iOS 中關於列表滾動流暢方案的一些探討

leeeisok發表於2019-03-04
iOS

近些年，App 越來越推崇體驗至上，隨隨便便亂寫一通的話已經很難讓使用者買帳了，順滑的列表便是其中很重要的一點。如果一個 App 的頁面滾動起來總是卡頓卡頓的，輕則被當作反面教材來吐槽或者襯托“我們的 App balabala...”，重則直接解除安裝。正好最近在優化這一塊兒，總結記錄下。

如果說有什麼好的部落格文章推薦，ibireme 的 iOS 保持介面流暢的技巧 這篇堪稱經典，牆裂推薦反覆閱讀。這篇文章中講解了很多的優化點，我自己總結了下收益最大的兩個優化點：

  • 避免重複多次計算 cell 行高
  • 文字非同步渲染

iOS 中關於列表滾動流暢方案的一些探討

大家可以看看上面這張圖的對比分析，資料是 iPhone6 的機子用 instruments 抓的，左邊的是用 Auto Layout 繪製介面的資料分析，正常如果想平滑滾動的話，fps 至少需要穩定在 55 左右，我們可以發現，在沒有快取行高和非同步渲染的情況下 fps 是最低的，可以說是比較卡頓了，至少是能肉眼感覺出來，能滿足平滑滾動要求的也只有在快取行高且非同步渲染的情況下；右邊的是沒用 Auto Layout 直接用 frame 來繪製介面的資料分析，可以發現即使沒有非同步渲染，也能勉強滿足平滑滾動的要求，如果開啟非同步渲染的話，可以說是相當的絲滑了。

避免重複多次計算 cell 行高

TableView 行高計算可以說是個老生常談的問題了，heightForRowAtIndexPath: 是個呼叫相當頻繁的方法，在裡面做過多的事情難免會造成卡頓。 在 iOS 8 中，我們可以通過設定下面兩個屬性來很輕鬆的實現高度自適應：

self.tableView.estimatedRowHeight = 88;
self.tableView.rowHeight = UITableViewAutomaticDimension;
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雖然很方便，不過如果你的頁面對效能有一定要求，建議不要這麼做，具體可以看看 sunnyxx 的 優化UITableViewCell高度計算的那些事。文中針對 Auto Layout，提供了個 cell 行高的快取庫 UITableView-FDTemplateLayoutCell，可以很好的幫助我們避免 cell 行高多次計算的問題。

如果不使用 Auto Layout，我們可以在請求完拿到資料後提前計算好頁面每個控制元件的 frame 和 cell 高度，並且快取在記憶體中，用的時候直接在 heightForRowAtIndexPath: 取出計算好的值就行，大概流程如下：

  • 模擬請求資料回撥：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];

[self buildTestDataThen:^(NSMutableArray <FDFeedEntity *> *entities) {
self.data = @[].mutableCopy;
@autoreleasepool {
for (FDFeedEntity *entity in entities) {
FrameModel *frameModel = [FrameModel new];
frameModel.entity = entity;
[self.data addObject:frameModel];
}
}
[self.tvFeed reloadData];
}];
}
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  • 一個簡單計算 frame 、cell 行高方式：
//FrameModel.h

@interface FrameModel : NSObject

@property (assign, nonatomic, readonly) CGRect titleFrame;
@property (assign, nonatomic, readonly) CGFloat cellHeight;
@property (strong, nonatomic) FDFeedEntity *entity;

@end
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//FrameModel.m

@implementation FrameModel

- (void)setEntity:(FDFeedEntity *)entity {
if (!entity) return;

_entity = entity;

CGFloat maxLayout = ([UIScreen mainScreen].bounds.size.width - 20.f);
CGFloat bottom = 4.f;

//title
CGFloat titleX = 10.f;
CGFloat titleY = 10.f;
CGSize titleSize = [entity.title boundingRectWithSize:CGSizeMake(maxLayout, CGFLOAT_MAX) options:NSStringDrawingUsesLineFragmentOrigin|NSStringDrawingUsesFontLeading attributes:@{NSFontAttributeName : Font(16.f)} context:nil].size;
_titleFrame = CGRectMake(titleX, titleY, titleSize.width, titleSize.height);

//cell Height
_cellHeight = (CGRectGetMaxY(_titleFrame) + bottom);
}

@end
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  • 行高取值：
- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
FrameFeedCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:FrameFeedCellIdentifier forIndexPath:indexPath];
FrameModel *frameModel = self.data[indexPath.row];
cell.model = frameModel;
return cell;
}

