iOS開發：UITableView的優化技巧－異步繪制Cell

最近在微博上看到一個很好的開源項目VVeboTableViewDemo，是關於如何優化UITableView的。加上正好最近也在優化項目中的類似朋友圈功能這塊，思考了很多關於UITableView的優化技巧，相信這塊是難點也是痛點，所以決定詳細的整理下我對優化UITableView的理解。

UITableView作為iOS開發中最重要的控件之一，其中的實現原理很是考究。Apple在這塊的優化水平直接決定了iOS的體驗能甩安卓幾條街，哈哈，扯淡扯多了。。。好了，廢話不多說，直接進入主題。首先來談談我對UITableView的認識：

UITableView的簡單認識

UITableView最核心的思想就是UITableViewCell的重用機制。簡單的理解就是：UITableView只會創建一屏幕（或一屏幕多一點）的UITableViewCell，其他都是從中取出來重用的。每當Cell滑出屏幕時，就會放入到一個集合（或數組）中（這里就相當於一個重用池），當要顯示某一位置的Cell時，會先去集合（或數組）中取，如果有，就直接拿來顯示；如果沒有，才會創建。這樣做的好處可想而知，極大的減少了內存的開銷。

知道UITableViewCell的重用原理后，我們來看看UITableView的回調方法。UITableView最主要的兩個回調方法是tableView:cellForRowAtIndexPath:和tableView:heightForRowAtIndexPath:。理想上我們是會認為UITableView會先調用前者，再調用后者，因為這和我們創建控件的思路是一樣的，先創建它，再設置它的布局。但實際上卻並非如此，我們都知道，UITableView是繼承自UIScrollView的，需要先確定它的contentSize及每個Cell的位置，然后才會把重用的Cell放置到對應的位置。所以事實上，UITableView的回調順序是先多次調用tableView:heightForRowAtIndexPath:以確定contentSize及Cell的位置，然后才會調用tableView:cellForRowAtIndexPath:，從而來顯示在當前屏幕的Cell。

舉個例子來說：如果現在要顯示100個Cell，當前屏幕顯示5個。那么刷新（reload）UITableView時，UITableView會先調用100次tableView:heightForRowAtIndexPath:方法，然后調用5次tableView:cellForRowAtIndexPath:方法；滾動屏幕時，每當Cell滾入屏幕，都會調用一次tableView:heightForRowAtIndexPath:、tableView:cellForRowAtIndexPath:方法。

看到這里，想必大伙也都能隱約察覺到，UITableView優化的首要任務是要優化上面兩個回調方法。事實也確實如此，下面按照我探討進階的過程，來研究如何優化：

優化探索，項目拿到手時代碼是這樣：

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- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath { ContacterTableCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:@"ContacterTableCell"]; if (!cell) { cell = (ContacterTableCell *)[[[NSBundle mainBundle] loadNibNamed:@"ContacterTableCell" owner:self options:nil] lastObject]; } NSDictionary *dict = self.dataList[indexPath.row]; [cell setContentInfo:dict]; return cell; } - (CGFloat)tableView:(UITableView *)tableView heightForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath { UITableViewCell *cell = [tableView cellForRowAtIndexPath:indexPath]; return cell.frame.size.height; }

 

看到這段代碼，對於剛畢業的我來說，覺得還是蠻巧妙的，但巧歸巧，當Cell非常復雜的時候，直接卡出翔了。。。特別是在我的Touch4上，這我能忍？！好吧，依據上面UITableView原理的分析，我們先來分析它為什么卡？
這樣寫，在Cell賦值內容的時候，會根據內容設置布局，當然也就可以知道Cell的高度，想想如果1000行，那就會調用1000+頁面Cell個數次tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath方法，而我們對Cell的處理操作，都是在這個方法里的！什么賦值、布局等等。開銷自然很大，這種方案Pass。。。改進代碼。

改進代碼后：

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- (CGFloat)tableView:(UITableView *)tableView heightForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath { NSDictionary *dict = self.dataList[indexPath.row]; return [ContacterTableCell cellHeightOfInfo:dict]; }

 

