Image and Graphics Best Practices

目录：

一、UIImage and UIImageView
二、Image Scource
三、Custom drawing with UIKit
四、Advanced CPU and GPU techniques
五、总结

一、UIImage and UIImageView

问题1：UIImageVIew显示图片，会有哪此过程?（加载——解码——渲染）

显示图片的过程

• 1.加载一个图片，产生一个的DataBuffer（存储了二进制的元数据）
  2.将图片解码，解码过程中会产生一个ImageBuffer（记录每一个象素的色彩信息）
  3.渲染一个图片，渲染的过程中会产生一个FrameBuffer（存储了App的每帧的实际渲染输出）

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问题2 ：内存，cpu，电池寿命，响应速度的关系？

各资源间的关系

• 内存占用高，引起CPU占用高，导致耗电快，响应速度慢

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问题3：我们在显示图片时，解码操作会消耗较高的内存，我们在这个过程中，如何节约内存？

• 1.降低采样：减少ImageBuffer的size，从而降低内存的占用

func downsample(imageAt imageURL: URL, to pointSize: CGSize, scale: CGFloat) -> UIImage {
    let imageSourceOptions = [kCGImageSourceShouldCache: false] as CFDictionary
    let imageSource = CGImageSourceCreateWithURL(imageURL as CFURL, imageSourceOptions)!
    let maxDimensionInPixels = max(pointSize.width, pointSize.height) * scale
    let downsampleOptions = 
       [kCGImageSourceCreateThumbnailFromImageAlways: true,
         kCGImageSourceShouldCacheImmediately: true,
         kCGImageSourceCreateThumbnailWithTransform: true,
         kCGImageSourceThumbnailMaxPixelSize: maxDimensionInPixels] as  CFDictionary
    let downsampledImage =
        CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex(imageSource, 0, downsampleOptions)!
    return UIImage(cgImage: downsampledImage)
}

2.预取和异步解码：由于当用户快速滑动的时候，会频繁在主线程中进行图片的解码操作，会造成cpu某一时刻的占用率极高。为了使cpu资源的平滑分配，使用预取（prefetchRowsAt：）和异步解码（通过多线程，在子线程获取解码后的图片，然后展示到主线程上，降低 CPU 的占用）。

let serialQueue = DispatchQueue(label: "Decode queue")
  func collectionView(_ collectionView: UICollectionView,
                     prefetchItemsAt indexPaths: [IndexPath]) {
     // Asynchronously decode and downsample every image we are about to show
    for indexPath in indexPaths {
         serialQueue.async {
           let downsampledImage = downsample(images[indexPath.row])
           DispatchQueue.main.async { self.update(at: indexPath, with: downsampledImage) }
         }
     }
 } 

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二、Image Scource

问题1：图片从哪里来？

1.在assetCatelog中的图片资源
2.在应用或框架中的bundle文件
3.在文件系统中的文件
4.从�网络上下载的文件

问题2：为什么推荐ImageAssets

1.基于名称和特征的优化查找
2.智能缓冲缓存
3.应用瘦身（应用在安装时，根据设备选择资源）
4.矢量化图片（勾选Preserve Vector Data选项）
注：如果有一个图片有多张尺寸，最好用多个图片资源代替，而不选择矢量栅格化

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三、Custom drawing with UIKit

问题1：继承View的子类实现draw方法和使用UIImageView显示一个图片，会有哪些不同？

添加多个view和继承view对比

1.继承View的子类：继承UIView重写draw方法，CALayer会创建一个备用缓存，然后再将内容传给FrameBuffer。
2.UIImageView：ImageView创建图片，并让图片创建一个解码后的图片缓存，而且将解码后的图片给CALayer,作为它的内容

问题2：如何减少备用缓存

1.设置ContentsFormat属性同时更新layerWillDraw的实现，来隐式的开启优化（设置CALayer的属性来提示是否需要更广的色域）
2.通过属性的方法，减少draw方法的重写从而减少后备缓存的使用。比如UIView.backgroundColor渲染frameBuffer时不需要后备缓存（不推荐使用图案色填充，可用UIImageView的tiling Image代替）
3.圆角时，使用CALayer的cornerRadius或者修剪好的图片（UIView的maskView和CALayer.maskLayer会有临时图片缓存，而CALayer的cornerRadius则没有）
4.使用UIImageView和IULabel
注：屏幕之外，使用UIGraphicsImageRenderer更有效率。

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四、Advanced CPU and GPU techniques

1.对图片进行实时处理时考虑使用CoreImage，它解放了CPU，在GPU上执行。 `[[UIImage alloc] initWithCIImage:]
2.使用CVPixelBuffer在Metal，Vision，Accelerate框架之间传递数据

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五、总结：

1.预取和异步解码的实现
2.使用UIImageView 和 UILabel来减少Backing Store
3.不要无意中关闭了自定义draw方法中系统尝试做的优化
4.推荐使用 Image Assets
5.避免过度依赖Preserve Vector Data