在咱们的社交 APP 上,⽤户的动静由精美的照⽚ 、视频和⽂字组成。对于每张照⽚和视频, 咱们都会展现出残缺的题目和五个最新评论。
因为⽤户喜爱使⽤题目来讲述照⽚背地的故事,因而它们通常很⻓ 、很简单,并且可能蕴含超链接和表情符号。
渲染如此简单的⽂本带来了⼀些问题,它在滚动时造成性能降落。
即便在 iPhone 12 这样的新设施上,简单题目的初始⽂本绘制须要⻓达 50 毫秒,⽽⽂本展现须要⻓达 30 毫秒,渲染速度很慢。
⽂本问题还是简略问题,有时咱们须要加载更加简单的图⽚甚⾄视频。
所有这些步骤都发⽣在 UI 线程上,导致app在⽤户滚动时丢帧。
当主线程必须解决太多操作时,最常⻅的结果是呈现丢帧景象,当咱们不能保障 60 fps (每 16.67 毫秒⼀ 帧) 时就会发⽣这种景象。
基础知识
在开始之前,最好先理解本⽂的基本概念。
主线程不应该⽤于沉重的操作,⽽次要⽤于:
1、承受⽤户输⼊/交互;
2、显示后果并更新 UI。
精准地辨认并调试丢帧问题
有时咱们很容易发现掉帧问题,因为掉帧最常⻅的表现形式是⽆响应/卡顿。
咱们能够使⽤友盟+ U-APM查看在 iPhone12 这样的新款设施上是否会发⽣卡顿。
显⽽易⻅在 iPhone12 上也发⽣了卡顿,由此推断咱们的代码存在优化空间,⽽并⾮⽤户的设施 配置问题。
接下来,咱们须要更精确的⽅法来跟踪卡顿问题。
咱们尝试了使⽤ CADisplayLink
和 TimeProfiler
。
使⽤ CADisplayLink
类:
class DroppingFramesHelper: NSObject {private var firstTime: TimeInterval = 0.0private var lastTime: TimeInterval = 0.0func activate() {let link = CADisplayLink(target: self, selector: #selector(updatlink.add(to: .main, forMode: .commonModes)}@objc private func update(link: CADisplayLink) {if lastTime == 0 {firstTime = link.timestamplastTime = link.timestamp}let currentTime = link.timestamplet elapsedTime = floor((currentTime - lastTime) * 10_000)/10let totalElapsedTime = currentTime - firstTimeif elapsedTime > 16.7 {print("[DFH] Frame was dropped with elpased time of \(elapse}lastTime = link.timestamp}}
而后, 在 AppDelegate
的⽅法中拜访它的⼀个实例:
didFinishLaunchingWithOptions:DroppingFramesHelper().activate()
当初,如果测试程序呈现丢帧的状况,咱们能够在管制台上监控它们:
采取措施
当初通过控制台和友盟+ U-APM晓得了掉帧的状况存在,咱们能做些什么呢?能够采取⼀些下⾯这些措施:
(1) 缩小视图和通明视图的数量
(2) 最⼩化“间断调⽤函数”中的负载
(3) 解码 JPEG 图像
(4) 离屏渲染
咱们将会⼀⼀进⾏探讨。
1、缩小视图和通明视图的数量
为了提⾼应⽤程序的性能, ⾸先要做的事是:
• 缩小视图的数量。
• 升高透明度。
解决的⽅法很简略:
label.layer.opacity = 1.0label.backgroundColor = .white
为了更加容易地察看到重叠的透明度,咱们能够使⽤ ⼀个⾮常⽅便的⼯具:调试 -> 视图调试 - > 渲染 ->颜⾊混合层。
这个⼯具让咱们能够轻松地发现重叠的视图, 如下图所示:
在咱们不须要时, 这⾥使⽤标签将背景颜⾊设置为不清晰。
2、最⼩化“间断调⽤函数”中的负载
显⽽易⻅,像 cellForItemAt indexPath
或 scrollViewDidScroll
这样被间断调⽤的函数必须运算得⾮常快。
所以咱们尽可能使⽤最“单纯”的视图/单元格,并使⽤⾮常笨重疾速的运算⽅法。(例如,不波及布局束缚、对象调配的配置)
3、解码 JPEG 图像
当咱们解决丢帧问题时,常⻅的“可优化点”是图像解码。
