UIView的drawRect vs CALayer的display

1. UIView 的 drawRect: 方法

1.1 什么是 drawRect:?

drawRect: 是 UIView 提供的绘制方法，它用于在 UIView 视图的 context（图形上下文）中进行自定义绘制。

@interface MyView : UIView
@end

@implementation MyView
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextSetFillColorWithColor(context, [UIColor redColor].CGColor);
    CGContextFillRect(context, rect);
}
@end

1.2 drawRect: 的特点

• 只有在 setNeedsDisplay 或 setNeedsDisplayInRect: 触发时，系统才会调用 drawRect: 进行重绘。
• 不能手动调用 drawRect:，它是由 UIKit 内部决定何时调用的。
• 适用于 需要自定义绘制内容（如 CGContext 画图、文字渲染）。
• 不会自动缓存绘制内容，每次 drawRect: 都会重新绘制整个 UIView。

1.3 什么时候使用 drawRect:?

• 需要自定义图形绘制，例如绘制 曲线、图标、渐变色。
• 需要 动态渲染，比如根据用户输入修改 UIView 内容。

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2. CALayer 的 display: 方法

2.1 什么是 display:?

display: 是 CALayer 用于内容渲染的方法，与 drawRect: 类似，但它是 Core Animation 级别的绘制。

@interface MyLayer : CALayer
@end

@implementation MyLayer
- (void)display {
    self.contents = (__bridge id)[UIImage imageNamed:@"image.png"].CGImage;
}
@end

2.2 display: 的特点

• display: 是 CALayer 直接处理内容的绘制方法，比 drawRect: 更底层。
• 你可以 直接设置 contents（通常是 CGImageRef），而不必手动绘制。
• 不像 UIView 的 drawRect: 依赖 Core Graphics 进行绘制，display: 可以 手动控制 何时绘制内容。
• 比 drawRect: 更高效，因为 CALayer 可以缓存 其 contents，减少重绘成本。

2.3 什么时候使用 display:?

• 需要直接修改 CALayer 的 contents，比如图片缓存或纹理映射。
• 避免不必要的 CPU 计算，将绘制任务交给 GPU 处理。
• 在 复杂动画 场景下，减少 CPU 参与过多绘制。

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3. UIView 和 CALayer 绘制的核心区别

	UIView (drawRect:)	CALayer (display:)
调用方式	由 UIKit 自动触发	需要手动触发或 displayLayer: 代理方法
绘制方式	通过 CGContext 进行绘制	直接设置 contents，通常为 CGImageRef
性能	依赖 CPU 计算	依赖 GPU 计算，性能更优
适用场景	复杂的自定义绘制（如图形、文本）	直接处理图片、缓存内容

如果你不需要复杂的 CGContext 绘制，直接用 CALayer 的 contents 可能会更高效。

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4. 如何优化 Core Animation 提高流畅度？

如果你的 App 在动画或 UI 渲染时出现卡顿，可能是 Core Animation 负载过高。以下是一些优化建议：

4.1 避免不必要的 drawRect: 调用

过多调用 drawRect: 会增加 CPU 负担，建议 缓存绘制结果，避免每次都重新计算。

// 只在必要时重绘
[self setNeedsDisplay];

4.2 使用 shouldRasterize 提前缓存内容

如果 UIView 或 CALayer 需要多次绘制，启用 rasterization 可以缓存渲染结果，减少绘制开销。

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

4.3 避免 Offscreen Rendering（离屏渲染）

某些 CALayer 属性会触发离屏渲染，例如：

• shadowPath 未指定时的 shadow。
• mask 或 cornerRadius 配合 backgroundColor 使用。

优化方法：

layer.shadowPath = [UIBezierPath bezierPathWithRect:layer.bounds].CGPath;

4.4 使用 drawsAsynchronously 进行异步绘制

对于复杂 CALayer 绘制，可以开启 drawsAsynchronously 让 GPU 处理绘制任务。

layer.drawsAsynchronously = YES;

4.5 避免大量透明视图（alpha 层级过深）

如果界面上有多个透明视图，会增加 GPU 负担，建议：

• 通过 opaque = YES 关闭不必要的透明度。
• 合并多个透明 UIView 以减少 GPU 计算量。

view.opaque = YES;
view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

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5. 结论

• UIView 主要通过 drawRect: 进行绘制，适用于 复杂的自定义图形。
• CALayer 主要通过 display: 进行绘制，更适用于 直接设置 contents 以提高性能。
• 在优化 Core Animation 时，建议 避免不必要的 drawRect: 调用、减少离屏渲染、使用 rasterization 进行缓存，提高 UI 流畅度。

希望这篇文章能帮助你理解 UIView 和 CALayer 的绘制机制，并更好地优化动画性能！🚀