UI系统综述:iOS的图形绘制、动画与runloop
一、一条业务pipeline:
一个连接核心:coreanimation
二、两个进程:
1、app进程;
2、render进程;
- 首先,由 app 处理事件(Handle Events),如:用户的点击操作,在此过程中 app 可能需要更新 视图树,相应地,图层树 也会被更新。
- 其次,app 通过 CPU 完成对显示内容的计算,如:视图的创建、布局计算、图片解码、文本绘制等。在完成对显示内容的计算之后,app 对图层进行打包,并在下一次 RunLoop 时将其发送至 Render Server,即完成了一次 Commit Transaction 操作。
- Render Server 主要执行 Open GL、Core Graphics 相关程序,并调用 GPU
https://www.cnblogs.com/feng9exe/p/10896042.html
两个循环:事件循环与显示循环;
三、3个硬件
在 iOS 系统中,图像内容展示到屏幕的过程需要 CPU 和 GPU 共同参与。
CPU 负责计算显示内容,比如视图的创建、布局计算、图片解码、文本绘制等。
随后 CPU 会将计算好的内容提交到 GPU 去,由 GPU 进行变换、合成、渲染。
之后 GPU 会把渲染结果提交到帧缓冲区去,等待下一次 VSync 信号到来时显示到屏幕上。
https://www.cnblogs.com/feng9exe/p/10898875.html
1、cpu
布局、绘图、解码、打包提交;
2、gpu
合成;
3、screen:
显示;
三、三个协调
1、runloop:协调物理屏幕、系统、应用进程;
2、core animation协调app进程、render进程;
3、display loop协调 gpu缓存与显示过程;
四、四个要素:
组件、路由、渲染、事件;
五、流程梳理
iOS绘图事务的运行验证
https://www.cnblogs.com/feng9exe/p/10343121.html
1、runloop接收到触摸事件,调用:
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__
__dispatchPreprocessedEventFromEventQueue
进行事件处理,UI调整标记;
2、在runloop当前循环结束时,调用
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__
CA::Transaction::commit()
CA::Context::commit_transaction(CA::Transaction*)
对视图调整进行CA事务打包;
3、CA在app进程内执行事务:
不管怎样,从我们的call stack中也能够看到这四个完整的过程。
结合WWDC,以我们的call stack为例,来说明这四个过程分别大概都做了什么。
layout过程

从上面layout的过程可以看出,其所做的主要任务就是将图层调用代理(也就是视图)实现整个视图层级的布局;比较有意思的是,autolayout
的约束也是在这个时候更新和施加apply
的(-[UIView(Hierarchy) _updateConstraintsAsNecessaryAndApplyLayoutFromEngine]
)。
display过程

按照WWDC视频的说法,display
这个阶段是负责draw图层的内容。如果你的某些视图实现了drawRect:
方法或者其他UIKit提供的视图采用了图层的drawInContext:
方法来提供内容的,比如这里的UILabel的实现,那么也会在这个阶段去调用。从这个阶段的工作来讲,其是CPU bound
(受限于CPU性能)的。
prepare过程

prepare过程也是Core Animation
准备图层内容的环节,但是这个过程的准备是给那些没有实现drawInContext:
(视频说的是drawRect
,但实际上drawRect
的底层是图层的drawInContext
)而通过其他方式设置图层内容的视图准备的;比如,UIImageView,它的实现就是直接解码压缩格式的png图,设置给其layer的contents属性的。那么图片解码的过程就在这个prepare阶段。
commit过程
commit阶段是讲所有的图层数据打包,通过进程间通信给到render server(另外一个进程)来绘制显示到屏幕上。通常情况下,CPU的工作在这个阶段是比较少的-从上面的10次重复动画来看,这个过程仅仅分担了1ms左右的cpu时间。但是WWDC指出,如果你的视图层级过于复杂,有非常多的图层,那这个commit的过程也会耗费比较长的时间。

https://www.awsomejiang.com/2018/03/06/about-core-animtion-animation-stages/
4、ca处理完事务提交给render进程进一步处理
在 APP 外部的2个阶段:
当这些数据到达 render server 后,会被反序列化成 render tree。然后 render server 会做下面的两件事:
- 根据 layer 的各种属性(如果是动画的,会计算动画 layer 的属性的中间值),用 OpenGL 准备渲染。
- 渲染这些可视的 layer 到屏幕。
