經用'identify'緩存的cell。當UITableView滾動的時候，會先在reusableTableCells中根據identify找是否有有已經緩存的cell，如果有直接用，沒有再去初始化。

數據源同步問題

1. 并發訪問 數據拷貝
   • 并發即多個線程都可以執行同一段時間，不需要相互等待，主線程與用戶互動，子線程做所需要的網絡數據請求、數據解析及預排版等
   • 主線程事先拷貝一份數據給子線程做網絡請求、數據解析、預排版等，如果主線程有相關操作，記錄操作，在子線程完成相關操作后將這條操作，與子線程的數據進行同步，再回到主線程刷新界面
   • 缺點：需要拷貝大量數據，耗內存

2.串行訪問
- 創建一個GCD串行隊列，主線程的操作需要等待子線程操作完成
- 缺點：需要等待子線程完成，可能會耗時較長

UIView的事件傳遞以及視圖響應的機制和流程

UIView以及CALayer的關系和區別

• 關系：
  UIView的內部包含CALayer層。創建UIView時，會自動創建一個CALyer層的對象，通過UIView的layer屬性可以訪問到。UIView需要顯示時，會調用drawRect方法進行繪制，并將所有內容繪制在自己的layer層。也就是CALayer層才有顯示功能。
• 區別：
  UIView負責提供內容，以及負責處理觸摸等事件，參與響應鏈
  CALayer負責顯示內容contents

事件傳遞與視圖響應鏈

• 事件的分發與傳遞

  1. 當iOS程序中發生觸摸事件，系統會將事件加入到UIApplication管理的一個任務隊列

  2. UIApplication將處于任務隊列最前端的事件向下分發。即UIWindow ->UIView

  3.UIView首先看自己是否能處理事件，觸摸點是否在自己身上。如果能，那么繼續尋找子視圖。

  5.遍歷子控件，重復以上兩步

  6.如果沒有找到，那么自己就是事件處理者

  7.如果自己不能處理，那么不做任何處理

  其中不接受處理的事件情況如下三種：
  - alpha <0.01
  - userInteractionEnabled = NO
  - hidden ＝ YES.
  如果父視圖不接受事件處理，則子視圖也不能接收。事件只要觸摸就會產生，關鍵在于是否有合適的View處理接收事件

• 如何尋找最合適的View呢？以下兩個方法

// 此方法返回的View是本次點擊事件需要的最佳View
- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event

// 判斷一個點是否落在范圍內
- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event

事件傳遞給窗口或控件的后，就調用hitTest:withEvent:方法尋找更合適的view,如果子控件是合適的view，則在子控件再調用hitTest:withEvent:直到找到最合適的為止

• 響應者鏈
  響應者鏈的傳遞方法是事件傳遞的反方法，如果所有的響應者都不處理，則事件被丟棄

圖像顯示原理（為了關于UI卡頓掉幀原因做的鋪墊 了解）

圖像顯示原理

CPU GPU通過總線連接 通過CPU進行繪圖，將位圖經由總線在合適的時機給GPU，GPU做位圖的涂層渲染和紋理合成，再放到幀緩沖區域(Frame Buffer)中， 由視頻控制器根據VSync在幀緩沖區域中提取屏幕顯示內容，顯示到手機屏幕中

圖像顯示原理

CPU
需要做Layout布局(UI布局)，Display顯示（繪制 drawRect），Prepare準備工作（圖片編解碼），Commit提交（提交位圖）
GPU
需要做 頂點著色 圖源裝配 光柵化 片段著色 片段處理 再放到幀緩沖區域(Frame Buffer)

UI卡頓 掉幀的原因 以及優化方案

UI卡頓 掉幀的原因

UI卡頓掉幀的原因

保持流暢的UI交互，FPS應該保持在60，即16.7ms刷新一次頁面，如果CPU處理時間過長，導致VSync信號到來之前CPU和GPU無法完成下一幀畫面的合成，就會造成肉眼可見的卡頓

tableView的滑動優化方案

• CPU
  對象創建、調整、銷毀
  預排版（布局計算、文本計算）
  預渲染（文本異步繪制、圖片編解碼）
  -GPU
  紋理渲染（減少不必要的離屏渲染）
  視圖混合（減輕視圖層級的復雜性）

如何具體優化呢？

• 官方在iOS9.0后對UIImageView設置圓角進行優化，但是設置陰影依然會觸發離屏渲染
• 圓角優化
  1.使用貝塞爾曲線UIBezierPath和Core Graphics框架畫出一個圓角
  2.使用CAShapeLayer和UIBezierPath設置圓角
• shadow優化
  通過設置shadowPath來優化性能

其他優化方案：

• 盡量使用不包含透明（alpha）通道的圖片資源
• 盡量設置layer的大小值為整形值
• 使用一張中間透明圖片蒙上去
• 如果是本地圖:直接讓美工把圖片切成圓角進行顯示
• 上傳圖片進行顯示，可以讓服務端處理圓角
• 利用UIBezierPath（CoreGraphics框架）畫出來圓角圖片

Core Animation工具檢測離屏渲染

對于離屏渲染的檢測，蘋果為我們提供了一個測試工具Core Animation。可以在Xcode->Open Develeper Tools->Instruments中找到

UIView的繪制原理

離屏渲染??

離屏渲染

• 在屏渲染 On-screen，Rendering 當前屏幕渲染
  GPU的渲染操作在當前用于顯示的屏幕緩沖區中進行
• 離屏渲染 Off-Screen,GPU當前屏幕緩沖區之外新開辟一個緩沖區來進行渲染操作

什么是離屏渲染：
當指定了視圖的某些圖層屬性標記了不能在當前 的屏幕緩沖區中直接顯示時，則需要開辟一塊新的緩沖區進行渲染操作，即離屏渲染，需要多次切換上下文

何時會觸發離屏渲染？

• 圓角 layer.masksToBounds = YES 和layer.cornerRadius 同時使用
• 蒙版 layer.mask
• 透明度 layer.allowsGroupOpacity = YES 和 layer.opacity < 1.0
• 陰影 layer.shadow
• 光柵化 layer.shouldRasterize=true

為什么要避免離屏渲染？

觸發離屏渲染會增加GPU的工作量，就會進一步增加CPU和GPU的工作耗時超出16.7ms,可能就會導致UI的卡頓和掉幀，所以要盡量避免

離屏渲染會創建新的渲染緩沖區，以及多次的上下文切換，將多通道的渲染結果做最終的合成，會造成額外的內存開銷

2019-11-12