當(dāng)App發(fā)展到一定的規(guī)模，性能優(yōu)化就成為必不可少的一點(diǎn)碎乃。但是很多人姊扔，又對性能優(yōu)化很陌生，畢竟平常大多時間都在寫業(yè)務(wù)邏輯梅誓，很少關(guān)注這個恰梢。最近在優(yōu)化自己的項(xiàng)目，也收集了很多資料梗掰，這里先淺談一下使用Instruments中CoreAnimation優(yōu)化收獲的經(jīng)驗(yàn)以及總結(jié)删豺，這是第一篇，后續(xù)會更新Timer Profiler,Leaks等其他優(yōu)化工具的具體用法愧怜。
準(zhǔn)備工作
在性能優(yōu)化中一個最具參考價值的屬性是FPS:全稱Frames Per Second,其實(shí)就是屏幕刷新率呀页，蘋果的iphone推薦的刷新率是60Hz，也就是說GPU每秒鐘刷新屏幕60次拥坛，這每刷新一次就是一幀frame蓬蝶，F(xiàn)PS也就是每秒鐘刷新多少幀畫面。靜止不變的頁面FPS值是0猜惋，這個值是沒有參考意義的丸氛，只有當(dāng)頁面在執(zhí)行動畫或者滑動的時候，F(xiàn)PS值才具有參考價值著摔，F(xiàn)PS值的大小體現(xiàn)了頁面的流暢程度高低缓窜，當(dāng)?shù)陀?5的時候卡頓會比較明顯。
注意點(diǎn):
（1）使用真機(jī)調(diào)試。
（2）最好使用release包測試（release是發(fā)布版本禾锤，蘋果會在release包中做很多優(yōu)化工作私股，因此用release包測試出來的性能才是最真實(shí)的）巍虫。
啟動程序點(diǎn)擊XCode選擇左上角-XCode->Open Developer Tool ->Instruments纺蛆，打開Instruments再選擇CoreAnimation：
圖中2是不同緯度的調(diào)試選項(xiàng)（下面會逐個介紹）锌奴。
Color Blended Layers (圖層混合)
這個選項(xiàng)是檢測哪里發(fā)生了圖層混合，先介紹一下什么是圖層混合伶贰？很多情況下涂身，界面都是會出現(xiàn)多個UI控件疊加的情況泊窘，如果有透明或者半透明的控件逼争，那么GPU會去計算這些這些layer最終的顯示的顏色优床，也就是我們?nèi)庋鬯吹降男Ч＠缫粋€上層Veiw顏色是綠色RGB(0,255,0)誓焦，下層又放了一個View顏色是紅色RGB(0,0,255)羔巢，透明度是50%，那么最終顯示到我們眼前的顏色是藍(lán)色RGB(0,127.5,127.5)罩阵。這個計算過程會消耗一定的GPU資源損耗性能。如果我們把上層的綠色View改為不透明启摄， 那么GPU就不用耗費(fèi)資源計算稿壁，直接顯示綠色∏副福混合顏色計算公式：
R(C)=alpha*R(B)+(1-alpha)*R(A) R(x)傅是、G(x)、B(x)分別指顏色x的RGB分量
如果出現(xiàn)圖層混合了蕾羊，打開Color Blended Layers選項(xiàng)喧笔，那塊區(qū)域會顯示紅色，所以我們調(diào)試的目的就是將紅色區(qū)域消減的越少越好龟再。那么如何減少紅色區(qū)域的出現(xiàn)呢书闸？只要設(shè)置控件不透明即可。
（1）設(shè)置opaque 屬性為NO利凑。
（2）給View設(shè)置一個不透明的顏色浆劲，沒有特殊需要設(shè)置白色即可。
如果你在lldb中po打印某個控件哀澈，你會發(fā)現(xiàn)打印出來的數(shù)據(jù)中牌借，控件的opaque都是NO，因?yàn)榭丶@個屬性的默認(rèn)值都是NO割按，所以第一種方法可以直接忽略掉膨报。使用第二種方法你會發(fā)現(xiàn)之前紅色的都消除掉了。
label.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
label.layer.masksToBounds = YES;
到這里你可能奇怪，設(shè)置label的背景色第一行不就夠了么现柠，為什么還有第二行院领？這是因?yàn)槿绻鹟abel的內(nèi)容是中文，label實(shí)際渲染區(qū)域要大于label的size晒旅，最外層多了一個sublayer栅盲，如果不設(shè)置第二行l(wèi)abel的邊緣外層灰出現(xiàn)圖層混合的紅色，因此需要在label內(nèi)容是中文的情況下加第二句废恋。單獨(dú)使用label.layer.masksToBounds = YES是不會發(fā)生離屏渲染谈秫，下文會講離屏渲染。
注意點(diǎn)：UIImageView控件比較特殊鱼鼓，不僅需要自身這個容器是不透明的拟烫，并且imageView包含的內(nèi)容圖片也必須是不透明的，如果你自己的圖片出現(xiàn)了圖層混合紅色迄本，先檢查是不是自己的代碼有問題硕淑，如果確認(rèn)代碼沒問題，就是圖片自身的問題嘉赎，可以聯(lián)系你們的UI眉眉～
