iOS面试题：什么是离屏渲染？什么情况下会触发？该如何应对？

离屏渲染就是在当前屏幕缓冲区以外，新开辟一个缓冲区进行操作。

离屏渲染出发的场景有以下：

• 圆角 （maskToBounds并用才会触发）
• 图层蒙版
• 阴影
• 光栅化

为什么要有离屏渲染?

大家高中物理应该学过显示器是如何显示图像的：需要显示的图像经过CRT电子枪以极快的速度一行一行的扫描，扫描出来就呈现了一帧画面，随后电子枪又会回到初始位置循环扫描，形成了我们看到的图片或视频。

为了让显示器的显示跟视频控制器同步，当电子枪新扫描一行的时候，准备扫描的时发送一个水平同步信号(HSync信号)，显示器的刷新频率就是HSync信号产生的频率。然后CPU计算好frame等属性，将计算好的内容交给GPU去渲染，GPU渲染好之后就会放入帧缓冲区。然后视频控制器会按照HSync信号逐行读取帧缓冲区的数据，经过可能的数模转换传递给显示器，就显示出来了。具体的大家自行查找资料或询问相关专业人士，这里只参考网上资料做一个简单的描述。

离屏渲染的代价很高，想要进行离屏渲染，首选要创建一个新的缓冲区，屏幕渲染会有一个上下文环境的一个概念，离屏渲染的整个过程需要切换上下文环境，先从当前屏幕切换到离屏，等结束后，又要将上下文环境切换回来。这也是为什么会消耗性能的原因了。

由于垂直同步的机制，如果在一个 HSync 时间内，CPU 或者 GPU 没有完成内容提交，则那一帧就会被丢弃，等待下一次机会再显示，而这时显示屏会保留之前的内容不变。这就是界面卡顿的原因。

为什么要避免离屏渲染？

CPU GPU 在绘制渲染视图时做了大量的工作。离屏渲染发生在 GPU 层面上，会创建新的渲染缓冲区，会触发 OpenGL 的多通道渲染管线，图形上下文的切换会造成额外的开销，增加 GPU 工作量。如果 CPU GPU 累计耗时 16.67 毫秒还没有完成，就会造成卡顿掉帧。

圆角属性、蒙层遮罩 都会触发离屏渲染。指定了以上属性，标记了它在新的图形上下文中，在未愈合之前，不可以用于显示的时候就出发了离屏渲染。

• 在OpenGL中，GPU有2种渲染方式

  • On-Screen Rendering：当前屏幕渲染，在当前用于显示的屏幕缓冲区进行渲染操作
  • Off-Screen Rendering：离屏渲染，在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作

• 离屏渲染消耗性能的原因

  • 需要创建新的缓冲区
  • 离屏渲染的整个过程，需要多次切换上下文环境，先是从当前屏幕（On-Screen）切换到离屏（Off-Screen）；等到离屏渲染结束以后，将离屏缓冲区的渲染结果显示到屏幕上，又需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕

• 哪些操作会触发离屏渲染？

  • 光栅化，layer.shouldRasterize = YES
  • 遮罩，layer.mask
  • 圆角，同时设置 layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadius大于0
  • 考虑通过 CoreGraphics 绘制裁剪圆角，或者叫美工提供圆角图片
  • 阴影，layer.shadowXXX，如果设置了 layer.shadowPath 就不会产生离屏渲染

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