UI离屏渲染

UI离屏渲染是指将需要绘制的图层从当前屏幕分离出来，进行单独的处理，然后再将处理结果合并到当前屏幕上。在iOS中，离屏渲染会带来额外的系统开销，可能会降低性能，因此需要谨慎使用。

出现原因

当一个图层需要在屏幕上呈现时，系统会将该图层的内容绘制到一张位图上，然后再将该位图绘制到屏幕上。如果这个图层有一些需要额外处理的属性，比如圆角、阴影、透明度等，那么系统就需要在绘制位图之前，先对这些属性进行处理，处理完之后再将位图绘制到屏幕上，这就是离屏渲染。

常见操作

常见的离屏渲染操作

• 圆角：当设置了圆角时，会将视图的内容绘制到一个独立的图层中，然后对这个图层进行圆角处理，最后再将结果绘制到屏幕上。这个过程就需要进行离屏渲染。
• 阴影：当设置了阴影时，会将视图的内容绘制到一个独立的图层中，然后对这个图层进行阴影处理，最后再将结果绘制到屏幕上。这个过程就需要进行离屏渲染。
• 毛玻璃：当设置了毛玻璃效果时，需要将当前屏幕区域截取下来，然后进行高斯模糊处理，最后再将处理结果绘制到屏幕上。这个过程也需要进行离屏渲染。
• 翻转、缩放和旋转：当对UIView进行翻转、缩放或者旋转操作时，同样会出现离屏渲染问题。

虽然离屏渲染在某些场景下可以提高UI性能，但它也有一些缺点和限制，这些缺点和限制可能导致离屏渲染变得更加耗费性能，甚至导致UI卡顿等问题。

为什么要避免离屏渲染

• 耗费额外的资源：离屏渲染需要额外的内存和计算资源来进行操作，这可能会导致设备的性能下降。
• 降低帧率：离屏渲染需要额外的计算，这可能会导致帧率下降，从而导致UI卡顿和动画不流畅等问题。
• 限制：某些情况下，iOS系统会限制离屏渲染的使用，例如在模拟器上或在某些设备上。
• 兼容性：某些功能可能不兼容离屏渲染，例如Core Animation的遮罩功能。如果使用离屏渲染，可能会导致功能无法正常使用。
• 延迟：离屏渲染可能需要较长的时间来完成，这可能会导致延迟和响应时间过长的问题。

如何避免UI离屏渲染

• 减少视图层级
  视图层级越多，离屏渲染的可能性就越高。可以尽量减少视图层级，通过合并视图或者使用扁平化的UI设计来降低层级。
• 避免使用圆角、阴影等效果
  圆角和阴影等效果需要裁剪和混合像素，容易触发离屏渲染。可以尝试通过其他方式实现同样的效果，比如使用纹理代替阴影效果。
• 使用纯色背景
  使用纯色背景可以避免复杂的背景图像渲染导致离屏渲染。如果必须使用背景图像，可以尽量减小背景图像的大小，或者使用平铺纹理等方式优化。
• 尽量使用GPU加速的API
  GPU加速的API能够有效降低离屏渲染的开销。比如使用CAShapeLayer来替代UIView的绘制、使用CATiledLayer来加载大图等。
• 使用CALayer的shouldRasterize属性
  将shouldRasterize设置为YES可以将一个视图及其子视图绘制成一张位图缓存起来，避免重复渲染。但是要注意，如果缓存的位图太大，也会导致离屏渲染。
• 优化动画
  动画过程中的渲染很容易触发离屏渲染。可以尝试使用基于帧的动画方式代替基于属性的动画，或者将动画放到独立的图层上。
• 使用Instruments检测
  使用Instruments的Core Animation工具检测应用中的离屏渲染情况，找到并优化离屏渲染的瓶颈。