【重读iOS】CoreGraphics&Quartz 2D

Posted 2023-04-18

参考技术A

从这段话理解， Quartz 2D 只是一套API, CoreGraphic 建立了一套 图形绘制 的体系。 CoreGraphic 中那些提供图形绘制功能的API，开放出来集合成了 Quartz 2D 。

核心为The Graphics Context,即CGContextRef。

graphics context并不是绘制的输出目标，但是它包含了绘制和输出所需的所有数据，是一个封装。针对不同的输出，有不同的context封装，所以一定程度，可以把context理解为输出目标。或者说对于输出目标，开发者也只能接触到context这个级别了。

总之context包含了绘制所有的参数，这也正是context这类角色的作用，只需要向context里输入绘制要求就可以了，剩余的它来处理。

就这6种输出目标：

PDF跟打印机没什么可说的，bitmap就是生成一个位图，window就是窗口，iOS里就是view,这里的Layer不是跟view一起的CALayer，而是CGLayer。CGLayer作用就是单图形的复用，替代原本用图片做的事，要更高效些。

所以内容就清晰的分为了两大部分： 1. 针对绘制目标的特殊处理,bigmap CGLayer 2. 绘制指令，path color shadow等

路径是什么？理解这个首先要理解 Quartz 2D 的绘制模式：

所以图形根本是线条，这个线条就是路径。

绘制路径的手段有：

CGContextMoveToPoint CGContextAddLineToPoint 搞定所有只有直线的图形

CGContextAddArcToPoint
这个就是指定圆心、半径、开始角度、结束角度，很好理解

CGContextAddArc
这个画圆弧的逻辑是：当前点+这个方法里的两个点，3个点构成一个夹角，然后画一个圆弧和这两条线都相切。这个方法在画圆角矩形的时候很好用，因为圆弧结束后还会把直线部分也一起画出来。

双控制点： CGContextAddCurveToPoint

单控制点： CGContextAddQuadCurveToPoint

然后是方便的添加矩形、椭圆。变化性最大的就是贝塞尔曲线了，可以模拟很多情况。

路线绘制好后还可以设置样式：

graphics context的混合模式，并不是指view和其他view，或layer之间的混合，而是一次绘制过程中，对某个点的多次上色之前的混合。就像绘画时，在鼻子上画了黄色，然后加点白色表现高光。

之后的绘制只会在被切出来的那个区域，其他区域绘制无效。

trasnform是对绘制的坐标进行了转换，前面都是说如何绘制出一个图，有了完整的图形后，可以用trasnform来对它进行整体的转换：移动、旋转、缩放以及这3个的叠加效果。

位图是什么？

一个位图就是一个像素数组，每个像素表示图片里的一个点。显示器上的图像都是一个个像素构成的，每个像素有自己的颜色，如果建一个表，把显示器上的每个像素的颜色都记录到表里，这个表数组就是一个位图bitmap。常用的JPEG PNG都是位图，当然这些图片都是压缩过得，内存和像素颜色不是一一对应的，但现实到屏幕之前一定会做解压。

有位图，就有对应的矢量图，它是由一系列计算机指令来描述和记录一幅图，显示之前再从这些指令从新把图绘制出来。

用一个圆来做例子，位图就是一张图，记录了每个位置的像素，跟其他的图没有不同。而矢量图可能就是一个命令： circle(radius:5,center:(20,20),color:...)

矢量图可能就要依赖于系统对指令的解析，而且绘制也需要消耗性能，但存储和传输更方便，而且一个很大的好处是可以应对不同的分辨率。

回到 Quartz 2D ,bitmap的context的作用就是把绘制的截图输出到一张图片里，常见的应用就是屏幕截图了。

核心方法：

mask在对个地方可以见到:这里的mask,CALayer里的mask,就是圆角的那个，哈希表里也有mask。总的来说就就是使用一种规则屏蔽掉某些数据，图像之间处理的mask，像这里，一般是根据alpha数据来的。alpha>0的地方图像显示，alpha==0的地方图像屏蔽。

CAlayer是负责view的内容显示的，而CGLayer和它完全不同，它并不做显示，而是存储。构造一个样式，比如自己绘制一个小星星，然后要重用这个小星星，两个方案：1. 使用bitmap，即把绘制的小星星变成一张图，想怎么用都可以。 2.使用CGLayer保存绘制结果。

可以理解CGLayer为对一个图形的引用、保存，可以在需要的地方绘制出来，可以看成是一种特殊的图片，消耗更小、更高效复用的图片。

除了重复绘制，高性能离屏渲染(High-quality offscreen),缓冲数据(Buffering)时也可以使用。Buffering的场景不是很清楚，但High-quality offscreen可以用于复杂图形的副线程绘制，在副线程把复杂图形绘制出来，然后存储在CGLayer里，在显示的时候直接显示，略去绘制过程的性能影响。

核心方法：

CoreGraphics 库在 iOS4 而不是 iOS3 中泄漏？

【中文标题】CoreGraphics 库在 iOS4 而不是 iOS3 中泄漏？

【英文标题】：CoreGraphics Library Leaking in iOS4 and not iOS3?

【发布时间】：2010-11-04 16:20:55

【问题描述】：

我正在使用工具检查我的应用程序中的内存泄漏。iOS 3.1.x 没有显示任何泄漏。 但是，当我在 iOS4 iPhone 上进行相同的测试时，我从 CoreGraphics 库中得到了泄漏。

有没有人遇到过类似的问题？是操作系统本身的问题吗？

非常感谢

【参考方案1】：

细节如此之少，很难说清楚。然而，在比较 3.0 到 3.1 和 3.1 到 4.x 时，我遇到了与 SDK 版本相关的泄漏和其他与 iOS 代码相关的错误功能。我认为与我的预期相比，iOS SDK 相对错误（非常完善的 Apple API）。