优化UITableView性能

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在iOS应用中，UITableView应该是使用率最高的视图之一了。iPod、时钟、日历、备忘录、Mail、天气、照片、电话、短信、Safari、App Store、iTunes、Game Center⋯几乎所有自带的应用中都能看到它的身影，可见它的重要性。
然而在使用第三方应用时，却经常遇到性能上的问题，普遍表现在滚动时比较卡，特别是table cell中包含图片的情况时。
实际上只要针对性地优化一下，这种问题就不会有了。有兴趣的可以看看LazyTableImages这个官方的例子程序，虽然也要从网上下载图片并显示，但滚动时丝毫不卡。
下面就说说我对UITableView的了解。不过由于我也是初学者，或许会说错或遗漏一些，因此仅供参考。

首先说下UITableView的原理。有兴趣的可以看看《About Table Views in iOS-Based Applications》。
UITableView是UIScrollView的子类，因此它可以自动响应滚动事件（一般为上下滚动）。
它内部包含0到多个UITableViewCell对象，每个table cell展示各自的内容。当新cell需要被显示时，就会调用tableView:cellForRowAtIndexPath:方法来获取或创建一个cell；而不可视时，它又会被释放。由此可见，同一时间其实只需要存在一屏幕的cell对象即可，不需要为每一行创建一个cell。
此外，UITableView还可以分为多个sections，每个区段都可以有自己的head、foot和cells。而在定位一个cell时，就需要2个字段了：在哪个section，以及在这个section的第几行。这在iOS SDK中是用NSIndexPath来表述的，UIKit为其添加了indexPathForRow:inSection:这个创建方法。
其他诸如编辑之类的就不提了，因为和本文无关。

介绍完原理，接下来就开始优化吧。

1. 使用不透明视图。
   不透明的视图可以极大地提高渲染的速度。因此如非必要，可以将table cell及其子视图的opaque属性设为YES（默认值）。
   其中的特例包括背景色，它的alpha值应该为1（例如不要使用clearColor）；图像的alpha值也应该为1，或者在画图时设为不透明。
   
2. 不要重复创建不必要的table cell。
   前面说了，UITableView只需要一屏幕的UITableViewCell对象即可。因此在cell不可见时，可以将其缓存起来，而在需要时继续使用它即可。
   而UITableView也提供了这种机制，只需要简单地设置一个identifier即可：

static NSString *CellIdentifier = @"xxx";
UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier];
if (cell == nil) {
    cell = [[[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:CellIdentifier] autorelease];
}

1. 值得一提的是，cell被重用时，它内部绘制的内容并不会被自动清除，因此你可能需要调用setNeedsDisplayInRect:或setNeedsDisplay方法。
   此外，在添加table cell的时候，如果不需要动画效果，最好不要使用insertRowsAtIndexPaths:withRowAnimation:方法，而是直接调用reloadData方法。因为前者会对所有indexPaths调用tableView:cellForRowAtIndexPath:方法，即便该cell并不需要显示（不知道是不是bug），这就可能创建大量多余的cell。勘误：只是在模拟器上测试如此，真机调试时没有这种bug。
   
2. 减少视图的数目。
   UITableViewCell包含了textLabel、detailTextLabel和imageView等view，而你还可以自定义一些视图放在它的contentView里。然而view是很大的对象，创建它会消耗较多资源，并且也影响渲染的性能。
   如果你的table cell包含图片，且数目较多，使用默认的UITableViewCell会非常影响性能。奇怪的是，使用自定义的view，而非预定义的view，明显会快些。
   当然，最佳的解决办法还是继承UITableViewCell，并在其drawRect:中自行绘制：

- (void)drawRect:(CGRect)rect {    
    if (image) {
        [image drawAtPoint:imagePoint];
        self.image = nil;
    } else {
        [placeHolder drawAtPoint:imagePoint];
    }	
    
    [text drawInRect:textRect withFont:font lineBreakMode:UILineBreakModeTailTruncation];
}

