iOS进阶--UIView的绘制

如果要研究OpenGL ES相关和 GPU 相关，这篇文章很具有参考的入门价值.

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首先要从 Runloop 开始说,iOS 的 MainRunloop 是一个60fps 的回调,也就是说16.7ms(毫秒)会绘制一次屏幕,这个时间段内要完成:

这些 CPU 的工作.

然后将这个缓冲区交给 GPU 渲染, 这个过程又包含:

最终现实在屏幕上.因此,如果在16.7ms 内完不成这些操作, eg: CPU做了太多的工作, 或者 view 层次过于多,图片过于大,导致 GPU 压力太大,就会导致"卡"的现象,也就是 丢帧 , 掉帧 .

苹果官方给出的最佳帧率是: 60fps (60Hz),也就是一帧不丢, 当然这是理想中的绝佳体验.

一般来说如果帧率达到 60+fps (fps = 60帧以上,如果帧率fps 50,人眼就基本感觉不到卡顿了,因此,如果你能让你的 iOS 程序 稳定 保持在 60fps 已经很不错了, 注释,是"稳定"在60fps,而不是, 10fps , 40fps , 20fps 这样的跳动,如果帧频不稳就会有卡的感觉, 60fps 真的很难达到, 尤其是在 iPhone 4/4s等 32bit 位机上,不过现在苹果已经全面放弃32位,支持最低64位会好很多.

总的来说, UIView从绘制到Render的过程有如下几步：

UIView 的绘制和渲染是两个过程:

上面提到的从 CPU 到 GPU 的过程可用下图表示:

下面具体来讨论下这个过程

假设我们创建一个 UILabel

这个时候不会发生任何操作, 由于 UILabel 重写了 drawRect 方法,因此,这个 View 会被 marked as "dirty" :

类似这个样子:

然后一个新的 Runloop 到来，上面说道在这个 Runloop 中需要将界面渲染上去，对于 UIKit 的渲染，Apple用的是它的 Core Animation 。 做法是在Runloop开始的时候调用：

在 Runloop 结束的时候调用

在 begin 和 commit 之间做的事情是将 view 增加到 view hierarchy 中，这个时候也不会发生任何绘制的操作。 当 [CATransaction commit] 执行完后， CPU 开始绘制这个 view :

首先 CPU 会为 layer 分配一块内存用来绘制 bitmap ，叫做 backing store

创建指向这块 bitmap 缓冲区的指针，叫做 CGContextRef

通过 Core Graphic 的 api ，也叫 Quartz2D ，绘制 bitmap

将 layer 的 content 指向生成的 bitmap

清空 dirty flag 标记

这样 CPU 的绘制基本上就完成了.

通过 time profiler 可以完整的看到个过程：

假如某个时刻修改了 label 的 text :

由于内容变了, layer 的 content 的 bitmap 的尺寸也要变化，因此这个时候当新的 Runloop 到来时， CPU 要为 layer 重新创建一个 backing store ，重新绘制 bitmap .

CPU 这一块最耗时的地方往往在 Core Graphic 的绘制上，关于 Core Graphic 的性能优化是另一个话题了，又会牵扯到很多东西，就不在这里讨论了.

GPU bound：

CPU 完成了它的任务：将 view 变成了 bitmap ，然后就是 GPU 的工作了， GPU 处理的单位是 Texture .

基本上我们控制 GPU 都是通过 OpenGL 来完成的，但是从 bitmap 到 Texture 之间需要一座桥梁， Core Animation 正好充当了这个角色：

Core Animation 对 OpenGL 的 api 有一层封装，当我们要渲染的 layer 已经有了 bitmap content 的时候，这个 content 一般来说是一个 CGImageRef ， CoreAnimation 会创建一个 OpenGL 的 Texture 并将 CGImageRef（bitmap） 和这个 Texture 绑定，通过 TextureID 来标识。

这个对应关系建立起来之后，剩下的任务就是 GPU 如何将 Texture 渲染到屏幕上了。 GPU 大致的工作模式如下：

整个过程也就是一件事：

CPU 将准备好的 bitmap 放到 RAM 里， GPU 去搬这快内存到 VRAM 中处理。 而这个过程 GPU 所能承受的极限大概在16.7ms完成一帧的处理，所以最开始提到的60fps其实就是GPU能处理的最高频率.