思路是把賦值和計算布局分離。這樣讓tableView:cellForRowAtIndexPath:方法只負責賦值，tableView:heightForRowAtIndexPath:方法只負責計算高度。注意：兩個方法盡可能的各司其職，不要重疊代碼！兩者都需要盡可能的簡單易算。Run一下，會發現UITableView滾動流暢了很多。。。

基於上面的實現思路，我們可以在獲得數據后，直接先根據數據源計算出對應的布局，並緩存到數據源中，這樣在tableView:heightForRowAtIndexPath:方法中就直接返回高度，而不需要每次都計算了。

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- (CGFloat)tableView:(UITableView *)tableView heightForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath { NSDictionary *dict = self.dataList[indexPath.row]; CGRect rect = [dict[@"frame"] CGRectValue]; return rect.frame.height; }

 

其實上面的改進方法並不是最佳方案，但基本能滿足簡單的界面！記得開頭我的任務嗎？像朋友圈那樣的圖文混排，這種方案還是扛不住的！我們需要進入更深層次的探究：自定義Cell的繪制。

我們在Cell上添加系統控件的時候，實質上系統都需要調用底層的接口進行繪制，當我們大量添加控件時，對資源的開銷也會很大，所以我們可以索性直接繪制，提高效率。是不是說的很抽象？廢話不多說，直接上代碼：

首先需要給自定義的Cell添加draw方法，（當然也可以重寫drawRect）然后在方法體中實現：

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//異步繪制 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ CGRect rect = [_data[@"frame"] CGRectValue]; UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(rect.size, YES, 0); CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext(); //整個內容的背景 [[UIColor colorWithRed:250/255.0 green:250/255.0 blue:250/255.0 alpha:1] set]; CGContextFillRect(context, rect); //轉發內容的背景 if ([_data valueForKey:@"subData"]) { [[UIColor colorWithRed:243/255.0 green:243/255.0 blue:243/255.0 alpha:1] set]; CGRect subFrame = [_data[@"subData"][@"frame"] CGRectValue]; CGContextFillRect(context, subFrame); [[UIColor colorWithRed:200/255.0 green:200/255.0 blue:200/255.0 alpha:1] set]; CGContextFillRect(context, CGRectMake(0, subFrame.origin.y, rect.size.width, .5)); } { //名字 float leftX = SIZE_GAP_LEFT+SIZE_AVATAR+SIZE_GAP_BIG; float x = leftX; float y = (SIZE_AVATAR-(SIZE_FONT_NAME+SIZE_FONT_SUBTITLE+6))/2-2+SIZE_GAP_TOP+SIZE_GAP_SMALL-5; [_data[@"name"] drawInContext:context withPosition:CGPointMake(x, y) andFont:FontWithSize(SIZE_FONT_NAME) andTextColor:[UIColor colorWithRed:106/255.0 green:140/255.0 blue:181/255.0 alpha:1] andHeight:rect.size.height]; //時間+設備 y += SIZE_FONT_NAME+5; float fromX = leftX; float size = [UIScreen screenWidth]-leftX; NSString *from = [NSString stringWithFormat:@"%@ %@", _data[@"time"], _data[@"from"]]; [from drawInContext:context withPosition:CGPointMake(fromX, y) andFont:FontWithSize(SIZE_FONT_SUBTITLE) andTextColor:[UIColor colorWithRed:178/255.0 green:178/255.0 blue:178/255.0 alpha:1] andHeight:rect.size.height andWidth:size]; } //將繪制的內容以圖片的形式返回，並調主線程顯示 UIImage *temp = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext(); UIGraphicsEndImageContext(); dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ if (flag==drawColorFlag) { postBGView.frame = rect; postBGView.image = nil; postBGView.image = temp; } } //內容如果是圖文混排，就添加View，用CoreText繪制 [self drawText]; }}

 

上述代碼只貼出來部分功能，但大體的思路都是一樣的，各個信息都是根據之前算好的布局進行繪制的。這里是需要異步繪制，但如果在重寫drawRect方法就不需要用GCD異步線程了，因為drawRect本來就是異步繪制的。對於圖文混排的繪制，可以移步Google，研究下CoreText，這塊內容太多了，不便展開。
好了，至此，我們又讓UITableView的效率提高了一個等級！但我們的步伐還遠遠不止這些，下面我們還可以從UIScrollView的角度出發，再次找到突破口。

