通過(guò)iOS圖片渲染過(guò)程初探脖旱、Core Animation渲染過(guò)程中我們簡(jiǎn)單的介紹了渲染的原理猜憎，在本章我們探討下贴彼，渲染時(shí)常見(jiàn)的導(dǎo)致卡頓的現(xiàn)象：離屏渲染
圖片或者視圖的渲染流程:
- UIView或NSView的layer層有一個(gè)content，指向一塊緩存窍育，即backing store
- UIView或NSView繪制時(shí)卡睦，會(huì)調(diào)用drawRect方法，通過(guò)context將數(shù)據(jù)寫(xiě)入backing store
-
在backing store寫(xiě)完后漱抓，通過(guò)render server交給GPU去渲染表锻，將backing store中的bitmap數(shù)據(jù)顯示在屏幕上
layer-structure.jpg
如上圖為CALayer的結(jié)構(gòu)圖，CALayer有三個(gè)視覺(jué)元素：背景色辽旋、內(nèi)容和邊框浩嫌，其中，內(nèi)容的本質(zhì)在iOS是一個(gè)CGImage补胚，在OS X是CGImage或NSImage
什么是離屏渲染
離屏渲染(Off-Screen Rendering)：離屏渲染是相對(duì)于當(dāng)前屏幕渲染來(lái)說(shuō)的指GPU在當(dāng)前屏幕緩沖區(qū)以外開(kāi)辟一個(gè)緩沖區(qū)(離屏緩存區(qū)码耐，即offscreen Buffer)進(jìn)行渲染操作。
當(dāng)前屏幕渲染(On-Screen Rendering)：GPU的渲染操作是在當(dāng)前用于顯示的屏幕緩沖區(qū)進(jìn)行溶其。
為什么會(huì)產(chǎn)生離屏渲染
有些效果不能直接呈現(xiàn)到屏幕骚腥，而需要在緩沖區(qū)以外做額外的處理預(yù)合成。如圖層屬性的混合體沒(méi)有預(yù)合成之前不能直接在屏幕中繪制瓶逃，所以就需要屏幕外渲染束铭。屏幕外渲染并不意味著是軟件繪制，但它意味著圖層必須在被顯示之前在一個(gè)屏幕外上下文中被渲染(不論CPU還是GPU)厢绝∑跄可以理解為顯示的位圖需要進(jìn)行中間操作、匯合后昔汉，才能生成需要最終所需要的顯示的位圖并存入緩沖區(qū)懈万，這樣的場(chǎng)景就需要離屏渲染了。
離屏渲染和卡頓
離屏渲染的代價(jià)很高靶病，想要進(jìn)行離屏渲染会通，首選要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的緩沖區(qū)，屏幕渲染會(huì)有一個(gè)上下文環(huán)境的一個(gè)概念娄周，離屏渲染的整個(gè)過(guò)程需要切換上下文環(huán)境涕侈，先從當(dāng)前屏幕切換到離屏，等結(jié)束后煤辨，又要將上下文環(huán)境切換回來(lái)裳涛，這也是為什么會(huì)消耗性能的原因了木张。雖然離屏渲染的性能消耗很大，但不是所有的離屏渲染都會(huì)導(dǎo)致卡頓调违。
在Core Animation 的渲染管線中我們知道每16.67ms就應(yīng)該有一個(gè)位圖被存入緩沖區(qū)窟哺，但是如果在16.67ms之內(nèi)未能完成位圖的生成工作，VSync 信號(hào)就不會(huì)被觸發(fā)技肩，此時(shí)屏幕不會(huì)去取新的緩沖區(qū)位圖且轨，就會(huì)停止在原視圖，這就是卡頓產(chǎn)生的主要原因虚婿。離屏渲染被觸發(fā)意味著位圖生成時(shí)需要中間狀態(tài)的位圖并且需要多次匯合操作旋奢，是一個(gè)性能消耗大戶，也是卡頓產(chǎn)生的重災(zāi)區(qū)然痊。
哪些操作會(huì)產(chǎn)生離屏渲染?
- 為圖層設(shè)置遮罩至朗，即使用了mask的layer(layer.mask)
- shouldRasterize 光柵化
/* When true, the layer is rendered as a bitmap in its local coordinate
* space ("rasterized"), then the bitmap is composited into the
* destination (with the minificationFilter and magnificationFilter
* properties of the layer applied if the bitmap needs scaling).
* Rasterization occurs after the layer's filters and shadow effects
* are applied, but before the opacity modulation. As an implementation
* detail the rendering engine may attempt to cache and reuse the
* bitmap from one frame to the next. (Whether it does or not will have
* no affect on the rendered output.)
*
* When false the layer is composited directly into the destination
* whenever possible (however, certain features of the compositing
* model may force rasterization, e.g. adding filters).
*
* Defaults to NO. Animatable. */
Layer打開(kāi)光柵化后會(huì)生成一個(gè)存放在離屏緩沖區(qū)的位圖(“光柵化”)，然后使用到了的時(shí)候?qū)⑽粓D合成到目標(biāo)中剧浸。所以打開(kāi)光柵化一定觸發(fā)離屏渲染锹引。
光柵化shouldRasterize使用注意：
- 如果Layer層不存在復(fù)用情景，則沒(méi)必要設(shè)置光柵化屬性唆香；
- 如果Layer層不是靜態(tài)的嫌变，即需要頻繁的修改，則沒(méi)必要打開(kāi)光柵化躬它；
- 離屏渲染緩存內(nèi)容有時(shí)間限制腾啥，緩存內(nèi)容在100ms內(nèi)如果沒(méi)有被使用，那么緩存內(nèi)容會(huì)被丟棄冯吓，無(wú)法復(fù)用倘待；
- 離屏渲染緩存空間有限，超過(guò)2.5倍屏幕像素大小的位圖组贺，也不會(huì)被緩存凸舵，無(wú)法復(fù)用
- 需要進(jìn)?裁剪的 layer (設(shè)置了layer.masksToBounds / view.clipsToBounds)
- 將圖層layer.allowsGroupOpacity屬性設(shè)置為YES且layer.opacity小于1.0
- 為圖層設(shè)置了陰影（layer.shadow）
- 繪制了?字的 layer (UILabel, CATextLayer, Core Text 等)
- 使用CGContext在drawRect :方法中繪制大部分情況下會(huì)導(dǎo)致離屏渲染