5、render进程调用GPU接口进行视图绘制;
绘制完成的位图存进GPU缓存;
6、GPU的定时机制会将缓存中的位图定时渲染到屏幕。
如果视图没有修改,继续使用gpu缓存中的位图;
如果有事件发生,进行新一轮的循环。
五、coreanimation处于居中协调的位置
Core Animation is a graphics rendering and animation infrastructure available on both iOS and OS X that you use to animate the views and other visual elements of your app. With Core Animation, most of the work required to draw each frame of an animation is done for you. All you have to do is configure a few animation parameters (such as the start and end points) and tell Core Animation to start. Core Animation does the rest, handing most of the actual drawing work off to the onboard graphics hardware to accelerate the rende
Core Animation Manages Your App’s Content
Core Animation is not a drawing system itself. It is an infrastructure for compositing and manipulating your app’s content in hardware. At the heart of this infrastructure are layer objects, which you use to manage and manipulate your content. A layer captures your content into a bitmap that can be manipulated easily by the graphics hardware. In most apps, layers are used as a way to manage the content of views but you can also create standalone layers depending on your needs.
https://developer.apple.com/library/archive/documentation/Cocoa/Conceptual/CoreAnimation_guide/Introduction/Introduction.html
Core Animation 流水线的详细过程如下:
- 首先,由 app 处理事件(Handle Events),如:用户的点击操作,在此过程中 app 可能需要更新 视图树,相应地,图层树 也会被更新。
- 其次,app 通过 CPU 完成对显示内容的计算,如:视图的创建、布局计算、图片解码、文本绘制等。在完成对显示内容的计算之后,app 对图层进行打包,并在下一次 RunLoop 时将其发送至 Render Server,即完成了一次 Commit Transaction 操作。
- Render Server 主要执行 Open GL、Core Graphics 相关程序,并调用 GPU
- GPU 则在物理层上完成了对图像的渲染。
- 最终,GPU 通过 Frame Buffer、视频控制器等相关部件,将图像显示在屏幕上。
https://www.cnblogs.com/feng9exe/p/10896042.html
https://www.cnblogs.com/feng9exe/p/10339907.html
UI系统综述:iOS的图形绘制、动画与runloop的更多相关文章
- IOS开发 图形绘制,绘制线条,矩形,和垂直和居中绘制文字
概述 吐槽下IOS下 的图形绘图,代码冗长,不得不自己重新封装方法.整理形成本文. 绘制线 // 绘制直线 + (void)toDrawLineFromX:(CGFloat)x1 Y:(CGFloat ...
- iOS开发——图形与动画篇OC篇&图层基本上动画
图层的一些基本动画效果 #define kRadianToDegrees (radian) (radian * 180.0) / (M_PI) //闪烁 [self.testView.layer ad ...
- iOS界面的绘制和渲染
界面的绘制和渲染 UIView是如何到显示的屏幕上的. 这件事要从RunLoop开始,RunLoop是一个60fps的回调,也就是说每16.7ms绘制一次屏幕,也就是我们需要在这个时间内完成view的 ...
- iOS开发UI篇—Quartz2D使用(图形上下文栈)
iOS开发UI篇—Quartz2D使用(图形上下文栈) 一.qurza2d是怎么将绘图信息和绘图的属性绘制到图形上下文中去的? 说明: 新建一个项目,自定义一个view类和storyboard关联后, ...
