iOSUI的绘图事务--Core Animation Pipeline--BackBoard(render server)

Core Animation Pipeline 流水线

在 iOS上，动画和视图的渲染其实是在另外一个进程做的（下面我们叫这个进程 render server），在 iOS 5 以前这个进程叫 SpringBoard，在 iOS 6 之后叫 BackBoard。

显示逻辑

1、CoreAnimation提交会话，包括自己和子树（view hierarchy）的layout状态等；
2、RenderServer解析提交的子树状态，生成绘制指令；
3、GPU执行绘制指令；
4、显示渲染后的数据；

image

Core Animation的绘制是通过Core Animation Pipeline实现，它以流水线的形式进行渲染，具体分为四个步骤：

Commit Transaction:

可以细分为
- Layout: 构建视图布局如addSubview等操作
- Display: 重载drawRect:进行时图绘制，该步骤使用CPU与内存
- Prepare: 主要处理图像的解码与格式转换等操作
- Commit: 将Layer递归打包并发送到Render Server
Render Server:

负责渲染工作，会解析上一步Commit Transaction中提交的信息并反序列化成渲染树（render tree)，随后根据layer的各种属性生成绘制指令，并在下一次VSync信号到来时调用OpenGL进行渲染。
GPU:

GPU会等待显示器的VSync信号发出后才进行OpenGL渲染管线，将3D几何数据转化成2D的像素图像和光栅处理，随后进行新的一帧的渲染，并将其输出到缓冲区。
Dispaly:

从缓冲区中取出画面，并输出到屏幕上。

作者：Dywane
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來源：简书
简书著作权归作者所有，任何形式的转载都请联系作者获得授权并注明出处

commit transaction

这个阶段是影响开发者最深的，它本身是由4个阶段组成的：

layout: 建立（set up）views，会调用重载的layoutSubviews方法，这里会发生view的创建，以及通过addSubview将layers添加进view层级中，将内容聚集起来，并做一些轻量的数据库查找（因为不能在这里停留太久，轻量级的操作可以是本地化字符串的查找以供应label的layout）,这个过程通常是CPU密集型或者I/O密集型，关键词 layoutSubviews, view creation,addSubview,populate content, database lookups

display: 绘制views,这个阶段是如果drawRect有重载的话会通过drawRect绘制内容或者做字符串绘制，需要注意的是这个阶段实际上是CPU或者内存密集型的，由于这里是用core graphics渲染，所以通常用CGContext来渲染，也要避免在这里有过多的耗时关键词 drawRect, string drawing

prepare commit：做一些额外的Core Animation工作，比如图像解码和图像转换，图像解码很容易理解，如果view层级中有图片，则会在这个阶段进行JPEG/PNG的解码，图像转换只是在存在有GPU不支持的图像时才会发生，典型的场景是对位图进行索引以避免特定的图像类型关键词是image decoding,image conversion

commit：打包layers并提交给render server，这个过程是递归的，所以需要确保view树的平整以确保高效关键词：package up layers and send to render server, recursive,expensive is layer tree is complex

how animations are produced

animation process

动画本身是一个三阶段的处理过程，两个在应用内，最后一个阶段在render server中，

第一个阶段是建立动画，更新view层级通常是animateWithDuration:animaitons: ；

第二个阶段是准备及提交动画的阶段，即如上所述的4阶段的commit transaction，唯一不同的地方在于提交阶段，不仅需要提交view层级，也需要提交animation，因为我们需要将animation提交出去给render server以期以后的animation的更新不需要通过IPC与应用进行再次的沟通，这样更高效。

作者：纵横而乐
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來源：简书
简书著作权归作者所有，任何形式的转载都请联系作者获得授权并注明出处。

1、布局（Layout）

调用layoutSubviews方法；

调用addSubview:方法；

会造成CPU和I/O瓶颈；

2、显示（Display）

通过drawRect绘制视图；

绘制string（字符串）；

会造成CPU和内存瓶颈；

每个UIView都有CALayer，同时图层有一个像素存储空间，存放视图；调用-setNeedsDisplay的时候，仅会设置图层为dirty。

当渲染系统准备就绪，调用视图的-display方法，同时装配像素存储空间。drawrect（）

3、准备提交（Prepare）

解码图片；

图片格式转换；

GPU不支持的某些图片格式，尽量使用GPU能支持的图片格式；

4、提交（Commit）

打包layers并发送到渲染server；

递归提交子树的layers；

如果子树太复杂，会消耗很大，对性能造成影响；

尽可能简化viewTree；