CPU & GPU
CPU & GPU 概念
在屏幕成像的过程中，CPU和GPU起着至关重要的作用
CPU(中央处理器): 对象的创建与销毁、对象属性的调整、布局计算、文本的计算和排版、图片的格式转码和解码、图像的绘制(Core Graphics)
GPU(图形处理器):
- 纹理的渲染(OpenGL)
- 纹理是一个用来保存图像颜色的元素值的缓存，渲染是指将数据生成图像的过程，纹理渲染则是将保存在内存中的颜色值等数据，生成图像的过程
现在的手机设备基本上都是双缓存+垂直同步（VSync）屏幕显示技术
如上图所示，系统内CPU、GPU和显示器是协同完成显示工作的。其中CPU负责计算显示的内容，例如视图创建、布局计算、图片解码、文本绘制等等。
随后CPU将计算好的内容提交给GPU，由GPU进行变换、合成、渲染。\
GPU会预先渲染好一帧放入一个缓冲区内，让视频控制器读取，当下一帧渲染好后，GPU会直接将视频控制器的指针指向第二个容器（双缓存原理）。这里，GPU会等待显示器的VSync（即垂直同步）信号发出后，才进行新的一帧渲染和缓冲区更新（这样能解决画面撕裂现象，也增加了画面流畅度，但需要消费更多的计算资源，也会带来部分延迟
卡顿原理
屏幕成像原理
在屏幕显示过程中是有信号发送的。一帧一帧的。
发出垂直同步信号（VSync）时，即将显示一页的数据。水平同步信号（HSync）发出时，就一行一行的显示。按照60FPS的刷帧率，每隔16ms就会有一次VSync信号。
卡顿
屏幕内容是怎么显示到屏幕上的？ 1.CPU完成计算，提交给GPU渲染，这是来个VSync，则会将渲染的内容显示到屏幕上。 2.CPU计算时间正常，CPU渲染时间短，等待VSync。 3.CPU计算时间正常或慢，GPU渲染时间长，这时来了VSync，而这一帧还没有渲染完，那么就会出现掉帧现象，屏幕回去显示上一帧的画面。这样就产生了卡顿。 4.而当下一帧VSync出现时，丢掉的那一帧画面才会出现。
卡顿优化
CPU
- 尽量用轻量级的对象，比如用不到事件处理的地方，可以考虑使用CALayer取代UIView；能用基本数据类型，就别用NSNumber类型。
- 不要频繁地调用UIVIew的相关属性，比如frame、bounds、transform等属性，尽量减少不必要的修改
- 尽量提前计算好布局，在有需要时一次性调整对应的布局，不要多次修改属性。
- Autolayout会比直接设置frame消耗更多的CPU资源。
- 图片的size最好刚好跟UIImageView的size保持一致。
- 控制一下线程的最大并发数量。
- 尽量把耗时的操作放到子线程。
- 文本处理（尺寸的计算，绘制）。
- 图片处理（解码、绘制）。
GPU
- 尽量减少视图数量和层次。
- GPU能处理的最大纹理尺寸是4096x4096，一旦超过这个尺寸，就会占用CPU资源进行处理，所以纹理尽量不要超过这个尺寸。
- 尽量避免一段时间内大量图片的显示，尽可能将多张图片合成一张图片显示。
- 减少透明的视图（alpha<1），不透明的就设置opaque为YES。
- 尽量避免出现离屏渲染。
离屏渲染
在OpenGL中，GPU有2种渲染方式：
- On-SCreen Rendering：当前屏幕渲染，在当前用语显示的屏幕缓冲区进行渲染操作。
- Off-Screen Rendring： 离屏渲染，在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作。
离屏渲染消耗性能的原因：
- 需要创建新的缓冲区；
- 离屏渲染的整个过程，需要多次切换上下文环境，先是从当前屏幕切换到离屏；等到离屏渲染结束以后，将离屏缓冲区的渲染结果显示到屏幕上，又需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕。
哪些操作会触发离屏渲染？
- 光栅化，layer.shouldRasterize = YES
- 遮罩，layer.mask
- 圆角，同时设置layer.maskToBounds = Yes，Layer.cornerRadis 大于0，考虑通过CoreGraphics绘制裁剪圆角，或者美工提供圆角图片
- 阴影，layer.shadowXXX，如果设置了layer.shadowPath就不会产生离屏渲染
