离屏渲染的理解

圆角不一定会离屏渲染

离屏渲染的原理

当页面需要进行额外的渲染和合并，需要将layer分次渲染，存到离屏缓冲区（offscreen Buffer）,然后从离屏缓冲区显示到屏幕上。

离屏渲染存在的问题

• 增加额外的存储空间，需要花费内存开辟离屏缓冲区（大小不超过2.5倍屏幕像素大小）
• 容易导致掉帧（从离屏缓冲区拷贝数据到帧缓存区）

离屏渲染的使用场景及优势

• 对于一些特殊效果的页面，必须使用离屏缓冲区，保存渲染的中间状态，是由系统自动触发（比如圆角，阴影等）
• 有些效果需要多次在屏幕上显示，可以提前渲染保存在离屏缓冲区，从而达到复用的效果
  离屏渲染面试题，第2条

渲染的逻辑

针对”多层“的图层绘制大多遵循“画家算法”，首先绘制距离较远的场景，然后用绘制距离较近的场景覆盖较远的部分。

• 普通的渲染
  在普通的 layer 绘制中，是绘制一层放入帧缓冲区-->显示在屏幕上-->然后丢弃-->继续上层的绘制。所有 sublayer 依次绘制完毕之后，整个绘制过程完成，就可以进行后续的呈现了。整个绘制过程就如下图所示：

  
  
  普通绘制流程.png

• 离屏渲染逻辑

  
  
  离屏渲染流程.png

针对一些特殊效果的页面，需要逐层绘制并保存在 Offscreen buffer 中等全部渲染完成后将离屏缓冲区中的内容混合，传递到帧缓存区然后显示在屏幕上。具体过程如下：

离屏渲染绘制流程(网络图片).png

会引发离屏渲染的几种情况

1. 使用了 mask 的 layer (layer.mask)
mask是应用在layer和其所有子layer的组合之上的，而且可能带有透明度,只有到整个layer树画完之后，再统一加上mask，最后和底下其他layer的像素进行组合
2. 需要进行裁剪的 layer (layer.masksToBounds / view.clipsToBounds)
如果只是设置clipsToBounds不会触发离屏渲染，clipsToBounds之后作用在backgroundColor和border上，content上不会有圆角，只有同时设置了clipsToBounds和masksToBounds,并且contents有内容或者内容的背景不是透明的才会触发离屏渲染，并实现content圆角裁减
3. 设置了组透明度为 YES，并且透明度不为 1 的 layer (layer.allowsGroupOpacity/ layer.opacity)
CALayer的allowsGroupOpacity属性，UIView 的alpha属性等同于 CALayer opacity属性。GroupOpacity=YES，子layer 在视觉上的透明度的上限是其父 layer 的opacity。
当父视图的layer.opacity != 1.0时，会开启离屏渲染，opacity并不是分别应用在每一层之上，而是只有到整个layer树画完之后，再统一加上opacity，最后和底下其他layer的像素进行组合
当父视图的layer.opacity == 1.0时，父视图不用管子视图，只需显示当前视图即可。
为了让子视图与父视图保持同样的透明度，从 iOS 7 以后默认全局开启了这个功能。我们可以设置layer的opacity值为YES，减少复杂图层合成
4. 添加了投影的 layer (layer.shadow)
layer本身是一块矩形区域，阴影会作用在所有子layer所组成的形状上，只能等全部子layer画完才能得到阴影，当阴影的图形本身（layer和其子layer）都还没有被组合到一起是不能确定阴影的形状和渲染，我们只能另外申请一块内存，把图形本身先画好，再根据渲染结果的形状，添加阴影到frame buffer，最后把内容画上去。
如果我们能够预先告诉CoreAnimation（通过shadowPath属性）阴影的几何形状，那么阴影可以先被独立渲染出来，不需要依赖layer图形本身，就不需要离屏渲染了，因此可以通过设置shadowPath来优化性能
5. 采用了光栅化的 layer (layer.shouldRasterize)
如果shouldRasterize被设置成YES，在触发离屏绘制的同时，会将光栅化后的内容缓存起来，如果对应的layer及其sublayers没有发生改变，在下一帧的时候可以直接复用。这将在很大程度上提升渲染性能
使用光栅化时，可以开启“Color Hits Green and Misses Red”来检查该场景下光栅化操作是否是一个好的选择。绿色表示缓存被复用，红色表示缓存在被重复创建。
使用注意：

• 如果layer不能被复用，则不必打开光栅化
• 如果layer不是静态的，需要被频繁修改，如处于动画中，那开启离屏渲染反而会影响效率
• 离屏渲染缓存内容有时间限制，缓存内容100ms内没有被使用，那么它就会丢弃，无法进行复用了
• 离屏渲染缓存空间有限，不能超过2.5倍屏幕像素大小

6. 绘制了文字的 layer (UILabel, CATextLayer, Core Text 等)

针对圆角不一定会离屏渲染的理解

针对只有一层内容需要添加圆角和裁切的视图不需要用到离屏渲染技术，如果加上了背景色、边框或其他有图像内容的图层，这样在对图层进行裁剪、设置透明度等操作的时候，就需要用到离屏渲染，逐层操作。