优化UITableView性能

以前看到过一次这篇文章,里面有很多东西不是很理解,现在又看到一次,还是不理解,记录一下,留着以后理解
转自:http://www.keakon.net/2011/08/03/%E4%BC%98%E5%8C%96UITableView%E6%80%A7%E8%83%BD

在iOS应用中,UITableView应该是使用率最高的视图之一了。iPod、时钟、日历、备忘录、Mail、天气、照片、电话、短信、Safari、App Store、iTunes、Game Center⋯几乎所有自带的应用中都能看到它的身影,可见它的重要性。
然而在使用第三方应用时,却经常遇到性能上的问题,普遍表现在滚动时比较卡,特别是table cell中包含图片的情况时。
实际上只要针对性地优化一下,这种问题就不会有了。有兴趣的可以看看LazyTableImages这个官方的例子程序,虽然也要从网上下载图片并显示,但滚动时丝毫不卡。
下面就说说我对UITableView的了解。不过由于我也是初学者,或许会说错或遗漏一些,因此仅供参考。

首先说下UITableView的原理。有兴趣的可以看看《About Table Views in iOS-Based Applications》。
UITableView是UIScrollView的子类,因此它可以自动响应滚动事件(一般为上下滚动)。
它内部包含0到多个UITableViewCell对象,每个table cell展示各自的内容。当新cell需要被显示时,就会调用tableView:cellForRowAtIndexPath:方法来获取或创建一个cell;而不可视时,它又会被释放。由此可见,同一时间其实只需要存在一屏幕的cell对象即可,不需要为每一行创建一个cell。
此外,UITableView还可以分为多个sections,每个区段都可以有自己的head、foot和cells。而在定位一个cell时,就需要2个字段了:在哪个section,以及在这个section的第几行。这在iOS SDK中是用NSIndexPath来表述的,UIKit为其添加了indexPathForRow:inSection:这个创建方法。
其他诸如编辑之类的就不提了,因为和本文无关。

介绍完原理,接下来就开始优化吧。
1.使用不透明视图。
不透明的视图可以极大地提高渲染的速度。因此如非必要,可以将table cell及其子视图的opaque属性设为YES(默认值)。
其中的特例包括背景色,它的alpha值应该为1(例如不要使用clearColor);图像的alpha值也应该为1,或者在画图时设为不透明。
2.不要重复创建不必要的table cell。
前面说了,UITableView只需要一屏幕的UITableViewCell对象即可。因此在cell不可见时,可以将其缓存起来,而在需要时继续使用它即可。
而UITableView也提供了这种机制,只需要简单地设置一个identifier即可:

static NSString *CellIdentifier = @"xxx";
UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier];
if (cell == nil) {
    cell = [[[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:CellIdentifier] autorelease];
}

值得一提的是,cell被重用时,它内部绘制的内容并不会被自动清除,因此你可能需要调用setNeedsDisplayInRect:或setNeedsDisplay方法。
此外,在添加table cell的时候,如果不需要动画效果,最好不要使用insertRowsAtIndexPaths:withRowAnimation:方法,而是直接调用reloadData方法。因为前者会对所有indexPaths调用tableView:cellForRowAtIndexPath:方法,即便该cell并不需要显示(不知道是不是bug),这就可能创建大量多余的cell。勘误:只是在模拟器上测试如此,真机调试时没有这种bug。
3.减少视图的数目。
UITableViewCell包含了textLabel、detailTextLabel和imageView等view,而你还可以自定义一些视图放在它的contentView里。然而view是很大的对象,创建它会消耗较多资源,并且也影响渲染的性能。
如果你的table cell包含图片,且数目较多,使用默认的UITableViewCell会非常影响性能。奇怪的是,使用自定义的view,而非预定义的view,明显会快些。
当然,最佳的解决办法还是继承UITableViewCell,并在其drawRect:中自行绘制:

- (void)drawRect:(CGRect)rect {    
    if (image) {
        [image drawAtPoint:imagePoint];
        self.image = nil;
    } else {
        [placeHolder drawAtPoint:imagePoint];
    }  
   
