李晓的博客

高性能设置圆角，告别离屏渲染

2017/02/06 iOS开发

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Instruments用Core 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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