通常,这个操作是在主线程上是由 imageViews
实现的,但在图像⾮常⼤的时候会导致咱们的应⽤程序变慢。
为了缓解这个问题,⼀种解决⽅案是将解码⼯作移⾄后盾队列。这样,操作不会像UIImageView
采⽤的失常解码那样⾼效, 但 mainThread
将是闲暇的。
在后盾解码图像:
extension UIImage {class func decodedImage(_ image: UIImage) -> UIImage? {guard let newImage = image.cgImage else { return nil }
// To optimize this, you can some cache control.let colorspace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB()let context = CGContext(data: nil,width: newImage.width,height: newImage.height,bitsPerComponent: 8,bytesPerRow: newImage.width * 4,space: colorspace,bitmapInfo: CGImageAlphaInfo.noneSkipFircontext?.draw(newImage, in: CGRect(x: 0, y: 0, width: newImage.wlet drawnImage = context?.makeImage()if let drawnImage = drawnImage {return UIImage(cgImage: drawnImage)}return nil}}
能够增加⼀些进⼀步的缓存管制以提⾼效率:
import UIKitclass AsyncImageView: UIView {private var _image: UIImage?var image: UIImage? {get {return _image}set {_image = newValuelayer.contents = nilguard let image = newValue else { return }DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {DispatchQueue.main.sync { }let decodedImage = UIImage.decodedImage(image)DispatchQueue.main.async {self.layer.contents = decodedImage?.cgImage}}}}
能够使⽤“AsyncImageView”, 在后盾线程⽽不是主线程中解码图像。
在 debug
的后期咱们尝试不使⽤ sync
,然而程序发⽣了解体⾏为。为了找出起因,咱们使⽤了 友盟+ U-APM 的异样检测进⾏测试。
能够从图中看出,代码导致了OOM 内存异样报警,这是因为内存正告是在主线程上解决的,⽽咱们正在后盾解决图像,所以如果咱们使⽤太多内存, 就会出现意外⾏为并带来极⼤⻛险 (例如图中发⽣的解体)
4、离屏渲染
当咱们解决 UI 元素的特定属性时, 可能会遇到⼀些离屏渲染问题, 因为咱们须要在出现它们之 前筹备渲染这些元素。这意味着⼤量使⽤ CPU 和 GPU。
如何发现了这个问题?
咱们使⽤了⼯具: Debug -> View Debugging -> Rendering -> Color Offscreen-Rendered Yellow。
和前⽂第⼆点的例⼦类似, 使⽤此⼯具, 咱们能够发现以⻩⾊或红⾊突出显示的元素。
以下代码内容:
imageView.layer.cornerRadius = avatarImageHeight / 2.0
咱们使⽤ UIBezierPath 代替, 它能够简略地解决特定的离屏渲染问题:
简⽽⾔之, 以下是通过调试得出的⼏点教训:
1、防止 CornerRadius 属性;
2、防止使⽤ ShouldRasterize;
3、使⽤ .rounded() 值, 因为更容易计算。
4、Shadows 也会导致离屏渲染
其余倡议
读者还能够尝试⼀下以下的优化倡议:
1、⽂本测量 (boudingRectWithSize),然而 debug 过程可能⾮常沉重。除⾮⾮常须要,否则请尽量避免使⽤它们。
2、查看构造布局,尤其是使⽤⾃动布局并且必须⽀持旧设施时。
3、尝试将⼯作放⼊后盾队列,但请留神内存正告。