因此， GPU 的挑战有两个：

这两个中瓶颈基本在第二点上。渲染 Texture 基本要处理这么几个问题：

Compositing 是指将多个纹理拼到一起的过程，对应 UIKit ，是指处理多个 view 合到一起的情况，如:

如果 view 之间没有叠加，那么 GPU 只需要做普通渲染即可.

如果多个 view 之间有叠加部分， GPU 需要做 blending .

加入两个 view 大小相同，一个叠加在另一个上面，那么计算公式如下：

R = S + D *( 1 - Sa )

其中 S , D 都已经 pre-multiplied 各自的 alpha 值。

Sa 代表 Texture 的 alpha 值。

假如 Top Texture （上层 view ）的 alpha 值为 1 ，即不透明。那么它会遮住下层的 Texture .

即, R = S 。是合理的。

假如 Top Texture （上层 view ）的 alpha 值为 0.5 ，

S 为 (1,0,0) ，乘以 alpha 后为 (0.5,0,0） 。

D 为 (0，0，1) 。

得到的 R 为 （0.5，0，0.5） 。

基本上每个像素点都需要这么计算一次。

因此， view 的层级很复杂，或者 view 都是半透明的（ alpha 值不为 1 ）都会带来 GPU 额外的计算工作。

这个问题，主要是处理 image 带来的，假如内存里有一张 400x400 的图片，要放到 100x100 的 imageview 里，如果不做任何处理，直接丢进去，问题就大了，这意味着， GPU 需要对大图进行缩放到小的区域显示，需要做像素点的 sampling ，这种 smapling 的代价很高，又需要兼顾 pixel alignment 。 计算量会飙升。

如果我们对 layer 做这样的操作：

会产生 offscreen rendering ,它带来的最大的问题是，当渲染这样的 layer 的时候，需要额外开辟内存，绘制好 radius，mask ，然后再将绘制好的 bitmap 重新赋值给 layer 。

因此继续性能的考虑， Quartz 提供了优化的 api ：

简单的说，这是一种 cache 机制。

同样 GPU 的性能也可以通过 instrument 去衡量：

红色代表 GPU 需要做额外的工作来渲染 View ，绿色代表 GPU 无需做额外的工作来处理 bitmap 。

全文完

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零基础如何学习ios开发？

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如何快速学会ios开发

篇一：分享简单学习iOS开发的方法

随着3G技术的普及与智能终端的快速发展，逐渐的移动开发者最受企业的欢迎，特别是iOS软件开发人才更是得到了企业的青睐，从现在情况来看，iOS培训和iOS软件开发人才有些严重供不应求。

容易上手的，学习iOS要注意到每个细节，因为每个细小的知识都有可能改变这个程序，如果有一点的错误都会导致整个程序无法运行，其实学习iOS和上学学习一样，都是从最基础的开始学起，慢慢的积累知识。如果想学好iOS，现在单单在网上学习是有点out了，可以选择零学费，就能够入学的培训学校学习一下，如果没有合适的话，可以了解一下培训机构，找一个口碑不错的，这样结合理论和实际才能够学好iOS。

在课前一定要做好准备资料及准备内容，要知道老师要讲什么？先做好预习，这样有准备的上战场才会学得更好，在课堂上认真听老师讲课，在电脑上操作老师所讲的内容，如果有不懂的一定要及时向讲师问清是怎么回事，课后多做几次练习，那么就不是问题了。3

如果听不懂怎么办？

这些现象很正常，谁也不敢保证讲师所讲的知识都能够无一不漏的听明白，能够在电脑上操作出来，那么如果遇到不懂得就要直接问，还可以先预习今后再去学习理论课的时分就能够有对于性的去听了，教师讲到你现已把握的内容时，你能够注意听一下讲师是不是有了新的见解及创新的认识、讲的和你了解到的是不是一样，如果不太一样的话，那么就要做下记号，课下与老师沟通，承认这个

