UITableView性能优化分析总结

前言
UITableView是iOS中使用最频繁的控件之一，其性能优化是我们经常要面对的，尤其是当数据量偏大并且设备性能不足时。
本文主要总结tableview性能优化的几个方法，如有不同思路或想法欢迎留言指正。

一、cell高度计算优化

现状：很多情况下，每个cell高度的高度都不固定，是根据cell里面的内容自适应高度的。
问题：当cell根据内容自适应高度，每次渲染的时候，系统都会计算cell的高度（重复计算cell高度）。
构思：提前计算高度并实现缓存；减少了重复计算量，实现优化。
方案：
1、传统方法：为 cell 写个计算行高的类方法，传入那些动态的元素（文字，图片等），然后返回计算后的高度。在heightForRowAtIndexPath: 中调用这个方法，填入需要的参数计算cell 高度。这当然没有什么问题，只是要是计算量很复杂，你每次 reloadData ，光计算一行的高就要花去一点时间，想想有100行，还不定期的需要 reloadData 或者 insert(delete) row。【不是最优方案，pass…】
2、优化方法（空间换时间）：将计算行高的时间提前到从服务器下载到数据的时候，计算完了高度一并写回数据库。简单一句理解就是，在取到服务器数据的瞬间，就计算好cell的高度并实现缓存（这是我的习惯用法）。
实操借鉴：
1、 优化UITableViewCell高度计算的那些事，Star很高。
2、TableView优化之高度缓存，借鉴上一篇来实现，思路简单清晰。

二、cell中圆角处理优化

问题：cell对多张图片用maskToBounds进行圆角处理的话，帧数下降很快，容易造成卡顿。
原因：一次mask发生了两次离屏渲染和一次主屏渲染。即使忽略昂贵的上下文切换，一次mask需要渲染三次才能在屏幕上显示，这已经是普通视图显示3陪耗时，若再加上下文环境切换，一次mask就是普通渲染的30倍以上耗时操作。问我这个30倍以上这个数据怎么的出来的？当我在cell的UIImageView的实例增加到150个，并去掉圆角的时候，帧数才跌至28帧每秒。虽然不是甚准确，但至少反映mask这个耗时是无mask操作的耗时的数十倍的。

Off-Screen Rendering(离屏渲染)
指的是GPU在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作。由上面的一个结论视图和圆角的大小对帧率并没有什么卵影响，数量才是伤害的核心输出啊。可以知道离屏渲染耗时是发生在离屏这个动作上面，而不是渲染。为什么离屏这么耗时？原因主要有创建缓冲区和上下文切换。创建新的缓冲区代价都不算大，付出最大代价的是上下文切换。

上下文切换
上下文切换，不管是在GPU渲染过程中，还是一直所熟悉的进程切换，上下文切换在哪里都是一个相当耗时的操作。首先我要保存当前屏幕渲染环境，然后切换到一个新的绘制环境，申请绘制资源，初始化环境，然后开始一个绘制，绘制完毕后销毁这个绘制环境，如需要切换到On-Screen Rendering或者再开始一个新的离屏渲染重复之前的操作。 下图描述了一次mask的渲染操作。

构思：不使用或尽量少使用maskToBounds进行圆角处理
方案：
1、缓存视图渲染内容

self.layer.shouldRasterize = YES;  
self.layer.rasterizationScale = [UIScreen mainScreen].scale;

这样大部分情况下可以马上挽救你的帧数在55帧每秒以上。shouldRasterize = YES可以使视图渲染内容被缓存起来，下次绘制的时候可以直接显示缓存，当然要在视图内容不改变的情况下。

2、预先生成圆角图片
采取预先生成圆角图片，并缓存起来这个方法才是比较好的手段。预处理圆角图片可以在后台处理，处理完毕后缓存起来，再在主线程显示，这就避免了不必要的离屏渲染了。

3、镂空圆形图片覆盖
此方法可以实现圆形头像效果，这个也是极为高效的方法。缺点就是对视图的背景有要求，单色背景效果就最为理想。

4、 Core Graphics API 绘制圆角
在willDisplayCell的方法里面我们把 cell的背景设置成透明，然后自定义 UIView 做为 cell 的 backgroundView，那如果需要选中状态的话，还需要再自定义一个 UIView 做为 cell 的 selectedBackgroundView,通过 Core Graphics API 来实现 UIView 图层圆角的绘制。

实操的时候，这里有几篇文章值得借鉴：

• 1、iOS 设置tableView每个分区cell圆角
• 2、修改 UITableView 的 UITableViewCell 圆角和 Section 圆角
• 3、tablviewcell中圆角处理 离屏渲染问题

补充：UILabel实现圆角
1、不设置背景色（backgroundColor）类型：只设置borderWidth、borderColor的label，直接设置cornerRadius，不需要设置masksToBounds = YES，就可以实现圆角功能。
2、需要设置背景色（backgroundColor）类型：直接设置cornerRadius是不能正常显示圆角的，原因是：UILabel设置backgroundColor的行为，不再是设定layer的背景色而是为contents设置背景色。所以解决方式是我们不去设置label的backgroundColor，而是直接设置label.layer.backgroundColor，这样就可以实现单独设置cornerRadius，显示圆角的效果。代码：

