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老生常谈之UITableView的性能优化 [复制链接]

2018-7-9 14:31
ceshishangchuan 阅读:562 评论:0 赞:0
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新的一年开始了,新的工作也开始了,刚过完年回来,感觉节后综合征还是很严重的~今早差点迟到。。。废话不多说,今天就来说说iOS最常用的控件-UITableView,基本用法就不多说了,大家应该都知道,当然对于它的优化大家也应该都有所了解。下面我就来谈谈这个老话题-UITableView的性能优化,都是一些平时总结的经验,分享给大家。


1、cell复用

复用很简单,这或许是所有iOS开发者最为熟知的一个优化内容,如下代码:

但是,这样重用就完美了吗?

我们经常在注意cellForRowAtIndexPath:中为每一个cell绑定数据,实际上在调用cellForRowAtIndexPath:的时候cell还没有被显示出来,为了提高效率我们应该把数据绑定的操作放在cell显示出来后再执行,可以在tableView:willDisplayCell:forRowAtIndexPath:(以后简称willDisplayCell)方法中绑定数据。

注意willDisplayCell在cell 在tableview展示之前就会调用,此时cell实例已经生成,所以不能更改cell的结构,只能是改动cell上的UI的一些属性(例如label的内容等)。

 

2、cell高度的计算

这边我们分为两种cell,一种是定高的cell,另外一种是动态高度的cell。

(1)定高的cell,应该采用如下方式:

self.tableView.rowHeight = 88;

这个方法指定了所有cell高度都是88的tableview,rowHeight默认的值是44,所以一个空的TableView会显示成这个样子。对于定高cell,直接采用上面方式给定高度,不需要实现tableView:heightForRowAtIndexPath:以节省不必要的计算和开销。

(2)动态高度的cell

我们需要实现它的代理,来给出高度:

这个代理方法实现后,上面的rowHeight的设置将会变成无效。在这个方法中,我们需要提高cell高度的计算效率,来节省时间。

自从iOS8之后有了self-sizing cell的概念,cell可以自己算出高度,使用self-sizing cell需要满足以下三个条件:

(1)使用Autolayout进行UI布局约束(要求cell.contentView的四条边都与内部元素有约束关系)。

(2)指定TableView的estimatedRowHeight属性的默认值。

(3)指定TableView的rowHeight属性为UITableViewAutomaticDimension。

除了提高cell高度的计算效率之外,对于已经计算出的高度,我们需要进行缓存,对于已经计算过的高度,没有必要进行计算第二次。

 

3、渲染

为了保证TableView的流畅,当快速滑动的时候,cell必须被快速的渲染出来。所以cell渲染的速度必须快。如何提高cell的渲染速度呢?

(1)当有图像时,预渲染图像,在bitmap context先将其画一遍,导出成UIImage对象,然后再绘制到屏幕,这会大大提高渲染速度。具体内容可以自行查找“利用预渲染加速显示iOS图像”相关资料。

(2)渲染最好时的操作之一就是混合(blending)了,所以我们不要使用透明背景,将cell的opaque值设为Yes,背景色不要使用clearColor,尽量不要使用阴影渐变等

(3)由于混合操作是使用GPU来执行,我们可以用CPU来渲染,这样混合操作就不再执行。可以在UIView的drawRect方法中自定义绘制。

 

4、减少视图的数目

我们在cell上添加系统控件的时候,实际上系统都会调用底层的接口进行绘制,大量添加控件时,会消耗很大的资源并且也会影响渲染的性能。当使用默认的UITableViewCell并且在它的ContentView上面添加控件时会相当消耗性能。所以目前最佳的方法还是继承UITableViewCell,并重写drawRect方法。

 

5、减少多余的绘制操作

在实现drawRect方法的时候,它的参数rect就是我们需要绘制的区域,在rect范围之外的区域我们不需要进行绘制,否则会消耗相当大的资源。

 

6、不要给cell动态添加subView

在初始化cell的时候就将所有需要展示的添加完毕,然后根据需要来设置hide属性显示和隐藏。

 

7、异步化UI,不要阻塞主线程

我们时常会看到这样一个现象,就是加载时整个页面卡住不动,怎么点都没用,仿佛死机了一般。原因是主线程被阻塞了。所以对于网路数据的请求或者图片的加载,我们可以开启多线程,将耗时操作放到子线程中进行,异步化操作。这个或许每个iOS开发者都知道的知识,不必多讲。

 

8、滑动时按需加载对应的内容

如果目标行与当前行相差超过指定行数,只在目标滚动范围的前后指定3行加载。

记得在tableView:cellForRowAtIndexPath:方法中加入判断:

滑动很快时,只加载目标范围内的cell,这样按需加载(配合SDWebImage),极大提高流畅度。


9、最后想谈下离屏渲染的问题:

9.1、下面的情况或操作会引发离屏渲染

  • 为图层设置遮罩(layer.mask)
  • 将图层的layer.masksToBounds / view.clipsToBounds属性设置为true
  • 将图层layer.allowsGroupOpacity属性设置为YES和layer.opacity小于1.0
  • 为图层设置阴影(layer.shadow *)。
  • 为图层设置layer.shouldRasterize=true
  • 具有layer.cornerRadius,layer.edgeAntialiasingMask,layer.allowsEdgeAntialiasing的图层
  • 文本(任何种类,包括UILabel,CATextLayer,Core Text等)。
  • 使用CGContext在drawRect :方法中绘制大部分情况下会导致离屏渲染,甚至仅仅是一个空的实现

9.2、优化方案

官方对离屏渲染产生性能问题也进行了优化:

iOS 9.0 之前UIimageView跟UIButton设置圆角都会触发离屏渲染。

iOS 9.0 之后UIButton设置圆角会触发离屏渲染,而UIImageView里png图片设置圆角不会触发离屏渲染了,如果设置其他阴影效果之类的还是会触发离屏渲染的。

