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Texture 性能优化
这是 Texture 文档系列翻译,其中结合了自己的理解和工作中的使用体会。如果哪里有误,希望指出。
通过使用 layer 而非 view 可以显著提高 app 性能,推荐在不需要触摸事件的 node 中开启 layer-backing。
在UIKit
中,手动将基于视图的代码转换为 layer 很费力,并且在需要启用触摸处理或其他特定于视图的功能时,需要手动将所有内容转换回去。
在 Texture 中,将 node 的视图及所有 subtree 转换为 layer 非常简单:
rootNode.isLayerBacked = YES;
需要转换回 view 时,只需删除这一行。
将整个视图层级合成为一个图层可以提高性能,但在UIKit
中会影响可维护性和基于层级结构的推理。
在 node 中,开启合成非常简单:
[rootNode enableSubtreeRasterization];
上述代码使从 rootNode 开始整个 node 层次结构合成为一层。
ASViewController
和ASCellNode
都有一个布尔类型neverShowPlaceholders
属性。通过将此属性设置为YES
,cell 或视图控制器的 view 绘制完成前主线程将被堵塞。
开启该属性后,并不能充分利用 Texture 的性能。通常 node 已被预加载,在进入屏幕时即将完成,因此堵塞时间很短。即使rangeTuningParameters
设置为0,Texture 性能也优于UIKit
。因为即使主线程堵塞,subnode 也在并发执行。
查看NSSpain 2015 talk video了解其具体行为:
node.neverShowPlaceholders = YES;
通常,cell 绘制完成前进入了屏幕会显示占位符,直到绘制完成。将neverShowPlaceholders
设置为YES
使 Texture 更像UIKit
,即滑动时会像UIKit
一样掉帧,尽管 Texture 速度会快些。
对于圆角处理,很多开发人员都会选择CALayer
的cornerRadius
属性。但cornerRadius
会严重影响性能,应在没有其他选择时才使用。这一部分将涵盖:
- 为何不应使用
CALayer
的cornerRadius
。 - 其他更为高效实现圆角方式,以及何时使用。
- 选择圆角处理的流程图。
- Texture 实现圆角的方法。
使用CALayer
的cornerRadius
会触发离屏渲染(offscreen rendering),以在每帧上执行裁剪操作。滚动时每秒需要在60帧上执行裁剪操作,即使内容没有发生任何变化。这意味着 GPU 必须在每帧之间切换上下文,包括合成整个帧和裁剪。
这些对性能的消耗不会显示在 Time Profiler 中,因为其影响的是 CoreAnimation Render Server,会造成掉帧。
当选择圆角策略时,只需考虑以下三点:
- 圆角下(movement underneath the corner)是否有滑动。
- 是否有穿过圆角滑动(movement through the corner)。
- 四个圆角是否处于同一个 node 上,有没有与其他 node 相交。
圆角下滑动是指圆角后面的任何运动。例如,当一个圆角 cell 在背景上滚动时,背景就是在圆角下滑动。
为了描述穿过圆角滑动,可以想象一个小的圆角滚动视图,其中包含大很多的图片。当在滚动视图内缩放、平移图片时,照片将在滚动视图的各个角中穿过。
上图中,蓝色表示圆角下有滑动;橙色表示穿过圆角滑动。
圆角对象内部有移动,而无需移过角。下图显示了以绿色标志的内容,该内容从边缘开始插入,其边距等于圆半径大小。当内容滚动时,它不会在角落滚动。
使用上述方法来调整设计以消除圆角移动的影响,以便不影响性能的情况下使用cornerRadius
。
最后需要注意是否四个角处于同一个 node 中,或 subnode 与圆角相交。
预合成角指使用贝塞尔曲线绘制角的曲线,以在 CGContext / UIGraphicsContext 中剪切内容。在这种情况下,拐角将成为图像本身的一部分,并被同步到CALayer
中,有两种类型的预合成角:
最佳方案为使用预合成的不透明角(precomposited opaque corner),这是最高效的方法,可实现零 alpha 混合(尽管这比避免触发屏外渲染的重要性小很多),但其不够灵活。如果圆角的对象需要移动,则后面的背景将需要为纯色。使用 Texture 或图片背景会很棘手,推荐使用预合成的 alpha 角。
第二种涉及贝塞尔曲线的角是预合成 alpha 角(precomposited alpha corner),此方法非常灵活,是最常用的方法之一。其会增加在这个内容上进行 alpha 混合的成本,并且 alpha 通道不透明会增加25%内存消耗,但这些消耗对于现代设备来说很小,与cornerRadius
触发的离屏渲染不在同一数量级。
预合成角要求角必须在同一 node,且不与 subnode 相交。不满足任一条件,则需使用裁剪圆角。
当使用了shouldRasterizeDescendants
后,Texture 会自动对cornerRadius
