UI绘制原理

1、UIView的绘制流程

对这个流程进行下说明：

1、 当我们调用[UIView setNeedsDisplay]方法时，并没有执行立即执行绘制工作；

2、 而是马上调用[view.layer setNeedsDisplay]方法，给当前layer打上脏标记；

3、 在当前RunLoop快要结束的时候调用[layer display]方法，来进入到当前视图的真正绘制当中；

4、 在[layer display]方法内部，系统会判断layer的layer.delegate是否能响应[layer.delegate respondsToSelector:@selector(displayLayer:)]方法，
a. 如果没有实现，则执行系统的绘制流程；
b. 如果实现了则会进入异步绘制的入口；

5、 最后把绘制完的backing store（可以理解为位图）提交给GPU

2、系统绘制流程

系统绘制流程

对这个流程进行下说明：

1、 在layer内部会创建一个backing store，我们可以理解为CGContextRef上下文；

2、 判断layer是否有delegate
a. 如果有delegate，则会执行[layer.delegate drawLayer:inContext]（这个方法的执行是在系统内部执行的），然后在这个方法中会调用[view drawRect:]方法，也就是我们重写view的drawRect:方法才会被调用到。
b. 如果没有delegate，会调用layer的drawInContext方法，也就是我们可以重写的layer的该方法，此刻会被调用到

3、 最后把绘制完的backing store（可以理解为位图）提交给GPU。

3、异步绘制实现

异步绘制实现

1、 某个时机调用setNeedsDisplay;
2、 runloop将要结束时调用[CALayer display];
3、 若代理实现了displayLayer将会调用此方法，在子线程中做异步绘制的工作；
4、 在子线程中创建上下文、绘制控件并生成图片；
5、 在主线程中设置layer.contents，将生成的视图展示在layer上。

示例：

#import <UIKit/UIKit.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface AsyncDrawLabel : UIView

@property (nonatomic, copy) NSString *text;
@property (nonatomic, strong) UIFont *font;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

#import "AsyncDrawLabel.h"
#import <CoreText/CoreText.h>

@implementation AsyncDrawLabel

- (void)setText:(NSString *)text {
    _text = text;
}

- (void)setFont:(UIFont *)font {
    _font = font;
}


// 除了在drawRect方法中, 其他地方获取context需要自己创建[https://www.jianshu.com/p/86f025f06d62] coreText用法简介:[https://www.cnblogs.com/purple-sweet-pottoes/p/5109413.html]
 
- (void)displayLayer:(CALayer *)layer {
    CGSize size = self.bounds.size;
    CGFloat scale = [UIScreen mainScreen].scale;
    // 异步绘制，切换至子线程
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, NO, scale);
        // 获取当前上下文
        CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
        [self draw:context size:size];
        UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
        UIGraphicsEndImageContext();
        // 子线程完成工作，切换至主线程显示
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            self.layer.contents = (__bridge id)image.CGImage;
        });
    });
}

- (void)draw:(CGContextRef)context size:(CGSize)size {
    // 将坐标系上下翻转，因为底层坐标系和 UIKit 坐标系原点位置不同。
    CGContextSetTextMatrix(context, CGAffineTransformIdentity);
    // 文本沿着Y轴移动
    CGContextTranslateCTM(context, 0, size.height); // 原点为左下角
    // 文本反转成context坐标系
    CGContextScaleCTM(context, 1, -1);
    // 创建绘制区域
    CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();
    CGPathAddRect(path, NULL, CGRectMake(0, 0, size.width, size.height));
    // 创建需要绘制的文字
    NSMutableAttributedString *attrStr = [[NSMutableAttributedString alloc]initWithString:self.text];
    [attrStr addAttribute:NSFontAttributeName value:self.font range:NSMakeRange(0, self.text.length)];
    // 根据attStr生成CTFramesetterRef
    CTFramesetterRef framesetter = CTFramesetterCreateWithAttributedString((CFAttributedStringRef)attrStr);
    CTFrameRef frame = CTFramesetterCreateFrame(framesetter, CFRangeMake(0, attrStr.length), path, NULL);
    // 将frame的内容绘制到content中
    CTFrameDraw(frame, context);
}

@end

#import "ViewController.h"
#import "AsyncDrawLabel.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view.
    
    AsyncDrawLabel *label = [[AsyncDrawLabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(100, 100, 200, 100)];
    label.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
    label.text = @"异步绘制text";
    label.font = [UIFont systemFontOfSize:16];
    [self.view addSubview:label];
    [label.layer setNeedsDisplay]; // 不调用的话不会触发displayLayer方法
}

@end