    [text drawInRect:textRect withFont:font lineBreakMode:UILineBreakModeTailTruncation];
}

不过这样一来,你会发现选中一行后,这个cell就变蓝了,其中的内容就被挡住了。最简单的方法就是将cell的selectionStyle属性设为UITableViewCellSelectionStyleNone,这样就不会被高亮了。
此外还可以创建CALayer,将内容绘制到layer上,然后对cell的contentView.layer调用addSublayer:方法。这个例子中,layer并不会显著影响性能,但如果layer透明,或者有圆角、变形等效果,就会影响到绘制速度了。解决办法可参见后面的预渲染图像。
4.不要做多余的绘制工作。
在实现drawRect:的时候,它的rect参数就是需要绘制的区域,这个区域之外的不需要进行绘制。
例如上例中,就可以用CGRectIntersectsRect、CGRectIntersection或CGRectContainsRect判断是否需要绘制image和text,然后再调用绘制方法。
5.预渲染图像。
你会发现即使做到了上述几点,当新的图像出现时,仍然会有短暂的停顿现象。解决的办法就是在bitmap context里先将其画一遍,导出成UIImage对象,然后再绘制到屏幕,详细做法可见《利用预渲染加速iOS设备的图像显示》。
6.不要阻塞主线程。
做到前几点后,你的table view滚动时应该足够流畅了,不过你仍可能让用户感到不爽。常见的现象就是在更新数据时,整个界面卡住不动,完全不响应用户请求。
出现这种现象的原因就是主线程执行了耗时很长的函数或方法,在其执行完毕前,无法绘制屏幕和响应用户请求。其中最常见的就是网络请求了,它通常都需要花费数秒的时间,而你不应该让用户等待那么久。
解决办法就是使用多线程,让子线程去执行这些函数或方法。这里面还有一个学问,当下载线程数超过2时,会显著影响主线程的性能。因此在使用ASIHTTPRequest时,可以用一个NSOperationQueue来维护下载请求,并将其maxConcurrentOperationCount设为2。而NSURLRequest则可以配合GCD来实现,或者使用NSURLConnection的setDelegateQueue:方法。
当然,在不需要响应用户请求时,也可以增加下载线程数,以加快下载速度:

- (void)scrollViewDidEndDragging:(UIScrollView *)scrollView willDecelerate:(BOOL)decelerate {
    if (!decelerate) {
        queue.maxConcurrentOperationCount = 5;
    }
}

- (void)scrollViewDidEndDecelerating:(UIScrollView *)scrollView {
    queue.maxConcurrentOperationCount = 5;
}

- (void)scrollViewWillBeginDragging:(UIScrollView *)scrollView {
    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;
}

此外,自动载入更新数据对用户来说也很友好,这减少了用户等待下载的时间。例如每次载入50条信息,那就可以在滚动到倒数第10条以内时,加载更多信息:

- (void)tableView:(UITableView *)tableView willDisplayCell:(UITableViewCell *)cell forRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    if (count - indexPath.row < 10 && !updating) {
        updating = YES;
        [self update];
    }
}
// update方法获取到结果后,设置updating为NO

还有一点要注意的就是当图片下载完成后,如果cell是可见的,还需要更新图像:

NSArray *indexPaths = [self.tableView indexPathsForVisibleRows];
for (NSIndexPath *visibleIndexPath in indexPaths) {
    if (indexPath == visibleIndexPath) {
        MyTableViewCell *cell = (MyTableViewCell *)[self.tableView cellForRowAtIndexPath:indexPath];
        cell.image = image;
        [cell setNeedsDisplayInRect:imageRect];
        break;
    }
}
// 也可不遍历,直接与头尾相比较,看是否在中间即可。

最后还是前面所说过的insertRowsAtIndexPaths:withRowAnimation:方法,插入新行需要在主线程执行,而一次插入很多行的话(例如50行),会长时间阻塞主线程。而换成reloadData方法的话,瞬间就处理完了。

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