Color Hits Green and Misses Red（光柵化）
這個選項(xiàng)主要是檢測我們是是否正確使用layer的shouldRasterize屬性置媳，shouldRasterize = YES開啟光柵化。什么是光柵化公条？光柵化是將一個layer預(yù)先渲染成位圖(bitmap)拇囊，再加入到緩存中，成功被緩存的layer會標(biāo)注為綠色,沒有成功緩存的會標(biāo)注為紅色靶橱，正確使用光柵化可以得到一定程度的性能提升寥袭。
適用情況：一般在圖像內(nèi)容不變的情況下才使用光柵化，例如設(shè)置陰影耗費(fèi)資源比較多的靜態(tài)內(nèi)容关霸，如果使用光柵化對性能的提升有一定幫助传黄。
非適用情況：如果內(nèi)容會經(jīng)常變動,這個時候不要開啟,否則會造成性能的浪費(fèi)。例如我們在使用tableViewCell中队寇，一般不要用光柵化膘掰，因?yàn)閠ableViewCell的繪制非常頻繁，內(nèi)容在不斷的變化佳遣，如果使用了光柵化炭序，會造成大量的離屏渲染降低性能。
如果你在一個界面中使用了光柵化苍日，剛進(jìn)去這個頁面的所有使用了光柵化的控件layer都會是紅色惭聂，因?yàn)檫€沒有緩存成功，如果上下滑動你會發(fā)現(xiàn)相恃，layer變成了綠色辜纲。但是如果你滑動幅度較大會發(fā)現(xiàn)，新出現(xiàn)的控件會是紅色然后變成綠色，因?yàn)閯傞_始這些控件的layer還沒有緩存耕腾。
注意點(diǎn)：
（1）系統(tǒng)給光柵化緩存分配了一個固定的大小见剩，因此不能過度使用，如果超出了緩存也會造成離屏渲染扫俺。
（2）緩存的時間為100ms苍苞，因此如果在100ms內(nèi)沒有使用緩存的對象，則會從緩存中清除狼纬。
Color Copied Images（圖片顏色格式）
Shows images that are copied by Core Animation in blue蘋果官方注釋被拷貝給CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)化的圖片顯示為綠色羹呵。那么這句話怎么理解呢？如果GPU不支持當(dāng)前圖片的顏色格式疗琉，那么就會將圖片交給CPU預(yù)先進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化冈欢，并且這張圖片標(biāo)記為藍(lán)色。那么GPU支持什么格式呢盈简？蘋果的GPU只解析32bit的顏色格式凑耻，如果使用Color Copied Images去調(diào)試發(fā)現(xiàn)是藍(lán)色，這個時候你也可以去找你們的UI眉眉了～
知識擴(kuò)展：32bit指的是圖片顏色深度柠贤，用“位”來表示香浩，用來表示顯示顏色數(shù)量，例如一個圖片支持256種顏色臼勉，那么就需要256個不同的值來表示不同的顏色邻吭，也就是從0到255，二進(jìn)制表示就是從00000000到11111111坚俗，一共需要8位二進(jìn)制數(shù)，所以顏色深度是8岸裙。通常32bit色彩中使用三個8bit分別表示R紅G綠B藍(lán),還有一個8bit常用來表示透明度（Alpha）猖败。
Color Non-Standard Surface Formats (不標(biāo)準(zhǔn)的表面顏色格式)
這個調(diào)試選項(xiàng)沒有一篇博文講過，都是直接略過降允，我也嘗試很多途徑去找這個選項(xiàng)到底是什么作用恩闻，然而蘋果開發(fā)文檔以及stackOverFlow都沒有對這個有所解釋。自己真機(jī)調(diào)試嘗試了很多發(fā)現(xiàn)有個規(guī)律剧董，就是打開這個選項(xiàng)幢尚，某些Label和Button的背景顏色都會出現(xiàn)銀白色，但是不是必先現(xiàn)的翅楼，有些Label和Button依然正常顏色背景尉剩。其他ImageView等控件是不會出現(xiàn)銀白色的背景顏色，猜想是不是和文本Text的設(shè)置有關(guān)系毅臊。如果您對這個有所了解理茎，歡迎討論。
Color Immediately（顏色刷新頻率）
當(dāng)執(zhí)行顏色刷新的時候移除10ms的延遲，因?yàn)榭赡茉谔囟ㄇ闆r下你不需要這些延遲皂林，所以使用此選項(xiàng)加快顏色刷新的頻率朗鸠。不過一般這個調(diào)試選項(xiàng)我們是用不到的。
Color Misaligned Images(圖片大小)