1. 不过这样一来，你会发现选中一行后，这个cell就变蓝了，其中的内容就被挡住了。最简单的方法就是将cell的selectionStyle属性设为UITableViewCellSelectionStyleNone，这样就不会被高亮了。
   此外还可以创建CALayer，将内容绘制到layer上，然后对cell的contentView.layer调用addSublayer:方法。这个例子中，layer并不会显著影响性能，但如果layer透明，或者有圆角、变形等效果，就会影响到绘制速度了。解决办法可参见后面的预渲染图像。
   
2. 不要做多余的绘制工作。
   在实现drawRect:的时候，它的rect参数就是需要绘制的区域，这个区域之外的不需要进行绘制。
   例如上例中，就可以用CGRectIntersectsRect、CGRectIntersection或CGRectContainsRect判断是否需要绘制image和text，然后再调用绘制方法。
   
3. 预渲染图像。
   你会发现即使做到了上述几点，当新的图像出现时，仍然会有短暂的停顿现象。解决的办法就是在bitmap context里先将其画一遍，导出成UIImage对象，然后再绘制到屏幕，详细做法可见《利用预渲染加速iOS设备的图像显示》。
   
4. 不要阻塞主线程。
   做到前几点后，你的table view滚动时应该足够流畅了，不过你仍可能让用户感到不爽。常见的现象就是在更新数据时，整个界面卡住不动，完全不响应用户请求。
   出现这种现象的原因就是主线程执行了耗时很长的函数或方法，在其执行完毕前，无法绘制屏幕和响应用户请求。其中最常见的就是网络请求了，它通常都需要花费数秒的时间，而你不应该让用户等待那么久。
   解决办法就是使用多线程，让子线程去执行这些函数或方法。这里面还有一个学问，当下载线程数超过2时，会显著影响主线程的性能。因此在使用ASIHTTPRequest时，可以用一个NSOperationQueue来维护下载请求，并将其maxConcurrentOperationCount设为2。而NSURLRequest则可以配合GCD来实现，或者使用NSURLConnection的setDelegateQueue:方法。
   当然，在不需要响应用户请求时，也可以增加下载线程数，以加快下载速度：

- (void)scrollViewDidEndDragging:(UIScrollView *)scrollView willDecelerate:(BOOL)decelerate {
    if (!decelerate) {
        queue.maxConcurrentOperationCount = 5;
    }
}

- (void)scrollViewDidEndDecelerating:(UIScrollView *)scrollView {
    queue.maxConcurrentOperationCount = 5;
}

- (void)scrollViewWillBeginDragging:(UIScrollView *)scrollView {
    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;
}

此外，自动载入更新数据对用户来说也很友好，这减少了用户等待下载的时间。例如每次载入50条信息，那就可以在滚动到倒数第10条以内时，加载更多信息：

- (void)tableView:(UITableView *)tableView willDisplayCell:(UITableViewCell *)cell forRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    if (count - indexPath.row < 10 && !updating) {
        updating = YES;
        [self update];
    }
}
// update方法获取到结果后，设置updating为NO

还有一点要注意的就是当图片下载完成后，如果cell是可见的，还需要更新图像：

NSArray *indexPaths = [self.tableView indexPathsForVisibleRows];
for (NSIndexPath *visibleIndexPath in indexPaths) {
    if (indexPath == visibleIndexPath) {
        MyTableViewCell *cell = (MyTableViewCell *)[self.tableView cellForRowAtIndexPath:indexPath];
        cell.image = image;
        [cell setNeedsDisplayInRect:imageRect];
        break;
    }
}
// 也可不遍历，直接与头尾相比较，看是否在中间即可。

1. 最后还是前面所说过的insertRowsAtIndexPaths:withRowAnimation:方法，插入新行需要在主线程执行，而一次插入很多行的话（例如50行），会长时间阻塞主线程。而换成reloadData方法的话，瞬间就处理完了。

就说那么多吧，我想做到这些也就差不多了，其他就需要自行profile，找出瓶颈来优化了。