进行预合成。在开启栅格化前,请务必仔细考虑,具体可以查看子树栅格化 Subtree Rasterization
Texture 的
UIImage+ASConveniences.h
提供了简单、纯色圆角实现方法,支持 alpha 和不透明创建平面颜色,圆角可以调整大小,非常适合于图像 node 和ASButtonNode
的背景占位符。
Clip corner 通过向四个角放置四个不透明内容实现圆角。这种方法灵活、性能高。四个单独 layer 对于 CPU 来说性能消耗很少。
Clip Corner 适用于以下两种情况:
- 四个角在不同 node,或与 subnode 相交。
- 圆角只在 node 顶部。
虽然很少、但也存在必须使用cornerRadius
的情况。例如,在实现动画时,圆角下滑动、穿过圆角的内容是动态的,但通常可以通过改变设计利用前面的解决方案。
屏幕没有任何滑动时,使用cornerRadius
对性能的影响小很多。只要屏幕有滑动,即使不涉及圆角部分,也会因使用cornerRadius
对性能产生影响。例如,导航栏中有一个圆形元素,其下方有滚动视图,即使它们不重叠,也会产生影响。滑动屏幕上任何内容,均会对性能产生影响,即使用户没有与其交互。此外,任何类型的屏幕刷新,都将因cornerRadius
而产生额外开销。
虽然使用CALayer
的shouldRasterize
可以提高cornerRadius
的性能,但这是一个未充分理解的选项,通常很危险。在无需重新栅格化时(即没有滑动、点击更改颜色,也不在移动的表视图上),可以使用shouldRasterize
属性。通常,不建议使用shouldRasterize
,其可能会导致更为严重的性能下降。对于本身性能不佳、坚持使用cornerRadius
属性的app来说,其能够带来一定的性能提升。但如果正从零构建一款 app,强烈建议选择前面更好的圆角策略。
CALayer
的shouldRasterize
与 Texture 的node.shouldRasterizeDescendents
无关,当开启shouldRasterizeDescendents
后,将阻止 subnode 创建 view 和 layer。
使用下面流程图选取合适圆角策略:
在 Texture 中,有以下几种实现圆角的方式。
CGFloat cornerRadius = 20.0;
_photoImageNode.cornerRoundingType = ASCornerRoundingTypeDefaultSlowCALayer;
_photoImageNode.cornerRadius = cornerRadius;
CGFloat cornerRadius = 20.0;
_photoImageNode.cornerRoundingType = ASCornerRoundingTypePrecomposited;
_photoImageNode.cornerRadius = cornerRadius;
使用 clipping
CGFloat cornerRadius = 20.0;
_photoImageNode.cornerRoundingType = ASCornerRoundingTypeClipping;
_photoImageNode.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
_photoImageNode.cornerRadius = cornerRadius;
CGFloat cornerRadius = 20.0;
// Use the screen scale for corner radius to respect content scale
CGFloat screenScale = UIScreen.mainScreen.scale;
_photoImageNode.willDisplayNodeContentWithRenderingContext = ^(CGContextRef context, id drawParameters) {
CGRect bounds = CGContextGetClipBoundingBox(context);
CGFloat radius = cornerRadius * screenScale;
UIImage *overlay = [UIImage as_resizableRoundedImageWithCornerRadius:radius
cornerColor:[UIColor clearColor]
fillColor:[UIColor clearColor]];
[overlay drawInRect:bounds];
[[UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:bounds cornerRadius:radius] addClip];
};
非常适合于获取圆形头像。
CGFloat cornerRadius = 20.0;
_photoImageNode.imageModificationBlock = ASImageNodeRoundBorderModificationBlock(5.0, [UIColor orangeColor]);
上一篇:Texture 便捷方法