【iOS】—— 离屏渲染

离屏渲染

- - UIView和CALayer关系
  - GPU屏幕渲染的两种方式
  - 产生离屏渲染的原因
  - 既然离屏渲染这么耗性能,为什么有这套机制呢?
  - 什么情况会离屏渲染？
  - 既然离屏渲染这么不好，为什么我们还要强制开启呢？
  - 如何避免离屏渲染
  - - [1. 圆角的优化](#1. 圆角的优化)
    - [2. shadow](#2. shadow)

UIView和CALayer关系

UIView继承于UIResponder，可以处理系统传递过来的事件，如：UIApplication、UIViewController、UIView，以及所有从UIView派生出来的UIKit类。每个UIView内部都有一个CALayer提供内容的绘制和显示。
CALayer继承于NSObject类，负责显示UIView提供的内容contents。CALayer有三个视觉元素：背景色，内容和边框，其中内容的本质是一个CGImage。

GPU屏幕渲染的两种方式

On- Screen Renderring(当前屏幕渲染)

指的是GPU的渲染操作是在当前用于显示的屏幕缓冲区操作。
Off- Screen Renderring(离屏渲染)

指的是在GPU在当前屏幕缓冲区之外开辟一个缓冲区进行渲染操作。

当前屏幕渲染，不需要额外创建新的缓存，也不需要开启上下文，相较于离屏渲染性能更好。当前屏幕渲染有些情况下的渲染解决不了，需要使用离屏渲染。

产生离屏渲染的原因

苹果系统不能够一次去处理视图，需要一张一张的处理视图，那么就需要开辟一个离屏缓存区去存储一张一张处理好的视图，开辟的这个离屏缓存区导致离屏渲染。

既然离屏渲染这么耗性能,为什么有这套机制呢?

有些效果被认为不能直接呈现到当前屏幕上，需要在其他地方做额外的处理，图层属性的混合体在没有愈合成之前不能直接加载到屏幕上，所以需要离屏渲染。

什么情况会离屏渲染？

为图层设置遮罩(layer.mask)
将图层的layer.masksToBounds / view.clipsToBounds属性设置为true
将图层将图层layer.allowsGroupOpacity属性设置为YES和layer.opacity小于1.0
为图层设置阴影(layer.shadow *)
为图层设置光栅化layer.shouldRasterize=true
具有layer.cornerRadius，layer.edgeAntialiasingMask，layer.allowsEdgeAntialiasing的图层
当然也不是所有的圆角都会导致离屏渲染。
文本（任何种类，包括UILabel，CATextLayer，Core Text等）。
使用CGContext在drawRect :方法中绘制大部分情况下会导致离屏渲染，甚至仅仅是一个空的实现。

既然离屏渲染这么不好，为什么我们还要强制开启呢？

当一个图像混合了多个图层，每次移动时，每一帧都要重新合成这些图层，十分消耗性能。当我们开启光栅化后，会在首次产生一个位图缓存，当再次使用时候就会复用这个缓存。但是如果图层发生改变的时候就会重新产生位图缓存。所以这个功能一般不能用于 UITableViewCell中，cell的复用反而降低了性能。最好用于图层较多的静态内容的图形。而且产生的位图缓存的大小是有限制的，一般是2.5个屏幕尺寸。在100ms之内不使用这个缓存，缓存也会被删除。所以我们要根据使用场景而定。

如何避免离屏渲染

1. 圆角的优化

使用贝塞尔曲线UIBezierPath和Core Graphics框架画出一个圆角。
使用CAShapeLayer和UIBezierPath设置圆角。

总的来说就是用CAShapeLayer的内存消耗少，渲染速度快，建议使用优化方案2。

2. shadow

对于shadow，如果图层是个简单的几何图形或者圆角图形，我们可以通过设置shadowPath来优化性能，能大幅提高性能。示例如下：

objective-c 复制代码

mageView.layer.shadowColor=[UIColorgrayColor].CGColor;
imageView.layer.shadowOpacity=1.0;
imageView.layer.shadowRadius=2.0;
UIBezierPath *path=[UIBezierPathbezierPathWithRect:imageView.frame];
imageView.layer.shadowPath=path.CGPath;

shouldRasterize属性值为YES来强制开启离屏渲染。其实就是光栅化（Rasterization）。