ios 离屏渲染的深入探究

1. 定义

在ios中，普通的渲染是这样的，假设我们的APP每秒显示60帧的数据，这个数据是存在我们的Frame Buffer（帧缓冲区）内，然后在不断地从帧缓冲区中获取数据进行显示。

普通渲染.png

当APP需要进行额外的渲染和合并时，就会触发离屏渲染时。在进行离屏渲染时，系统不会直接把数据存入Frame Buffer（帧缓冲区），而是额外放到offscreen Buffer（离屏缓冲区），然后把图层叠加的结果放入帧缓冲区再显示出来。

离屏渲染.png

2. 触发离屏渲染的条件

1.系统自动触发："圆角处理"，高斯模糊，毛玻璃效果等；

为什么要在圆角处理中打个引号呢？因为并不是所有的圆角处理都会触发离屏渲染的。

圆角触发的离屏渲染.png

通过上图我们可以看到，但我们显示这样一张普通的图片时，实际上包含了backgroundColor，contents以及border这三层。也就是说，只有同时设置了这3个属性，才能触发离屏渲染。

官方文档：

Instance Property
cornerRadius
The radius to use when drawing rounded corners for the layer’s background.
Animatable.
Declaration
var cornerRadius: CGFloat { get set }
Discussion
Setting the radius to a value greater than 0<wbr>.0 causes the layer to begin drawing rounded corners on its background. By default, the corner radius does not apply to the image in the layer’s contents property; it applies only to the background color and border of the layer. However, setting the masks<wbr>To<wbr>Bounds property to true causes the content to be clipped to the rounded corners.

在官方文档中，我们看到，当我们只写了layer.CornerRadius时，只会设置backgroundColor和border的圆角，不会设置content的圆角；除非同时设置了layer.masksToBounds为true（对应view中的clipsToBounds属性）。

2.shouldRasterize 光栅化；

官方文档：

When the value of this property is YES, the layer is rendered as a bitmap in its local coordinate space and then composited to the destination with any other content.
当光栅化开启的时候，layer会被渲染成位图保存在缓存中，并且在下次使用时被复用。

shouldRasterize 光栅化使用建议：
- 如果layer不能被复用，则没有必要打开光栅化；
- 如果layer不是静态的，需要被频繁修改，比如处于动画之中，那么开启光栅化则会影响效率；
- 离屏渲染内容有时间限制，100ms缓存内容如果没有被使用就会被丢弃，也就无法进行复用了；
- 离屏渲染缓存空间大小有限，最多只能是屏幕像素的2.5倍，超过这个值也会失效，无法被复用。

3. 离屏渲染的利弊

触发离屏渲染时，因为会先把数据放入离屏缓冲区，再放入帧缓冲区，这一操作也是需要时间的。如果在屏幕中出现了很多离屏渲染的情况，就会有掉帧的可能。另外，离屏缓冲区的空间也是有大小限制的，它的大小最多只能是屏幕像素的2.5倍。
既然离屏渲染会造成这么多的性能问题，为什么还要用离屏渲染呢？

1.因为在APP中，很多特殊效果，不论是OpenGL还是OpenGL ES都不能一次性将效果绘制出来，这个时候就需要offscreen Buffer（离屏缓冲区）来保存中间状态，这种情况下便不得不使用离屏渲染；
2.如果一些效果会多次出现在屏幕中，我们可以提前渲染，并保存在offscreen Buffer（离屏缓冲区）中，从而达到复用的目的。