- UIView封装动画--iOS利用系统提供方法来做关键帧动画
iOS利用系统提供方法来做关键帧动画 ios7以后才有用. /*关键帧动画 options:UIViewKeyframeAnimationOptions类型 */ [UIView animateKey ...
- 动画学习之Music图形绘制
今天来实现一个类似于网易云音乐类似的动态效果,在用网易云音乐听歌时会有一个类似这样的效果,如下: 而咱们这次要实现的效果如下: music图形的绘制: 在实现动画之前先来将静态的图形绘制出来, 如下: ...
- 动画学习之WIFI图形绘制
Android原生动画概述: 对于APP开发中涉及到的一些动画基本上都可以用Android提供的各种原生动画类来实现,所以在学习自定义动画之前首先来对原生动画进行一个基本的了解,这里不详细对每一个原生 ...
- iOS:quartz2D绘图(给图形绘制阴影)
quartz2D既可以绘制原始图形,也可以给原始图形绘制阴影. 绘制阴影时,需要的一些参数:上下文.阴影偏移量.阴影模糊系数 注意:在drawRect:方法中同时调用绘制同一个图形时,在对绘制的图形做 ...
- iOS - Core Animation 核心动画
1.UIView 动画 具体讲解见 iOS - UIView 动画 2.UIImageView 动画 具体讲解见 iOS - UIImageView 动画 3.CADisplayLink 定时器 具体 ...
随机推荐
- Springboot Actuator之八:actuator的执行原理
本文接着<Springboot Actuator之七:actuator 中原生endpoint源码解析1>,前面主要分析了原生endpoint的作用. 现在着重了解actuator的执行原 ...
- Maven distributionManagement 分发构件至远程仓库
https://blog.csdn.net/qq827245563/article/details/82661583 maven发布到本地仓库,和私服https://blog.csdn.net/u01 ...
- 封装:WPF绘制曲线视图
原文:封装:WPF绘制曲线视图 一.目的:绘制简单轻量级的曲线视图 二.实现: 1.动画加载曲线 2.点击图例显示隐藏对应曲线 3.绘制标准基准线 4.绘制蒙板显示标准区域 曲线图示例: 心电图示例: ...
- 聊聊Golang逃逸分析
逃逸分析的概念,go怎么开启逃逸分析的log. 以下资料来自互联网,有错误之处,请一定告之. 什么是逃逸分析 wiki上的定义 在编译程序优化理论中,逃逸分析是一种确定指针动态范围的方法——分析在程序 ...
- 千万不要用window自带文本编辑器编辑配置文件或者代码
1 引言 用windows自带的text文本在最前面会带入看不到的BOM,导致异常 2 代码 package main import ( "strings" "fmt&q ...
- 剑指前端(前端入门笔记系列)——DOM(元素节点)
DOM(元素节点) 本文介绍了元素节点的基本操作:增删改查 增 新增一个元素节点分为两步(二者缺一不可),第一步:创建元素节点,第二步:将创建的元素节点插入到指定元素节点中(也就是插入指定元素节点 ...
- Vue学习之路由vue-router小结(九)
一.路由: 1.后端路由: 对于普通网站,所有的超链接都是URL地址,所有的URL地址都对应服务器上对应的资源: 2.前端路由: 对于单页面应用程序来说,主要通过URL中的hash(#号)来实现不同页 ...
- mysql编译安装下载地址(官网)
https://dev.mysql.com/get/Downloads/MySQL-version number/mysql-version number.tar.gz 把这个地址上面的版本号改成自己 ...
- 一步一步实现kbmmw的httpsys使用https功能
kbmmw的httpsys的功能已经实现了好长时间,但是现在各个平台都要求使用https来提供服务. 今天一步一步来说一下如何使用kbmmw 的httpsys功能支持https. 首先为了获得证书,我 ...
- Jquery。
Jquery: 1.概念:JavaScript的框架.本质上就是一些JS文件,封装了JS的原生代码而已. 2.快速入门:下载Jquery -导入文件-使用. 3.JQ对象和JS对象的区别. * :Jq ...