滑動UITableView時，按需加載對應的內容
直接上代碼：

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//按需加載 - 如果目標行與當前行相差超過指定行數，只在目標滾動范圍的前后指定3行加載。 - (void)scrollViewWillEndDragging:(UIScrollView *)scrollView withVelocity:(CGPoint)velocity targetContentOffset:(inout CGPoint *)targetContentOffset{ NSIndexPath *ip = [self indexPathForRowAtPoint:CGPointMake(0, targetContentOffset->y)]; NSIndexPath *cip = [[self indexPathsForVisibleRows] firstObject]; NSInteger skipCount = 8; if (labs(cip.row-ip.row)>skipCount) { NSArray *temp = [self indexPathsForRowsInRect:CGRectMake(0, targetContentOffset->y, self.width, self.height)]; NSMutableArray *arr = [NSMutableArray arrayWithArray:temp]; if (velocity.y<0) { NSIndexPath *indexPath = [temp lastObject]; if (indexPath.row+3<datas.count) { [arr addObject:[NSIndexPath indexPathForRow:indexPath.row+1 inSection:0]]; [arr addObject:[NSIndexPath indexPathForRow:indexPath.row+2 inSection:0]]; [arr addObject:[NSIndexPath indexPathForRow:indexPath.row+3 inSection:0]]; } } else { NSIndexPath *indexPath = [temp firstObject]; if (indexPath.row>3) { [arr addObject:[NSIndexPath indexPathForRow:indexPath.row-3 inSection:0]]; [arr addObject:[NSIndexPath indexPathForRow:indexPath.row-2 inSection:0]]; [arr addObject:[NSIndexPath indexPathForRow:indexPath.row-1 inSection:0]]; } } [needLoadArr addObjectsFromArray:arr]; } }

 

記得在tableView:cellForRowAtIndexPath:方法中加入判斷：

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if (needLoadArr.count>0&&[needLoadArr indexOfObject:indexPath]==NSNotFound) { [cell clear]; return; }

 

滾動很快時，只加載目標范圍內的Cell，這樣按需加載，極大的提高流暢度。

寫了這么多，也差不多該來個總結了！UITableView的優化主要從三個方面入手：

• 提前計算並緩存好高度（布局），因為heightForRowAtIndexPath:是調用最頻繁的方法；
• 異步繪制，遇到復雜界面，遇到性能瓶頸時，可能就是突破口；
• 滑動時按需加載，這個在大量圖片展示，網絡加載的時候很管用！（SDWebImage已經實現異步加載，配合這條性能杠杠的）。

除了上面最主要的三個方面外，還有很多幾乎大伙都很熟知的優化點：

• 正確使用reuseIdentifier來重用Cells
• 盡量使所有的view opaque，包括Cell自身
• 盡量少用或不用透明圖層
• 如果Cell內現實的內容來自web，使用異步加載，緩存請求結果
• 減少subviews的數量
• 在heightForRowAtIndexPath:中盡量不使用cellForRowAtIndexPath:，如果你需要用到它，只用一次然后緩存結果
• 盡量少用addView給Cell動態添加View，可以初始化時就添加，然后通過hide來控制是否顯示

尾巴
肯定很多人會非常好奇，為什么我都是手動用代碼創建Cell的？現在主流不都是Xib、Storyboard什么的嘛？我的回答是：要想提高效率，還是手動寫有用！拋開Xib、Storyboard需要系統自動轉碼，給系統多加了一層負擔不談，自定義Cell的繪制更是無從下手，所以，在我看來，復雜的需要高效的界面，還是手動寫代碼吧！！！

最后如果你們的項目都是用的Xib、Storyboard，並需要優化UITableView的話，sunnyxx大神提出了好的方案：http://blog.sunnyxx.com/2015/05/17/cell-height-calculation/ 大伙可以自行研究研究。

知識是需要不斷學習的，作為剛上路的我，如果有什么理解不到位的，歡迎大伙留言指正，如果你有什么更牛逼的想法，希望一起交流交流。

注明：本篇的分析源碼來源於開源項目VVeboTableViewDemo
參考：https://github.com/johnil/VVeboTableViewDemo