UIView渲染

iOS渲染视图的核心是Core Animation 其渲染层次依次为：图层树->呈现树->渲染树

CPU阶段

布局（Frame）
显示（Core Graphics）
准备（QuartzCore/Core Animation）
通过IPC提交(打包好的图层树以及动画属性)

OpenGL ES阶段

生成(Generate)
绑定(Bind)
缓存数据(Buffer Data)
启用(Enable)
设置指针(Set Pointers)
绘图(Draw)
清除(Delete)

GPU阶段

接收提交的纹理（Texture）和顶点描述（三角形）
应用变换（transform）
合并渲染（离屏渲染等）

总结

首先一个视图由CPU进行Frame布局，准备视图和图层的层级关系，查询是否有重写drawRect:或drawLayer:inContext:方法，注意：如果有重写的话，这里的渲染是会占用CPU进行处理的。
CPU会将处理好的视图和图层的层级关系打包，通过IPC（内部处理通信）通道提交给渲染服务，渲染服务由OpenGL ES和GPU组成。
渲染服务首先将图层数据交给OpenGL ES进行纹理生成和着色。生成前后帧缓存，再根据显示硬件的刷新频率，一般以设备的VSync信号和CADisplayLink为标准，进行前后帧缓存的切换。
最后，将最终要显示在画面上的后帧缓存交给GPU，进行采集图片和形状，运行变换，应用纹理和混合。最终显示在屏幕上。 iOS平台渲染核心原理的重点主要围绕前后帧缓存、Vsync信号、CADisplayLink

Core Animation

core Animation不仅仅是字面意思的核心动画，而是整个显示核心QuartzCore框架中的Core Animation

Core Animation是依赖于OpenGL ES做GPU渲染，CoreGraphics做CPU渲染

Core Animation 在 RunLoop 中注册了一个 Observer，监听了 BeforeWaiting 和 Exit 事件。这个Observer的优先级是2000000，低于常见的其他 Observer。当一个触摸事件到来时，RunLoop 被唤醒，App 中的代码会执行一些操作，比如创建和调整视图层级、设置UIView的frame、修改CALayer的透明度、为视图添加一个动画；这些操作最终都会被 CALayer 捕获，并通过CATransaction提交到一个中间状态去（CATransaction 的文档略有提到这些内容，但并不完整）。当上面所有操作结束后，RunLoop 即将进入休眠（或者退出）时，关注该事件的 Observer 都会得到通知。这时 CA 注册的那个 Observer 就会在回调中，把所有的中间状态合并提交到GPU去显示；如果此处有动画，CA会通过DisplayLink 等机制多次触发相关流程。

CPU渲染职能

CPU渲染职能主要体现在以下5个方面：

布局计算
视图懒加载
Core Graphics绘制
如果对视图实现了drawRect:或drawLayer:inContext:方法，或者 CALayerDelegate 的方法，那么在绘制任何东西之前都会产生一个巨大的性能开销。为了支持对图层内容的任意绘制，Core Animation必须创建一个内存中等大小的寄宿图片。然后一旦绘制结束之后，必须把图片数据通过IPC传到渲染服务器。在此基础上，Core Graphics绘制就会变得十分缓慢，所以在一个对性能十分挑剔的场景下这样做十分不好。
解压图片
图层打包

OpenGL ES渲染职能

简单来说，OpenGL ES是对图层进行取色，采样，生成纹理，绑定数据，生成前后帧缓存。

GPU渲染职能

GPU会根据生成的前后帧缓存数据，根据实际情况进行合成，其中造成GPU渲染负担的一般是：离屏渲染，图层混合，延迟加载。

前后帧缓存 & Vsync信号

iOS 的显示系统是由 VSync 信号驱动的，VSync 信号由硬件时钟生成，每秒钟发出 60 次（这个值取决设备硬件，比如 iPhone 真机上通常是 59.97）。iOS 图形服务接收到 VSync 信号后，会通过 IPC 通知到 App 内。App 的 Runloop 在启动后会注册对应的 CFRunLoopSource 通过 mach_port 接收传过来的时钟信号通知，随后 Source 的回调会驱动整个 App 的动画与显示。

帧缓存：接收渲染结果的缓冲区，为GPU指定存储渲染结果的区域

帧缓存可以同时存在多个，但是屏幕显示像素受到保存在前帧缓存（front frame buffer）的特定帧缓存中的像素颜色元素的控制。程序的渲染结果通常保存在后帧缓存（back frame buffer）在内的其他帧缓存，当渲染后的后帧缓存完成后，前后帧缓存会互换。（OS完成）

前帧缓存决定了屏幕上显示的像素颜色，会在适当的时候与后帧缓存切换。

Core Animation的合成器会联合OpenGL ES层和UIView层、StatusBar层等，在后帧缓存混合产生最终的颜色，并切换前后帧缓存； OpenGL ES坐标是以浮点数来存储，即使是其他数据类型的顶点数据也会被转化成浮点型。