IOS之UITableView性能优化

前言

        说起优化，简直是博大精深。话不多说，笔者今天梳理的内容，UITableView的性能优化。先说一下tableview的执行顺序：

1.它会调用代理方法确定有几个分区

numberOfSectionsInTableView:

2.确定每个分区的表头高和表尾高(如果设定了HeardView和FooterView)

heightForHeaderInSection:

tableView:heightForFooterInSection:

3.确定每个分区有多少的cell

numberOfRowsInSection:

4.然后确定cell的高度

heightForRowAtIndexPath:

如果有多个section和row则循环执行上面的代码

5.以上信息确定完毕后及调用代理方法去获取cell

cellForRowAtIndexPath:

6.返回cell的高度

heightForRowAtIndexPath:

7.cell将要显示到屏幕上

willDisplayCell:forRowAtIndexPath:

8.cell超出屏幕进行服用时及会调用两次

heightForRowAtIndexPath:

然后在进行调用 5 . 6. 7 方法

一、cell的复用

        首先cell有两种复用方法：

                - (id)dequeueReusableCellWithIdentifier:(NSString *)identifier;  

                - (id)dequeueReusableCellWithIdentifier:(NSString *)identifier forIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath;  

        在iOS 6中dequeueReusableCellWithIdentifier:被dequeueReusableCellWithIdentifier:forIndexPath:所取代。如此一来，在表格视图中创建并添加UITableViewCell对象会变得更为精简而流畅。而且使用dequeueReusableCellWithIdentifier:forIndexPath:一定会返回cell，系统在默认没有cell可复用的时候会自动创建一个新的cell出来。

1.dequeueReusableCellWithIdentifier:(NSString *)identifier,如图：

2.dequeueReusableCellWithIdentifier:(NSString *)identifier forIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath，如图：

        获取cell时如果没有可重用cell，如果cell为nib，将创建新的cell并调用其中的awakeFromNib方法；否则

调用cell中的initWithStyle:withReuseableCellIdentifier:方法创建新的cell。不过此方法，在创建tableview的时候，要注册cell，如图：

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        不论以上哪两种方法，我们获取到cell后，可能习惯在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）。

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二、cell的高度

        说到cell高度优化问题，可能大家都知道去计算并缓存cell的高度。今天说另一种方法。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 = 100;

        这个方法指定了所有cell高度都是100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：

        -(CGFloat)tableView:(UITableView*)tableViewheightForRowAtIndexPath:(NSIndexPath*)indexPath{

                //return xxx;

        }

        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，IOS11以后，Self-Sizing默认开启，包括Headers, footers。

        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。

        - (void)viewDidload {

            self.myTableView.estimatedRowHeight = 44.0;

            self.myTableView.rowHeight = UITableViewAutomaticDimension;

        }

三、cell的渲染

        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subviews的个数和层级。子控件的层级越深，渲染到屏幕上所需要的计算量就越大；如多用drawRect绘制元素，替代用view显示；

        (5)少用subviews的透明图层。对于不透明的View，设置opaque为YES，这样在绘制该View时，就不需要考虑被View覆盖的其他内容(尽量设置Cell的view为opaque，避免GPU对Cell下面的内容也进行绘制)；

         (6)避免CALayer特效（shadowPath）。 给Cell中View加阴影会引起性能问题，如下面代码会导致滚动时有明显的卡顿：

        view.layer.shadowColor= color.CGColor;

        view.layer.shadowOffset= offset;

        view.layer.shadowOpacity=1;

        view.layer.shadowRadius= radius;

        (7)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。

        (8)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。

        (9)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。

        (10)异步化UI，不要阻塞主线程.

        (11)滑动时按需加载对应的内容

        参考文章

四、离屏渲染

        下面的情况或操作会引发离屏渲染：

        (1)、为图层设置遮罩（layer.mask）；

        (2)、将图层的layer.masksToBounds / view.clipsToBounds属性设置为true；

        (3)、将图层layer.allowsGroupOpacity属性设置为YES和layer.opacity小于1.0；

        (4)、为图层设置阴影（layer.shadow *）；

        (5)、为图层设置layer.shouldRasterize=true；

        (6)、具有layer.cornerRadius，layer.edgeAntialiasingMask，layer.allowsEdgeAntialiasing的图层；

        (7)、文本（任何种类，包括UILabel，CATextLayer，Core Text等）；

        (8)、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。

1、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。

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

        UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 100, 100)];

        imageView.image = [UIImage imageNamed:@"myImg"];

        //开始对imageView进行画图

        UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(imageView.bounds.size, NO, 1.0);

        //使用贝塞尔曲线画出一个圆形图

        [[UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:imageView.bounds cornerRadius:imageView.frame.size.width] addClip];

        [imageView drawRect:imageView.bounds];

        imageView.image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

        //结束画图

        UIGraphicsEndImageContext();

        [self.view addSubview:imageView];

优化方案2：使用CAShapeLayer和UIBezierPath设置圆角

        UIImageView *imageView=[[UIImageViewalloc]initWithFrame:CGRectMake(100,100,100,100)];

        imageView.image=[UIImageimageNamed:@"myImg"];

        UIBezierPath *maskPath=[UIBezierPathbezierPathWithRoundedRect:imageView.boundsbyRoundingCorners:UIRectCornerAllCornerscornerRadii:imageView.bounds.size];

        CAShapeLayer *maskLayer=[[CAShapeLayeralloc]init];

        //设置大小

        maskLayer.frame=imageView.bounds;

        //设置图形样子

        maskLayer.path=maskPath.CGPath;

        imageView.layer.mask=maskLayer;

        [self.viewaddSubview:imageView];

        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：

        imageView.layer.shadowColor=[UIColorgrayColor].CGColor;

        imageView.layer.shadowOpacity=1.0;

        imageView.layer.shadowRadius=2.0;

        UIBezierPath *path=[UIBezierPathbezierPathWithRect:imageView.frame];

        imageView.layer.shadowPath=path.CGPath;

        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

        1.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

        2.使用ShadowPath指定layer阴影效果路径

        3.使用异步进行layer渲染（Facebook开源的异步绘制框架AsyncDisplayKit）

        4.设置layer的opaque值为YES，减少复杂图层合成

        5.尽量使用不包含透明（alpha）通道的图片资源

        6. 尽量设置layer的大小值为整形值

        7.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

        8.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

        9.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