高性能设置圆角,告别离屏渲染

今天来写一个老生常谈的话题,也是一个面试的高频问题,我也在面试时不止一次被问到过这个问题——如何高性能的设置圆角。就用他作为2017年春节上班之后的第一篇文章。

起因

在谈及圆角这个话题之前,我们必须先知道系统的API是怎样去简单方便的设置圆角的。以一个imageView控件来举例。

imageView.layer.cornerRadius = CGFloat(10);

简单粗暴,就能设置圆角。而在这里的一行代码,必须为它洗白一件事情,设置圆角的这行代码,本身并不会带来任何的性能损耗。如果诸位看官看到此处不相信,大可打开InstrumentsCore Animation来试试看,你就会发现既没有Off-Screen Render,也不会出现掉帧的情况。至于使用Instruments来对UIKit进行分析调试,到时候再写一篇文章来详解好了。

但是,如果你给一个UILabel也使用了上面的一行代码,你会发现这个UILabel并不会有任何的变化,可是我们确实实实在在的为它设置了圆角属性。也就是说,很多时候这个属性对于内部还有子视图的控件是无能为力的。所以很多时候,我们会这么来设置圆角。

imageView.layer.cornerRadius = CGFloat(10);
imageView.layer.masksToBounds = YES;

这时候咱们再打开Instruments去观察,恶心的离屏渲染如约而至。

这里我在稍微赘述一下离屏渲染的概念,什么是离屏渲染呢?

讨论造成离屏渲染的原因之前,先说明什么是离屏渲染:离屏渲染指的是在图像在绘制到当前屏幕前,需要先进行一次渲染,之后才绘制到当前屏幕。在第一次渲染时,GPU(Core Animation)或CPU(Core Graphics)需要额外的一块内存来进行渲染,完成后再绘制到屏幕。offscreen到onscreen需要进行上下文切换,这个切换的性能消耗是昂贵的。

因此,我们必须避免不必要的离屏渲染。

造成离屏渲染的原因有:

  • 设置CALayer的cornerRadius,edgeAntialiasingMask,allowsEdgeAntialiasing属性
  • 把CALayer的maskToBounds设为YES
  • 设置CALayer的shadow属性
  • 设置CALayer的mask属性
  • 把CALayer的allowsGroupOpacity属性设为YES而且opacity小于1

讲到这里,大家大可不必对离屏渲染产生巨大的恐慌,因为当一个界面的圆角图片不够多的时候,对性能的损耗影响基本可以忽略不计。所以这里的圆角优化是针对一屏有很多个圆角的应用来说的。

UIImageView 添加圆角

一般我们最常见的是为UIImageView添加圆角,首先重要的事情放到前面讲,千万避免通过重写drawRect方法来设置圆角,不恰当的使用这个方法,会导致内存的暴增。其次,这种方法的同样会导致离屏渲染。

而一个比较理想的实现思路,是直接截取图片。

CGSize size = self.bounds.size;
    CGFloat scale = [UIScreen mainScreen].scale;
    CGSize cornerRadii = CGSizeMake(cornerRadius, cornerRadius);
    
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, YES, scale);
    CGContextRef currentContext = UIGraphicsGetCurrentContext();
    if (nil == currentContext) {
        return;
    }
    UIBezierPath *cornerPath = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:self.bounds byRoundingCorners:rectCornerType cornerRadii:cornerRadii];
    UIBezierPath *backgroundRect = [UIBezierPath bezierPathWithRect:self.bounds];
    [backgroundColor setFill];
    [backgroundRect fill];
    [cornerPath addClip];
    [self.layer renderInContext:currentContext];
    [self drawBorder:cornerPath];
    UIImage *processedImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
    if (processedImage) {
        objc_setAssociatedObject(processedImage, &kProcessedImage, @(1), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    }
    self.image = processedImage;

上面这段代码我只是给出了大致的实现思路,圆角路径直接用贝塞尔曲线绘制,而其中的属性,使用了runtime的黑魔法去设置,在Category 给一个现有的类添加属性,但是却不能添加实例变量,这似乎成为了 Objective-C的一个明显短板。然而值得庆幸的是,我们可以通过 Associated Objects来弥补这一不足。

至于完整的Demo和方法库,网上已经有很多了,Github动手搜索吧。

总结

  1. 如果能够只用 cornerRadius 解决问题,就不用优化。
  2. 如果必须设置 masksToBounds,可以参考圆角视图的数量,如果数量较少(一页只有几个)也可以考虑不用优化。
  3. UIImageView 的圆角通过直接截取图片实现,其它视图的圆角可以通过 Core Graphics 画出圆角矩形实现。

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