 

(1)圆角优化

在APP开发中,圆角图片还是经常出现的。如果一个界面中只有少量圆角图片或许对性能没有非常大的影响,但是当圆角图片比较多的时候就会APP性能产生明显的影响。

我们设置圆角一般通过如下方式:

这样处理的渲染机制是GPU在当前屏幕缓冲区外新开辟一个渲染缓冲区进行工作,也就是离屏渲染,这会给我们带来额外的性能损耗,如果这样的圆角操作达到一定数量,会触发缓冲区的频繁合并和上下文的的频繁切换,性能的代价会宏观地表现在用户体验上——掉帧。

 

优化方案1:使用贝塞尔曲线UIBezierPath和Core Graphics框架画出一个圆角

 

优化方案2:使用CAShapeLayer和UIBezierPath设置圆角

对于方案2需要解释的是:

  • CAShapeLayer继承于CALayer,可以使用CALayer的所有属性值;
  • CAShapeLayer需要贝塞尔曲线配合使用才有意义(也就是说才有效果)
  • 使用CAShapeLayer(属于CoreAnimation)与贝塞尔曲线可以实现不在view的drawRect(继承于CoreGraphics走的是CPU,消耗的性能较大)方法中画出一些想要的图形
  • CAShapeLayer动画渲染直接提交到手机的GPU当中,相较于view的drawRect方法使用CPU渲染而言,其效率极高,能大大优化内存使用情况。

 

总的来说就是用CAShapeLayer的内存消耗少,渲染速度快,建议使用优化方案2。

 

(2)shadow优化

对于shadow,如果图层是个简单的几何图形或者圆角图形,我们可以通过设置shadowPath来优化性能,能大幅提高性能。示例如下:

我们还可以通过设置shouldRasterize属性值为YES来强制开启离屏渲染。其实就是光栅化(Rasterization)。既然离屏渲染这么不好,为什么我们还要强制开启呢?当一个图像混合了多个图层,每次移动时,每一帧都要重新合成这些图层,十分消耗性能。当我们开启光栅化后,会在首次产生一个位图缓存,当再次使用时候就会复用这个缓存。但是如果图层发生改变的时候就会重新产生位图缓存。所以这个功能一般不能用于UITableViewCell中,cell的复用反而降低了性能。最好用于图层较多的静态内容的图形。而且产生的位图缓存的大小是有限制的,一般是2.5个屏幕尺寸。在100ms之内不使用这个缓存,缓存也会被删除。所以我们要根据使用场景而定。

 

(3)其他的一些优化建议

  • 当我们需要圆角效果时,可以使用一张中间透明图片蒙上去
  • 使用ShadowPath指定layer阴影效果路径
  • 使用异步进行layer渲染(Facebook开源的异步绘制框架AsyncDisplayKit)
  • 设置layer的opaque值为YES,减少复杂图层合成
  • 尽量使用不包含透明(alpha)通道的图片资源
  • 尽量设置layer的大小值为整形值
  • 直接让美工把图片切成圆角进行显示,这是效率最高的一种方案
  • 很多情况下用户上传图片进行显示,可以让服务端处理圆角
  • 使用代码手动生成圆角Image设置到要显示的View上,利用UIBezierPath(CoreGraphics框架)画出来圆角图片

 

(4)Core Animation工具检测离屏渲染

对于离屏渲染的检测,苹果为我们提供了一个测试工具Core Animation。可以在Xcode->Open Develeper Tools->Instruments中找到,如下图:

201703080040

Core Animation工具用来监测Core Animation性能,提供可见的FPS值,并且提供几个选项来测量渲染性能。如下图:

201703080041

下面我们来说明每个选项的功能:
Color Blended Layers:这个选项如果勾选,你能看到哪个layer是透明的,GPU正在做混合计算。显示红色的就是透明的,绿色就是不透明的。

Color Hits Green and Misses Red:如果勾选这个选项,且当我们代码中有设置shouldRasterize为YES,那么红色代表没有复用离屏渲染的缓存,绿色则表示复用了缓存。我们当然希望能够复用。

Color Copied Images:按照官方的说法,当图片的颜色格式GPU不支持的时候,Core Animation会
拷贝一份数据让CPU进行转化。例如从网络上下载了TIFF格式的图片,则需要CPU进行转化,这个区域会显示成蓝色。还有一种情况会触发Core Animation的copy方法,就是字节不对齐的时候。如下图:

201703080043

Color Immediately:默认情况下Core Animation工具以每毫秒10次的频率更新图层调试颜色,如果勾选这个选项则移除10ms的延迟。对某些情况需要这样,但是有可能影响正常帧数的测试。

Color Misaligned Images:勾选此项,如果图片需要缩放则标记为黄色,如果没有像素对齐则标记为紫色。像素对齐我们已经在上面有所介绍。

Color Offscreen-Rendered Yellow:用来检测离屏渲染的,如果显示黄色,表示有离屏渲染。当然还要结合Color Hits Green and Misses Red来看,是否复用了缓存。

Color OpenGL Fast Path Blue:这个选项对那些使用OpenGL的图层才有用,像是GLKView或者 CAEAGLLayer,如果不显示蓝色则表示使用了CPU渲染,绘制在了屏幕外,显示蓝色表示正常。

Flash Updated Regions:当对图层重绘的时候回显示黄色,如果频繁发生则会影响性能。可以用增加缓存来增强性能。

以上就是本人的一些总结,当然对于UITableView的性能优化,网上有很多相关的资料。如果有什么不同的观点,欢迎大家补充。

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