常识点的真实意义；若是讲到你预习时不会的常识点的话，你更大概仔细的去听了，认真的去了解一下到底是怎么个意思？

篇二：如何快速学会ios开发

针对学习iOS开发怎么样?想学iOS开发如何才能快速学习?没有基础怎么快速学习iOS开发等问题，蓝鸥iOS培训专业老师指点明灯!看着身边学iOS开发的人拿了高工资，很多人按捺不住了。但菜鸟真的也可以成为iOS开发软件工程师吗?只要有恰当的学习方法，学习软件开发并不难。对于软件初学者来说，主要做到以下几点：

一、打好基础，不能一步登天

学习iOS,首先要学习C语言，很多人跳过C，直接学Objective-C，这是极不可取的。Objective-C是C的超集，必须有C的基础，学习才能更好更快的进行。不要一开始就盲目崇拜别人的大项目，要从小项目开始，一步一个脚印，遇到困难不要退缩，解决困难也是学习的过程。

二、必须如蜜蜂，多方采集花蜜

在学习初期对于iOS没有概念，最好的办法就是多看别人的代码，多吸取别人的养分。遇到不懂得问题不要跳过，而是要多问，多向人请教，学习别人的思路，吸取有益的知识，并做好学习笔记。积少成多，会成为你不小的财富。

三、勤动脑，多动手，有创新精神

软件开发者是为了让软件实现更丰富更强大的功能，必须有很强的实际操作能力。作为iOS开发工程师，不但要了解用户需要哪些功能，有哪些需求，还要多动脑，开发出符合市场以及时代需求的项目。这都需要软件开发者具备很好创新精神。

由此可见，学习iOS开发，只要肯吃苦，有恒心，菜鸟也可以有很蓝，很广阔的天空。iOS培训很注重基础教学，教学方式与大学不同，在教授理论知识的同时，更注重实践技能的培养。摆正心态，切勿操之过急，囫囵吞枣，将每天所学定义为就是今后工作要用的，这样你便会认真对待每一次学习、每一行代码和遇到的每一个难题。

参加iOS开发培训也可以，现在iOS开发培训大概也就4个月时间，花一两万系统学4个月也是一个不错的选择，虽然要一两万，但是效果跟自己学肯定是不一样的，要是自己学跟有老师带着学一样，那这个世界上将没有学校存在了。对于参加iOS开发培训的一定

要选对机构，有句话说得好，选对比选好有时候重要太多。你考30分的'成绩让你去北大清华也不一定能够成就了呢，所以选择口碑好的机构，专注iOS开发的机构比较好，毕竟咱基础不好，那些机构做杂很难做精。不管是快速学还是慢慢自学还是选择iOS培训机构系统培训，只要你投入进去就好，坚持下去一定会有大收获。不管做什么或者学什么一定要避免三天打鱼两天晒网，这样效果不会明显。

篇三：零基础学iOS开发的方法

怎么学习iOS开发，尤其是对于没有基础的，甚至是0基础的朋友而言，要学习iOS开发就需要注重方法了。由于iphone手机带来的手机应用狂潮，现在很多人都希望从事这块的开发。很多初学者可能会问，没有基础怎么样才能学好iOS开发，我们要看什么书呢，还是什么视频，其实这些都不是重要的，重要的是，你认为自己可以学好iOS开发，认为自己可以坚持下来，这是关键啦。

其实学很多语言都是通的，即使0基础学习也不怕，从C语言入门，因为iOS开发用的是OC语言，是在C基础上的，不过也跟C不是很搭界，你可以直接学习OC语言也可以，还有开发工具是用Xcode，是在Mac系统的，你多摸索一下就可以开发简单的应用了，建议你买一本iphone开发秘籍第二版看看。学语言，无非就是要学好基础，弄清楚概念，然后做个简单的例子，慢慢的体会，基础打好了，到后面你会觉得突然自己提高了很多，很多东西都自然而然地明白了，在黑暗中的努力是为了迎接光明。

