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[iOS Animation]-CALayer 性能优化二

浩浩老师
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发布于 2015/09/18 15:13
字数 1887
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Instruments

Instruments是Xcode套件中没有被充分利用的一个工具。很多iOS开发者从没用过Instruments,或者只是用Leaks工具检测循环引用。实际上有很多Instruments工具,包括为动画性能调优的东西。

你可以通过在菜单中选择Profile选项来打开Instruments(在这之前,记住要把目标设置成iOS设备,而不是模拟器)。然后将会显示出图12.1(如果没有看到所有选项,你可能设置成了模拟器选项)。

图12.1

图12.1 Instruments工具选项窗口

就像之前提到的那样,你应该始终将程序设置成发布选项。幸运的是,配置文件默认就是发布选项,所以你不需要在分析的时候调整编译策略。

我们将讨论如下几个工具:

  • 时间分析器 - 用来测量被方法/函数打断的CPU使用情况。

  • Core Animation - 用来调试各种Core Animation性能问题。

  • OpenGL ES驱动 - 用来调试GPU性能问题。这个工具在编写Open GL代码的时候很有用,但有时也用来处理Core Animation的工作。

Instruments的一个很棒的功能在于它可以创建我们自定义的工具集。除了你初始选择的工具之外,如果在Instruments中打开Library窗口,你可以拖拽别的工具到左侧边栏。我们将创建以上我们提到的三个工具,然后就可以并行使用了(见图12.2)。

图12.2

图12.2 添加额外的工具到Instruments侧边栏

时间分析器

时间分析器工具用来检测CPU的使用情况。它可以告诉我们程序中的哪个方法正在消耗大量的CPU时间。使用大量的CPU并不一定是个问题 - 你可能期望动画路径对CPU非常依赖,因为动画往往是iOS设备中最苛刻的任务。

但是如果你有性能问题,查看CPU时间对于判断性能是不是和CPU相关,以及定位到函数都很有帮助(见图12.3)。

图12.3

图12.3 时间分析器工具

时间分析器有一些选项来帮助我们定位到我们关心的的方法。可以使用左侧的复选框来打开。其中最有用的是如下几点:

  • 通过线程分离 - 这可以通过执行的线程进行分组。如果代码被多线程分离的话,那么就可以判断到底是哪个线程造成了问题。

  • 隐藏系统库 - 可以隐藏所有苹果的框架代码,来帮助我们寻找哪一段代码造成了性能瓶颈。由于我们不能优化框架方法,所以这对定位到我们能实际修复的代码很有用。

  • 只显示Obj-C代码 - 隐藏除了Objective-C之外的所有代码。大多数内部的Core Animation代码都是用C或者C++函数,所以这对我们集中精力到我们代码中显式调用的方法就很有用。

Core Animation

Core Animation工具用来监测Core Animation性能。它给我们提供了周期性的FPS,并且考虑到了发生在程序之外的动画(见图12.4)。

图12.4

图12.4 使用可视化调试选项的Core Animation工具

Core Animation工具也提供了一系列复选框选项来帮助调试渲染瓶颈:

  • Color Blended Layers - 这个选项基于渲染程度对屏幕中的混合区域进行绿到红的高亮(也就是多个半透明图层的叠加)。由于重绘的原因,混合对GPU性能会有影响,同时也是滑动或者动画帧率下降的罪魁祸首之一。

  • ColorHitsGreenandMissesRed - 当使用shouldRasterizep属性的时候,耗时的图层绘制会被缓存,然后当做一个简单的扁平图片呈现。当缓存再生的时候这个选项就用红色对栅格化图层进行了高亮。如果缓存频繁再生的话,就意味着栅格化可能会有负面的性能影响了(更多关于使用shouldRasterize的细节见第15章“图层性能”)。

  • Color Copied Images - 有时候寄宿图片的生成意味着Core Animation被强制生成一些图片,然后发送到渲染服务器,而不是简单的指向原始指针。这个选项把这些图片渲染成蓝色。复制图片对内存和CPU使用来说都是一项非常昂贵的操作,所以应该尽可能的避免。

  • Color Immediately - 通常Core Animation Instruments以每毫秒10次的频率更新图层调试颜色。对某些效果来说,这显然太慢了。这个选项就可以用来设置每帧都更新(可能会影响到渲染性能,而且会导致帧率测量不准,所以不要一直都设置它)。

  • Color Misaligned Images - 这里会高亮那些被缩放或者拉伸以及没有正确对齐到像素边界的图片(也就是非整型坐标)。这些中的大多数通常都会导致图片的不正常缩放,如果把一张大图当缩略图显示,或者不正确地模糊图像,那么这个选项将会帮你识别出问题所在。

  • Color Offscreen-Rendered Yellow - 这里会把那些需要离屏渲染的图层高亮成黄色。这些图层很可能需要用shadowPath或者shouldRasterize来优化。

  • Color OpenGL Fast Path Blue - 这个选项会对任何直接使用OpenGL绘制的图层进行高亮。如果仅仅使用UIKit或者Core Animation的API,那么不会有任何效果。如果使用GLKView或者CAEAGLLayer,那如果不显示蓝色块的话就意味着你正在强制CPU渲染额外的纹理,而不是绘制到屏幕。

  • Flash Updated Regions - 这个选项会对重绘的内容高亮成黄色(也就是任何在软件层面使用Core Graphics绘制的图层)。这种绘图的速度很慢。如果频繁发生这种情况的话,这意味着有一个隐藏的bug或者说通过增加缓存或者使用替代方案会有提升性能的空间。

这些高亮图层的选项同样在iOS模拟器的调试菜单也可用(图12.5)。我们之前说过用模拟器测试性能并不好,但如果你能通过这些高亮选项识别出性能问题出在什么地方的话,那么使用iOS模拟器来验证问题是否解决也是比真机测试更有效的。

图12.5

图12.5 iOS模拟器中Core Animation可视化调试选项

OpenGL ES驱动

OpenGL ES驱动工具可以帮你测量GPU的利用率,同样也是一个很好的来判断和GPU相关动画性能的指示器。它同样也提供了类似Core Animation那样显示FPS的工具(图12.6)。

图12.6

图12.6 OpenGL ES驱动工具

侧栏的邮编是一系列有用的工具。其中和Core Animation性能最相关的是如下几点:

  • Renderer Utilization - 如果这个值超过了~50%,就意味着你的动画可能对帧率有所限制,很可能因为离屏渲染或者是重绘导致的过度混合。

  • Tiler Utilization - 如果这个值超过了~50%,就意味着你的动画可能限制于几何结构方面,也就是在屏幕上有太多的图层占用了。


本文转载自:http://www.cnblogs.com/daxiaxiaohao/p/4272969.html

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