学习参考了:
http://www.jianshu.com/p/c35a81c3b9eb
https://zsisme.gitbooks.io/ios-/content/chapter11/frame-timing.html
自己总结一下,方便以后使用
NSTimer
iOS按照每秒60次刷新屏幕,然后CAAnimation
计算出需要展示的新的帧,然后在每次屏幕更新的时候同步绘制上去,CAAnimation
最机智的地方在于每次刷新需要展示的时候去计算插值和缓冲。
NSTimer
是如何工作的。
iOS上的每个线程都管理了一个NSRunloop
,字面上看就是通过一个循环来完成一些任务列表。但是对主线程,这些任务包含如下几项:
- 处理触摸事件
- 发送和接受网络数据包
- 执行使用gcd的代码
- 处理计时器行为
- 屏幕重绘
当你设置一个NSTimer
,他会被插入到当前任务列表中,然后直到指定时间过去之后才会被执行。但是何时启动定时器并没有一个时间上限,而且它只会在列表中上一个任务完成之后开始执行。这通常会导致有几毫秒的延迟,但是如果上一个任务过了很久才完成就会导致延迟很长一段时间。
屏幕重绘的频率是一秒钟六十次,但是和定时器行为一样,如果列表中上一个执行了很长时间,它也会延迟。这些延迟都是一个随机值,于是就不能保证定时器精准地一秒钟执行六十次。有时候发生在屏幕重绘之后,这就会使得更新屏幕会有个延迟,看起来就是动画卡壳了。有时候定时器会在屏幕更新的时候执行两次,于是动画看起来就跳动了。
通过一些途径来优化:
- 我们可以用
CADisplayLink
让更新频率严格控制在每次屏幕刷新之后。 - 基于真实帧的持续时间而不是假设的更新频率来做动画。
- 调整动画计时器的
run loop
模式,这样就不会被别的事件干扰。
CADisplayLink:
总是在屏幕完成一次更新之前启动,它的接口设计的和NSTimer
很类似,所以它实际上就是一个内置实现的替代,但是和timeInterval
以秒为单位不同,CADisplayLink
有一个整型的frameInterval
属性,指定了间隔多少帧之后才执行。默认值是1,意味着每次屏幕更新之前都会执行一次。但是如果动画的代码执行起来超过了六十分之一秒,你可以指定frameInterval
为2,就是说动画每隔一帧执行一次(一秒钟30帧)或者3,也就是一秒钟20次,等等。
用CADisplayLink
而不是NSTimer
,会保证帧率足够连续,使得动画看起来更加平滑,但即使CADisplayLink
也不能保证每一帧都按计划执行,一些失去控制的离散的任务或者事件(例如资源紧张的后台程序)可能会导致动画偶尔地丢帧。当使用NSTimer
的时候,一旦有机会计时器就会开启,但是CADisplayLink
却不一样:如果它丢失了帧,就会直接忽略它们,然后在下一次更新的时候接着运行。
计算帧的持续时间:
用CACurrentMediaTime()
记录当前时间,然后和上一帧记录的时间去比较。得到真实的每帧持续的时间,然后代替硬编码的六十分之一秒,来更新UI。
Run Loop和Run Loop
模式:
对于run loop来说,我们就使用了主线程的run loop,因为任何用户界面的更新都需要在主线程执行,但是模式的选择就并不那么清楚了,每个添加到run loop的任务都有一个指定了优先级的模式,为了保证用户界面保持平滑,iOS会提供和用户界面相关任务的优先级,而且当UI很活跃的时候的确会暂停一些别的任务。
一个典型的例子就是当是用UIScrollview
滑动的时候,重绘滚动视图的内容会比别的任务优先级更高,所以标准的NSTimer
和网络请求就不会启动,一些常见的run loop模式如下:
-
NSDefaultRunLoopMode
- 标准优先级 -
NSRunLoopCommonModes
- 高优先级 -
UITrackingRunLoopMode
- 用于UIScrollView
和别的控件的动画
用了NSDefaultRunLoopMode
,但是不能保证动画平滑的运行,所以就可以用NSRunLoopCommonModes
来替代。但是要小心,因为如果动画在一个高帧率情况下运行,你会发现一些别的类似于定时器的任务或者类似于滑动的其他iOS动画会暂停,直到动画结束。
同样可以同时对CADisplayLink
指定多个run loop模式,于是我们可以同时加入NSDefaultRunLoopMode
和UITrackingRunLoopMode
来保证它不会被滑动打断,也不会被其他UIKit控件动画影响性能,像这样:
self.timer = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(step:)];
[self.timer addToRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[self.timer addToRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:UITrackingRunLoopMode];
和CADisplayLink
类似,NSTimer
同样也可以使用不同的run loop模式配置,通过别的函数,而不是+scheduledTimerWithTimeInterval:
构造器
self.timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1/60.0
target:self
selector:@selector(step:)
userInfo:nil
repeats:YES];
[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:self.timer
forMode:NSRunLoopCommonModes];