我觉得学iOS开发，首先心态要好，不要想着我已经学习很长时间了，可以找个好工作，可以赚钱了，牛人除外，不过大多都是普通人。

先慢慢培养兴趣下定决心，然后开始找资料，找视频，查百度。等你觉得这些基础的都差不多理解了，那就别看书，将精力集中于界面开发、一定的数据库开发、通讯接口开发、协同开发与联调。然后自己设计个东西，可以涵盖他们的，做个自己想做的东西出来，虽然可能很难，但是你会在过程中学到很多，是别人教不会你的。

在学习过程中遇到什么问题，你可以百度一下看看别人的回答，看多了印象就深了，也就慢慢掌握了。遇到什么思路上的问题，可以来蓝鸥网站技术论坛发帖，论坛肯定会有人来帮忙的，就算不能完全解决，也可以提供点参考。学习要会利用资源，论坛上那么好的资源不用可惜的哦，还有资料堆的东西，只要你能掌握70%，不相信你可以试试。

iOS开发进阶- 阅读时长统计&复杂页面架构

记录器

基于不同的场景提供关于记录的封装、适配。一般分为页面式，流式，自定义式。

记录管理者

管理统计记录数据，包含记录缓存，磁盘存储，上传器。

如何降低数据的丢失率？

两种解决方案：

记录上传的时机

上传时机的选择

从三个方面分析架构设计：整体架构、数据流、反向更新。

View 的功能包含：控件的初始化、设置数据、交互事件代理等。

ViewController 的功能：视图创建与组合、协调逻辑、事件回调处理等，事件回调处理指的是视图层的事件。

业务逻辑处理（预排版）、数据增删改查封装者、线程安全处理。

网络请求、数据解析、增删改查、本地处理逻辑（适配）

数据流包含：网络数据、业务数据、UI数据三部分。

网络数据经过 Engine 层处理加工产生业务数据，业务数据经过 ViewModel 层处理产生UI数据，UI数据会转交给视图控制器控制视图的显示。

用户交互网络刷新等都会导致视图层变化，通过代理方式通知视图控制器。控制器对ViewModel的强引用找到对应ViewModel，然后通过UI数据对业务数据的弱引用找到对应的业务数据同时打上脏标记。最后ViewModel进行数据流的重新驱动，将脏数据重新处理生成新的UI数据更新视图。

本节梳理时长统计实现原理和复杂页面的架构实现思路。

iOS 开发中的 MVVM 模式——实用进阶篇（整理）

这篇文章主要介绍了实际应用 MVVM 的过程中的一些问题和解决方案

MVVM（Model View ViewModel）是一种 MVC（Model View Controller）的一种变型，来解决 MVC 中庞大复杂的 Controller 难以维护的问题。大致上讲 MVVM 有几个要求：

MVVM 和 MVC 有很多类似的特点，主要的不同有：

另外一点，MVVM 默认 View 和 View Controller 有一个一对一的关系，一般我们把这两个看做一个整体，会以 .swift 文件 和 Storyboard 的形式出现。

View Model 的工作是处理所有的展示数据的逻辑。如果一个 model 中有一个 NSDate 对象， NSDateFormatter 就会在 View Model 中用来设置日期的展示形式。

View Model 不能接触任何用户界面的部分，View Model 文件中不应该 import UIKit ，View Controller 会观察 View Model 去了解什么时候显示新的数据（通过 KVO 或者 FRP（Functional Reactive Programming））

MVVM 和 MVC 有一个共同的弱点：没有清楚的定义应该把网络请求部分放在哪里。在实际操作过程中，我会把网络请求放在 View Model 文件里面，但之后我打算把网络请求放在自己独立的一个类中，View Model 文件会拥有这个对象。

下面我们主要谈一谈实际应用 MVVM 过程中一些挑战：

例如你想构造这样一个常用的界面，有一个 segment control 在屏幕顶部，屏幕的其他部分是一个 collection view，选择不同的 segment，就会展示不同样式的 collection view，元素的排列顺序。我们定义了一个 enum 来枚举所有的排列样式：

那么这个 enum 在 MVVM 模式中应该放在哪里呢？因为这个 enum 决定了数据排列的顺序，每个 cell 中的文字和按钮的 title，这些都属于展示的逻辑，所以这个 enum 看起来应该放在 view model 中。

