为啥drawRect的空实现：会对动画期间的性能产生不利影响

Posted 2023-03-13

【中文标题】为啥drawRect的空实现：会对动画期间的性能产生不利影响

【英文标题】：Why an empty implementation of drawRect: will adversely affect performance during animation为什么drawRect的空实现：会对动画期间的性能产生不利影响

【发布时间】：2013-09-11 18:08:13

【问题描述】：

我正在继承我的 UIView 类。 Xcode（我使用的是 4.6.3）自动生成的代码说，

/*
// Only override drawRect: if you perform custom drawing.
// An empty implementation adversely affects performance during animation.
- (void)drawRect:(CGRect)rect

    // Drawing code

*/

它在我的脑海中提出了几个问题：

1) 为什么drawRect: 的空实现会导致动画期间的不良性能。

2) 我应该什么时候实现drawRect:。

3) 如果我正在实施drawRect:，那么应该采取什么措施作为最佳实践的预防措施。

【问题讨论】：

2) “仅覆盖 drawRect：如果您执行自定义绘图”就在评论中

The question: "to drawRect or not to drawRect (when should one use drawRect/Core Graphics vs subviews/images and why?)" 可能会回答（甚至可能重复）您的问题

@DavidRönnqvist 感谢您提供建议的链接。它涵盖了我的问题的所有方面。

【参考方案1】：

要知道何时使用 -drawRect: 以及何时使用 UIImageView 之类的事情，我需要再解释一下：

UIView 和 CGLayer 本质上是处理固定图像。这些图像被上传到显卡（如果你了解 OpenGL，可以将图像视为纹理，将 UIView/CGLayer 视为显示此类纹理的多边形）。一旦图像在 GPU 上，它可以非常快速地绘制，甚至可以绘制多次，并且（具有轻微的性能损失）即使在其他图像之上具有不同级别的 Alpha 透明度。

CoreGraphics/Quartz 是一个用于生成图像的 API。它需要一个像素缓冲区（同样，想想 OpenGL 纹理）并更改其中的单个像素。这一切都发生在 RAM 和 CPU 中，只有在 Quartz 完成后，图像才会“刷新”回 GPU。这种从 GPU 获取图像、对其进行更改、然后将整个图像（或至少是其中相当大的一部分）上传回 GPU 的往返过程相当缓慢。此外，Quartz 进行的实际绘图虽然对您所做的工作来说非常快，但比 GPU 的工作要慢得多。

这很明显，考虑到 GPU 主要是在大块中围绕未更改的像素移动。 Quartz 随机访问像素并与网络、音频等共享 CPU。此外，如果您同时使用 Quartz 绘制多个元素，则必须在其中一个更改时重新绘制所有元素，然后上传整个块，而如果您更改一个图像，然后让 UIViews 或 CGLayers 将其粘贴到您的其他图像上，您可以将更少的数据上传到 GPU。

当您不实现 -drawRect: 时，大多数视图都可以被优化掉。它们不包含任何像素，因此无法绘制任何内容。其他视图，如 UIImageView，仅绘制 UIImage（同样，它本质上是对纹理的引用，可能已经加载到 GPU 上）。所以如果你使用一个 UIImageView 绘制同一个 UIImage 5 次，它只上传到 GPU 一次，然后在 5 个不同的位置绘制到显示器，节省了我们的时间和 CPU。

当您实现 -drawRect: 时，这会导致创建一个新图像。然后，您使用 Quartz 在 CPU 上绘制它。如果您在 drawRect 中绘制 UIImage，它可能会从 GPU 下载图像，将其复制到您正在绘制的图像中，完成后，将图像的第二个副本上传回显卡。因此，您在设备上使用了两倍的 GPU 内存。

所以最快的绘制方法通常是将静态内容与变化的内容分开（在单独的 UIViews/UIView 子类/CGLayers 中）。将静态内容加载为 UIImage 并使用 UIImageView 进行绘制，并将运行时动态生成的内容放入 drawRect 中。如果您有重复绘制的内容，但其本身并没有改变（即，在同一插槽中显示 3 个图标以指示某种状态）也可以使用 UIImageView。

一个警告：有太多的 UIViews 这样的事情。特别是透明区域在绘制时对 GPU 的影响更大，因为它们在显示时需要与它们后面的其他像素混合。这就是为什么您可以将 UIView 标记为“不透明”，以向 GPU 表明它可以消除该图像后面的所有内容。

如果您的内容在运行时动态生成，但在应用程序的生命周期内保持不变（例如，包含用户名的标签），那么使用 Quartz 绘制整个内容实际上可能是有意义的，使用文本、标签的边框等，作为背景的一部分。但这通常是不需要的优化，除非 Instruments 应用程序以不同的方式告诉您。

【参考方案2】：

Only override draw() if you perform custom drawing.

这意味着如果我们不执行自定义绘图，我们不应该编写覆盖函数。使用“默认”draw()。所有图形（如果有的话）都是“本地”处理的，因此性能得到了最佳优化。

An empty implementation adversely affects performance during animation.

如果我们做override draw()，但我们没有在函数中编写任何代码，让这个func为空，那就是（1）override draw()的实现，它也是（ 2) empty 也是一个。这会降低性能。以下代码

public override func (_ r: CGRect) 
    // empty

在动画期间效率不高。大概系统会尝试重绘整个画布而不是只重绘受影响的部分？