這個選項(xiàng)可以幫助我們查看圖片大小是否正確顯示础倍。如果image size和imageView size不匹配烛占，image會出現(xiàn)黃色。要盡可能的減少黃色的出現(xiàn)沟启，因?yàn)閕mage size與imageView size不匹配忆家，會消耗資源壓縮圖片。下圖中的image實(shí)際size（81美浦，110）弦赖，頂部image正常，底部image出現(xiàn)黃色因?yàn)榉旁诹艘粋€size x 2的imageView容器中浦辨。
Color Offscreen-Rendered Yellow（離屏渲染）
離屏渲染Off-Screen Rendering 指的是GPU在當(dāng)前屏幕緩沖區(qū)以外新開辟一個緩沖區(qū)進(jìn)行渲染操作蹬竖。還有另外一種屏幕渲染方式-當(dāng)前屏幕渲染On-Screen Rendering ，指的是GPU的渲染操作是在當(dāng)前用于顯示的屏幕緩沖區(qū)中進(jìn)行流酬。 離屏渲染會先在屏幕外創(chuàng)建新緩沖區(qū)币厕，離屏渲染結(jié)束后，再從離屏切到當(dāng)前屏幕芽腾， 把離屏的渲染結(jié)果顯示到當(dāng)前屏幕上旦装，這個上下文切換的過程是非常消耗性能的，實(shí)際開發(fā)中盡可能避免離屏渲染摊滔。
觸發(fā)離屏渲染Offscreen rendering的行為：
（1）drawRect:方法
（2）layer.shadow
（3）layer.allowsGroupOpacity or layer.allowsEdgeAntialiasing
（4）layer.shouldRasterize
（5）layer.mask
（6）layer.masksToBounds && layer.cornerRadius
這里有需要注意的是第三條layer.shouldRasterize 阴绢，其實(shí)就是我們本文講的第三個選項(xiàng)光柵化，光柵化會觸發(fā)離屏渲染艰躺，因此光柵化慎用呻袭。
第六條設(shè)置圓角會觸發(fā)離屏渲染，如果在某個頁面大量使用了圓角腺兴，會非常消耗性能造成FPS急劇下降左电，設(shè)置圓角觸發(fā)離屏渲染要同時滿足下面兩個條件:
layer.masksToBounds = YES;
layer.cornerRadius = 5;
下圖是給一個label設(shè)置了圓角，觸發(fā)離屏渲染：
（1）陰影繪制shadow:使用ShadowPath來替代shadowOffset等屬性的設(shè)置
imageViewLayer.shadowPath = CGPathCreateWithRect(imageRect, NULL);（2）利用GraphicsContex生成一張帶圓角的圖片或者view篓足，這里不寫具體實(shí)現(xiàn)過程，需要的可以度娘Copy闰蚕，很多現(xiàn)成的代碼栈拖。
Color Compositing Fast-Path Blue (快速路徑)
Places a blue overlay over content that is detached from the compositor.標(biāo)記由硬件繪制的路徑為藍(lán)色，藍(lán)色越多越好没陡，可以對直接使用OpenGL繪制的圖層進(jìn)行高亮辱魁。沒有對OpenGL有過多的研究烟瞧，所以這里沒辦法給出demo，大家只需要記住藍(lán)色越多越好就ok染簇。
Flash Updated Regions (重繪區(qū)域)
Colors regions on your iOS device in yellow when those regions are updated by the graphics processor.這個選項(xiàng)會對重繪的內(nèi)容高亮成黃色,重繪就是指使用Core Graphics繪制参滴，繪制會損耗一定的性能，因此重繪區(qū)域應(yīng)該越小越好锻弓。下圖是用真機(jī)進(jìn)入原生地圖開啟Flash Updated Regions 調(diào)試的效果圖砾赔，很可惜截屏不能截到黃色的區(qū)域，因此我用紅框圈起來青灼，一共兩處暴心，坐上角的是在不停的刷新頁面，右下角是在不停的刷新當(dāng)前位置杂拨，因此都是使用Core Graphics重繪刷新的一種場景专普，并且你可以發(fā)現(xiàn)黃色區(qū)域很小，區(qū)域越小性能越好弹沽。
好了檀夹，花了幾天的精力終于寫完了～對Core Animation的全部調(diào)試選項(xiàng)也都講解了，如果你能在項(xiàng)目中合理使用策橘，對App的性能提升一定不可小覷炸渡。當(dāng)然這是針對試圖的調(diào)試方式，功能代碼的設(shè)計是否合理也是影響性能很重要的一方面丽已。
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