然而，这些 layout 并不改变要展示的数据，只是决定了要呈现的数据的排列方式和排列顺序，从这个角度上来说 enum 又应该放在 view controller 中。

我的解决方法是把 enum 放在 view model 中，然后在 view model 中加一个对外的 Observable 或者 Signal 来表示使用了哪个 layout，基于用户选择的 segment，view model 更新这个值，然后在 view controller 中根据相应的 layout 改变 collection view 的样式，view controller 也可以根据这个值来决定用哪个 cell reuse identifier

iOS 开发者在用 MVVM 和 FRP 写应用的时候最常见的问题可能就是 ViewModel 怎么把数据展现给 ViewController。当 Model 层的数据发生变化更新的时候，ViewController 需要得到通知然后做出相应的 UI 更新，我们一般会用到两种机制：

第一个选项很吸引人，因为可以在 View Controller 中决定怎么选择观察那些 property。然而，我不推荐在 Swift 中使用第一个选项，因为 Swift 在 KVO 中没有类型检查，你需要对 AnyObject 强制转换类型很多次。

第二个选项是比较 Swift 的方式，基于 Swift 的 generics 特性，signals，sequences，observables 可以支持编译过程中的类型检查。

但有时候在 view model 增加这些 Signals 或者 Observables 有些困难。Swift 的初始化方法对于什么时候对 property 赋值有非常明确的规定。Signals 或者 Observables 需要使用 view model 内部的状态，所以它们必须在 super.init() 之后才能创建，但是另一方面，我们在调用 super.init() 之前保证所有 property 已经被赋值了，包括那些 Signal/Observable property。

这是个先有鸡还是先有蛋的问题。

我采用比较简单的解决方法：定义成 var 的隐式可选类型，这样就可以在 super.init() 之后才给 property 赋值。这不是一个完美的解决办法。我们可以用 lazy var property 的闭包赋值来代替上面的方法。在 Swift 不断完善和更新的过程中，大家也可以探索其他更好的办法。

举一个很常用的例子，用户点击 collection view 中的一个 cell，跳转到详情页面。用户点击的操作应该在 view controller 中处理，具体内容是展现一个新的详情页面。但是 view controller 不能直接接触 models，我们要如何用 MVVM 模式实现这样的用户交互呢？

我的解决方案是利用 Swift 的闭包。首先在 view model 中定义一个闭包：

然后在 view model 中添加一个 property：

接着我需要调用闭包，在 view model 中定义一个view controller 可以调用的函数，这个函数的参数是可以决定使用什么数据，一般情况下常用 index path：

现在当用户选中一个 cell，会调用 view model 中的这个函数，并且传入 index path 参数，view model 决定使用哪个数据，并调用在 view controller 中定义的闭包，例如：

最后一个问题是怎么创建这个 view model。我们需要传递一个闭包给view model 的初始化函数，然后用 lazy loading 来调用 view model 的初始化函数。

iOS进阶——微信开源存储框架MMKV(一)

MMKV是微信开源的数据持久化框架，现在已经支持Android/iOS/PC 平台。该框架是基于mmap映射内存的key—value组件，使用protobuf实现数据的序列化和反序列化，性能高，稳定性强。微信在2015就在微信应用上使用了该框架。实验证明MMKV是数据持久化的首选。

ProtoBuf是由google公司用于数据交换的序列结构化数据格式，具有跨平台、跨语言、可扩展特性，类型于常用的XML及JSON，但具有更小的传输体积、更高的编码、解码能力，特别适合于数据存储、网络数据传输等对存储体积、实时性要求高的领域。

优点：空间效率搞，时间效率要高，对于数据大小敏感，传输效率高的。

缺点：消息结构可读性不高，目前使用不广泛。

MMKV维护了一个String,AnyObject的dic,在写入数据时，会在dit和mmap映射区写入相同的数据，最后由内核同步到文件。因为dic和文件数据同步，所以读取时直接去dit中的值。MMKV数据持久化的步骤：mmap 内存映射 - 写数据 - 读数据 - crc校验 - aes加密。

在MMKV的源码中，是怎么样内存映射的呢？

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