一、概念理解
OpenGL中，GPU屏幕渲染有以下兩種方式：
- On-Screen Rendering
意為當前屏幕渲染，指的是GPU的渲染操作是在當前用於顯示的屏幕緩沖區中進行。
- Off-Screen Rendering
意為離屏渲染，指的是GPU在當前屏幕緩沖區以外新開辟一個緩沖區進行渲染操作。
圖 1- 1
通常來說，計算機系統中 CPU、GPU、顯示器是以上面這種方式協同工作的。CPU 計算好顯示內容提交到 GPU，GPU 渲染完成后將渲染結果放入幀緩沖區，隨后視頻控制器會按照 VSync 信號如下圖1-4所示，逐行讀取幀緩沖區的數據，經過可能的數模轉換傳遞給顯示器顯示。
二、離屏渲染觸發方式
設置了以下屬性時，都會觸發離屏繪制：
- shouldRasterize（光柵化）
- masks（遮罩）
- shadows（陰影）
- edge antialiasing（抗鋸齒）
- group opacity（不透明）
需要注意的是，如果shouldRasterize被設置成YES，在觸發離屏繪制的同時，會將光柵化后的內容緩存起來，如果對應的layer及其sublayers沒有發生改變，在下一幀的時候可以直接復用。這將在很大程度上提升渲染性能。
而其它屬性如果是開啟的，就不會有緩存，離屏繪制會在每一幀都發生。
相比於當前屏幕渲染，離屏渲染的代價是很高的，主要體現在兩個方面：
1.創建新緩沖區
要想進行離屏渲染，首先要創建一個新的緩沖區。
2. 上下文切換
離屏渲染的整個過程，需要多次切換上下文環境：先是從當前屏幕（On-Screen）切換到離屏（Off-Screen）；等到離屏渲染結束以后，將離屏緩沖區的渲染結果顯示到屏幕上有需要將上下文環境從離屏切換到當前屏幕。而上下文環境的切換是要付出很大代價的。
在 VSync 信號到來后，系統圖形服務會通過 CADisplayLink 等機制通知 App，App 主線程開始在 CPU 中計算顯示內容，比如視圖的創建、布局計算、圖片解碼、文本繪制等。隨后 CPU 會將計算好的內容提交到 GPU 去，由 GPU 進行變換、合成、渲染。隨后 GPU 會把渲染結果提交到幀緩沖區去，等待下一次 VSync 信號到來時顯示到屏幕上。由於垂直同步的機制，如果在一個 VSync 時間內，CPU 或者 GPU 沒有完成內容提交，則那一幀就會被丟棄，等待下一次機會再顯示，而這時顯示屏會保留之前的內容不變。這就是界面卡頓的原因。從上圖中可以看到，CPU 和 GPU 不論哪個阻礙了顯示流程，都會造成掉幀現象。所以開發時，也需要分別對 CPU 和 GPU 壓力進行評估和優化。
iOS 的顯示系統是由 VSync 信號驅動的，VSync 信號由硬件時鍾生成，每秒鍾發出 60 次（這個值取決設備硬件，比如 iPhone 真機上通常是 59.97）。iOS 圖形服務接收到 VSync 信號后，會通過 IPC 通知到 App 內。App 的 Runloop 在啟動后會注冊對應的 CFRunLoopSource 通過 mach_port 接收傳過來的時鍾信號通知，隨后 Source 的回調會驅動整個 App 的動畫與顯示。
Core Animation 在 RunLoop 中注冊了一個 Observer，監聽了 BeforeWaiting 和 Exit 事件。當一個觸摸事件到來時，RunLoop 被喚醒，App 中的代碼會執行一些操作，比如創建和調整視圖層級、設置 UIView 的 frame、修改 CALayer 的透明度、為視圖添加一個動畫；這些操作最終都會被 CALayer 標記，並通過 CATransaction 提交到一個中間狀態去。當上面所有操作結束后，RunLoop 即將進入休眠（或者退出）時，關注該事件的 Observer 都會得到通知。這時 Core Animation 注冊的那個 Observer 就會在回調中，把所有的中間狀態合並提交到 GPU 去顯示；如果此處有動畫，通過 DisplayLink 穩定的刷新機制會不斷的喚醒runloop，使得不斷的有機會觸發observer回調，從而根據時間來不斷更新這個動畫的屬性值並繪制出來。
為了不阻塞主線程，Core Animation 的核心是 OpenGL ES 的一個抽象物，所以大部分的渲染是直接提交給GPU來處理。 而Core Graphics/Quartz 2D的大部分繪制操作都是在主線程和CPU上同步完成的，比如自定義UIView的drawRect里用CGContext來畫圖。
AsyncDisplay介紹
阻塞主線程的繪制任務主要是這三大類：Layout計算視圖布局文本寬高、Rendering文本渲染圖片解碼圖片繪制、UIKit對象創建更新釋放。除了UIKit和CoreAnimation相關操作必須在主線程中進行，其他的都可以挪到后台線程異步執行。
AsyncDisplay通過抽象UIView的關系創建了ASDisplayNode類，ASDisplayNode是線程安全的，它可以在后台線程創建和修改。Node 剛創建時，並不會在內部新建 UIView 和 CALayer，直到第一次在主線程訪問 view 或 layer 屬性時，它才會在內部生成對應的對象。當它的屬性（比如frame/transform）改變后，它並不會立刻同步到其持有的 view 或 layer 去，而是把被改變的屬性保存到內部的一個中間變量，稍后在需要時，再通過某個機制一次性設置到內部的 view 或 layer。從而可以實現異步並發操作。
AsyncDisplay實現依賴如同Core Animation在runloop中注冊observer事件來觸發。
同樣附上一篇介紹AsyncDisplay的好文 《iOS保持界面流暢的技巧和AsyncDisplay介紹》