本文是在前人總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行高度概括贮庞，簡單介紹造成界面卡頓的原因和解決思路峦筒。
屏幕成像原理
首先從過去的 CRT 顯示器原理說起。CRT 的電子槍按照上面方式窗慎，從上到下一行行掃描物喷，掃描完成后顯示器就呈現(xiàn)一幀畫面，隨后電子槍回到初始位置繼續(xù)下一次掃描遮斥。為了把顯示器的顯示過程和系統(tǒng)的視頻控制器進(jìn)行同步脯丝，顯示器（或者其他硬件）會用硬件時鐘產(chǎn)生一系列的定時信號。當(dāng)電子槍換到新的一行伏伐，準(zhǔn)備進(jìn)行掃描時宠进，顯示器會發(fā)出一個水平同步信號（horizonal synchronization），簡稱 HSync藐翎；而當(dāng)一幀畫面繪制完成后材蹬，電子槍回復(fù)到原位，準(zhǔn)備畫下一幀前吝镣，顯示器會發(fā)出一個垂直同步信號（vertical synchronization）堤器，簡稱 VSync。顯示器通常以固定頻率進(jìn)行刷新末贾，這個刷新率就是 VSync 信號產(chǎn)生的頻率闸溃。盡管現(xiàn)在的設(shè)備大都是液晶顯示屏了，但原理仍然沒有變拱撵。
通常來說辉川，計算機(jī)系統(tǒng)中 CPU、GPU拴测、顯示器是以上面這種方式協(xié)同工作的乓旗。CPU 計算好顯示內(nèi)容提交到 GPU，GPU 渲染完成后將渲染結(jié)果放入幀緩沖區(qū)集索，隨后視頻控制器會按照 VSync 信號逐行讀取幀緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)屿愚，經(jīng)過可能的數(shù)模轉(zhuǎn)換傳遞給顯示器顯示汇跨。
在最簡單的情況下，幀緩沖區(qū)只有一個妆距，這時幀緩沖區(qū)的讀取和刷新都都會有比較大的效率問題穷遂。為了解決效率問題，顯示系統(tǒng)通常會引入兩個緩沖區(qū)娱据，即雙緩沖機(jī)制蚪黑。在這種情況下，GPU 會預(yù)先渲染好一幀放入一個緩沖區(qū)內(nèi)吸耿，讓視頻控制器讀取祠锣，當(dāng)下一幀渲染好后，GPU 會直接把視頻控制器的指針指向第二個緩沖器咽安。如此一來效率會有很大的提升伴网。
雙緩沖雖然能解決效率問題，但會引入一個新的問題妆棒。當(dāng)視頻控制器還未讀取完成時澡腾，即屏幕內(nèi)容剛顯示一半時，GPU 將新的一幀內(nèi)容提交到幀緩沖區(qū)并把兩個緩沖區(qū)進(jìn)行交換后糕珊，視頻控制器就會把新的一幀數(shù)據(jù)的下半段顯示到屏幕上动分，造成畫面撕裂現(xiàn)象，如下圖：
為了解決這個問題红选，GPU 通常有一個機(jī)制叫做垂直同步（簡寫也是 V-Sync）澜公，當(dāng)開啟垂直同步后，GPU 會等待顯示器的 VSync 信號發(fā)出后喇肋，才進(jìn)行新的一幀渲染和緩沖區(qū)更新坟乾。這樣能解決畫面撕裂現(xiàn)象，也增加了畫面流暢度蝶防，但需要消費(fèi)更多的計算資源甚侣，也會帶來部分延遲。
那么目前主流的移動設(shè)備是什么情況呢间学？從網(wǎng)上查到的資料可以知道殷费，iOS 設(shè)備會始終使用雙緩存，并開啟垂直同步低葫。而安卓設(shè)備直到 4.1 版本详羡，Google 才開始引入這種機(jī)制，目前安卓系統(tǒng)是三緩存+垂直同步氮采。
卡頓產(chǎn)生的原因和解決方案
在 VSync 信號到來后，系統(tǒng)圖形服務(wù)會通過 CADisplayLink 等機(jī)制通知 App鹊漠，App 主線程開始在 CPU 中計算顯示內(nèi)容主到，比如視圖的創(chuàng)建躯概、布局計算登钥、圖片解碼娶靡、文本繪制等牧牢。隨后 CPU 會將計算好的內(nèi)容提交到 GPU 去，由 GPU 進(jìn)行變換姿锭、合成塔鳍、渲染呻此。隨后 GPU 會把渲染結(jié)果提交到幀緩沖區(qū)去轮纫，等待下一次 VSync 信號到來時顯示到屏幕上焚鲜。由于垂直同步的機(jī)制掌唾，如果在一個 VSync 時間內(nèi)，CPU 或者 GPU 沒有完成內(nèi)容提交忿磅，則那一幀就會被丟棄糯彬，等待下一次機(jī)會再顯示，而這時顯示屏?xí)Ａ糁暗膬?nèi)容不變葱她。這就是界面卡頓的原因。
從上面的圖中可以看到吨些，CPU 和 GPU 不論哪個阻礙了顯示流程，都會造成掉幀現(xiàn)象锤灿。所以開發(fā)時，也需要分別對 CPU 和 GPU 壓力進(jìn)行評估和優(yōu)化但校。
綜上所述，實(shí)際項目中状囱，一般可以將布局信息提前計算好并緩存，滑動tableview的時候盡量減少cpu計算布局信息的使用亭枷。
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