對象創建
對象的創建會分配內存、調整屬性、甚至還有讀取文件等操作,比較消耗 CPU 資源。盡量用輕量的對象代替重量的對象,可以對性能有所優化。比如 CALayer 比 UIView 要輕量許多,那么不需要響應觸摸事件的控件,用 CALayer 顯示會更加合適。如果對象不涉及 UI 操作,則盡量放到后臺線程去創建,但可惜的是包含有 CALayer 的控件,都只能在主線程創建和操作。通過 Storyboard 創建視圖對象時,其資源消耗會比直接通過代碼創建對象要大非常多,在性能敏感的界面里,Storyboard 并不是一個好的技術選擇。盡量推遲對象創建的時間,并把對象的創建分散到多個任務中去。盡管這實現起來比較麻煩,并且帶來的優勢并不多,但如果有能力做,還是要盡量嘗試一下。如果對象可以復用,并且復用的代價比釋放、創建新對象要小,那么這類對象應當盡量放到一個緩存池里復用。
對象調整當視圖層次調整時,UIView、CALayer 之間會出現很多方法調用與通知,所以在優化性能時,應該盡量避免調整視圖層次、添加和移除視圖。
對象銷毀
對象的銷毀雖然消耗資源不多,但累積起來也是不容忽視的。通常當容器類持有大量對象時,其銷毀時的資源消耗就非常明顯。同樣的,如果對象可以放到后臺線程去釋放,那就挪到后臺線程去。這里有個小 Tip:把對象捕獲到 block 中,然后扔到后臺隊列去隨便發送個消息以避免編譯器警告,就可以讓對象在后臺線程銷毀了。布局計算
視圖布局的計算是 App 中最為常見的消耗 CPU 資源的地方。如果能在后臺線程提前計算好視圖布局、并且對視圖布局進行緩存,那么這個地方基本就不會產生性能問題了。Autolayout
Autolayout 是蘋果本身提倡的技術,在大部分情況下也能很好的提升開發效率,但是 Autolayout 對于復雜視圖來說常常會產生嚴重的性能問題。隨著視圖數量的增長,Autolayout 帶來的 CPU 消耗會呈指數級上升。具體數據可以百度。 如果你不想手動調整 frame 等屬性,你可以用一些工具方法替代(比如常見的 left/right/top/bottom/width/height 快捷屬性),或者使用 ComponentKit、AsyncDisplayKit 等框架。文本計算
如果一個界面中包含大量文本(比如微博微信朋友圈等),文本的寬高計算會占用很大一部分資源,并且不可避免。如果你對文本顯示沒有特殊要求,可以參考下 UILabel 內部的實現方式:用 [NSAttributedString boundingRectWithSize:options:context:] 來計算文本寬高,用 -[NSAttributedString drawWithRect:options:context:] 來繪制文本。盡管這兩個方法性能不錯,但仍舊需要放到后臺線程進行以避免阻塞主線程。文本渲染
屏幕上能看到的所有文本內容控件,包括 UIWebView,在底層都是通過 CoreText 排版、繪制為 Bitmap 顯示的。常見的文本控件 (UILabel、UITextView 等),其排版和繪制都是在主線程進行的,當顯示大量文本時,CPU 的壓力會非常大。對此解決方案只有一個,那就是自定義文本控件,用 TextKit 或最底層的 CoreText 對文本異步繪制。盡管這實現起來非常麻煩,但其帶來的優勢也非常大,CoreText 對象創建好后,能直接獲取文本的寬高等信息,避免了多次計算(調整 UILabel 大小時算一遍、UILabel 繪制時內部再算一遍);CoreText 對象占用內存較少,可以緩存下來以備稍后多次渲染。圖片的解碼
當你用 UIImage 或 CGImageSource 的那幾個方法創建圖片時,圖片數據并不會立刻解碼。圖片設置到 UIImageView 或者 CALayer.contents 中去,并且 CALayer 被提交到 GPU 前,CGImage 中的數據才會得到解碼。這一步是發生在主線程的,并且不可避免。如果想要繞開這個機制,常見的做法是在后臺線程先把圖片繪制到 CGBitmapContext 中,然后從 Bitmap 直接創建圖片。目前常見的網絡圖片庫都自帶這個功能。圖像的繪制
圖像的繪制通常是指用那些以 CG 開頭的方法把圖像繪制到畫布中,然后從畫布創建圖片并顯示這樣一個過程。這個最常見的地方就是 [UIView drawRect:] 里面了。由于 CoreGraphic 方法通常都是線程安全的,所以圖像的繪制可以很容易的放到后臺線程進行。一個簡單異步繪制的過程大致如下(實際情況會比這個復雜得多,但原理基本一致):紋理的渲染
所有的 Bitmap,包括圖片、文本、柵格化的內容,最終都要由內存提交到顯存,綁定為 GPU Texture。不論是提交到顯存的過程,還是 GPU 調整和渲染 Texture 的過程,都要消耗不少 GPU 資源。當在較短時間顯示大量圖片時(比如 TableView 存在非常多的圖片并且快速滑動時),CPU 占用率很低,GPU 占用非常高,界面仍然會掉幀。避免這種情況的方法只能是盡量減少在短時間內大量圖片的顯示,盡可能將多張圖片合成為一張進行顯示。視圖的混合 (Composing)
當多個視圖(或者說 CALayer)重疊在一起顯示時,GPU 會首先把他們混合到一起。如果視圖結構過于復雜,混合的過程也會消耗很多 GPU 資源。為了減輕這種情況的 GPU 消耗,應用應當盡量減少視圖數量和層次,并在不透明的視圖里標明 opaque 屬性以避免無用的 Alpha 通道合成。當然,這也可以用上面的方法,把多個視圖預先渲染為一張圖片來顯示。圖形的生成。
CALayer 的 border、圓角、陰影、遮罩(mask),CASharpLayer 的矢量圖形顯示,通常會觸發離屏渲染(offscreen rendering),而離屏渲染通常發生在 GPU 中。當一個列表視圖中出現大量圓角的 CALayer,并且快速滑動時,可以觀察到 GPU 資源已經占滿,而 CPU 資源消耗很少。這時界面仍然能正常滑動,但平均幀數會降到很低。為了避免這種情況,可以嘗試開啟 CALayer.shouldRasterize 屬性,但這會把原本離屏渲染的操作轉嫁到 CPU 上去。對于只需要圓角的某些場合,也可以用一張已經繪制好的圓角圖片覆蓋到原本視圖上面來模擬相同的視覺效果。最徹底的解決辦法,就是把需要顯示的圖形在后臺線程繪制為圖片,避免使用圓角、陰影、遮罩等屬性。
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