    UILabel *tagLabel = [UILabel new];
    tagLabel.text = @"减";
    tagLabel.textColor = [UIColor whiteColor];
    tagLabel.font = [UIFont systemFontOfSize:12];
    tagLabel.layer.backgroundColor = [UIColor greenColor].CGColor;
    tagLabel.layer.cornerRadius = 2;

三、复杂层级处理

问题：subview层级太复杂，给cell在绘制时添加很大的负担
原因：层级太复杂，需要做大量透明处理。
构思：手动绘制视图提升流畅性。将一些相对重复性很大的视图选择使用CoreText和CoreGraphic技术直接绘制在一个视图上，减少视图的层级。

实操细节分析：
1、手动绘制方法，不是直接子类化 UITableViewCell，然后覆盖 drawRect: 方法，这样你会得到一个大黑块！因为 cell 中不是只有一个 content view。如果不了解 cell 的层次结构，可以用 Reveal 去看下。
2、绘制 cell 不建议使用 UIView，而是用 CALayer。 UIView 的绘制是建立在 CoreGraphic 上的，使用的是 CPU。CALayer 使用的是 Core Animation，CPU，GPU 通吃，由系统决定使用哪个。View的绘制使用的是自下向上的一层一层的绘制，然后渲染。Layer处理的是 Texure，利用 GPU 的 Texture Cache 和独立的浮点数计算单元加速纹理的处理。
3、GPU不喜欢透明，所以所有的绘图一定要弄成不透明，对于圆角和阴影这些的可以截个伪透明的小图然后绘制上去。在layer的回调里一定也只做绘图，不做计算！

实操借鉴：CoreText实现图文混排系列，进一步学习中。

四、图片尺寸处理优化

问题： 图片通过contentMode处理显示，对tableview滚动速度同样会造成影响。
原因：图片变形需要对图片做 transform ，每次压缩图片都要对图片乘以一个变换矩阵，如果显示的图片很多，这个计算量是不同忽视的。
构思方案：
1、从网络下载图片后先根据需要显示的图片大小切/压缩成合适大小的图，每次只显示处理过大小的图片，当查看大图时在显示大图。
2、服务器直接返回预处理好的小图和大图以及对应的尺寸最好。
实操：
1、图片剪切压缩集成。
2、后台配合。
实操借鉴：
1、UIImage剪裁、压缩、拉伸等处理
2、iOS 图片压缩方法

五、图片加载时间段优化

问题：当TableView快速滚动时，仍然会出现加载跟不上占用系统资源，导致卡顿。
原因： 当TableView的cell中图片很多时，快速滚动页面，使用SDWebImage加载图片虽然是异步过程，但是仍然十分占用系统资源。
构思：快速滚动或滚动时，图片异步加载处理。
方案：
1、TableView滚动的时候不去加载未加载过的图片，停止滚动后再从网络加载（做好监听判断处理）。
2、TableView快速滚动的时候（做好监听判断处理）不加载未加载过的图片，当滚动速度小于某个区间值（不管是拖动中还是没有拖动，不管是加速还是减速中）的时候再从网络加载未加载过的图片。

注：已经加载过得图片，无论什么时候都加载该图片（因为SDWebImage会将加载过得图片缓存下来，再次加载的时候从缓存中取，这样就不用开辟线程下载图片了）

方案分析：
1、思路一：
优点：逻辑简单清晰，容易处理。
缺点：属于一种完全考虑数据优化的角度去处理问题，可以减少很多系统资源的占有，但是感觉缺少了用户体验，或者说是用户体验极差，只有在停止的时候才去加载图片，那么中间都是一片空白。

2、思路二
优点：将用户体验和图片异步加载减压两个方面都考虑在内，取一个相对比较合理的空间，实现两方面的优化。各取0.5，加起来会是大于1的效果。
缺点：逻辑复杂，处理麻烦，需要进行多次的调试测试。

实现基本思路：
1、写一张图片展示的表格
2、导入图片数组数据，实现加载渲染图片的方法。
3、监听表格滚动速度，设置合理滚动区间之内的判断（去加载未加载过的网络图片）
4、记录已加载的网络图片并判断。
5、表格停止滚动时/接触tableview时，加载当前显示cell未加载下来的图片，并渲染在cell上。

实操借鉴：
1、TableView优化之快速滑动下的忽略加载
2、TableView加载图片的优化逻辑
3、iOS 同一页面加载上百张图片，迅速滑动时导致内存暴涨程序崩溃的参考解决方法
方案二是根据前两篇的思路结合应用，最后一篇便是好的应用。

参考链接：
1、UILabel简单高效实现圆角的方式
2、【原/转】UITableview性能优化总结

发现一些更优秀的，还有好多需要学习：
1、老生常谈之UITableView的性能优化
2、UITableView性能优化，超实用