- (CGFloat)tableView:(UITableView *)tableView heightForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
FrameModel *frameModel = self.data[indexPath.row];
return frameModel.cellHeight;
}
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  • 控制元件賦值：
- (void)setModel:(FrameModel *)model {
if (!model) return;

_model = model;

FDFeedEntity *entity = model.entity;

self.titleLabel.frame = model.titleFrame;
self.titleLabel.text = entity.title;
}
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優缺點

快取行高方式有現成的庫簡單方便，雖然 UITableView-FDTemplateLayoutCell 已經處理的很好了，但是 Auto Layout 對效能還是會有部分消耗；手動計算 frame 方式所有的位置都需要計算，比較麻煩，而且在資料量很大的情況下，大量的計算對資料展示時間會有部分影響，相應的回報就是效能會更好一些。

文字非同步渲染

當顯示大量文字時，CPU 的壓力會非常大。對此解決方案只有一個，那就是自定義文字控制元件，用 TextKit 或最底層的 CoreText 對文字非同步繪製。儘管這實現起來非常麻煩，但其帶來的優勢也非常大，CoreText 物件建立好後，能直接獲取文字的寬高等資訊，避免了多次計算（調整 UILabel 大小時算一遍、UILabel 繪製時內部再算一遍）；CoreText 物件佔用記憶體較少，可以快取下來以備稍後多次渲染。

幸運的是，想支援文字非同步渲染也有現成的庫 YYText ，下面來講講如何搭配它最大程度滿足我們如絲般順滑的需求：

Frame 搭配非同步渲染

基本思路和計算 frame 類似，只不過把系統的 boundingRectWithSize:、 sizeWithAttributes: 換成 YYText 中的方法：

  • 配置 frame model：
//FrameYYModel.h

@interface FrameYYModel : NSObject

@property (assign, nonatomic, readonly) CGRect titleFrame;
@property (strong, nonatomic, readonly) YYTextLayout *titleLayout;

@property (assign, nonatomic, readonly) CGFloat cellHeight;

@property (strong, nonatomic) FDFeedEntity *entity;

@end
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//FrameYYModel.m

@implementation FrameYYModel

- (void)setEntity:(FDFeedEntity *)entity {
if (!entity) return;

_entity = entity;

CGFloat maxLayout = ([UIScreen mainScreen].bounds.size.width - 20.f);
CGFloat space = 10.f;
CGFloat bottom = 4.f;

//title
NSMutableAttributedString *title = [[NSMutableAttributedString alloc] initWithString:entity.title];
title.yy_font = Font(16.f);
title.yy_color = [UIColor blackColor];

YYTextContainer *titleContainer = [YYTextContainer containerWithSize:CGSizeMake(maxLayout, CGFLOAT_MAX)];
_titleLayout = [YYTextLayout layoutWithContainer:titleContainer text:title];

CGFloat titleX = 10.f;
CGFloat titleY = 10.f;
CGSize titleSize = _titleLayout.textBoundingSize;
_titleFrame = (CGRect){titleX,titleY,CGSizeMake(titleSize.width, titleSize.height)};

//cell Height
_cellHeight = (CGRectGetMaxY(_titleFrame) + bottom);
}

@end
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對比上面 frame，可以發現多了個 YYTextLayout 屬性，這個屬性可以提前配置文字的特性，包括 font、textColor 以及行數、行間距、內間距等等，好處就是可以把一些邏輯提前處理好，比如根據介面欄位，動態配置字型顏色，字號等，如果用 Auto Layout，這部分邏輯則不可避免的需要寫在 cellForRowAtIndexPath: 方法中。

  • UITableViewCell 處理 ：
- (instancetype)initWithStyle:(UITableViewCellStyle)style reuseIdentifier:(NSString *)reuseIdentifier {
self = [super initWithStyle:style reuseIdentifier:reuseIdentifier];
if (!self) return nil;

YYLabel *title = [YYLabel new];
title.displaysAsynchronously = YES; //開啟非同步渲染
title.ignoreCommonProperties = YES; //忽略屬性
title.layer.borderColor = [UIColor brownColor].CGColor;
title.layer.cornerRadius = 1.f;
title.layer.borderWidth = 1.f;
[self.contentView addSubview:_titleLabel = title];

return self;
}
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  • 賦值：
- (void)setModel:(FrameYYModel *)model {
if (!model) return;
_model = model;

self.titleLabel.frame = model.titleFrame;
self.titleLabel.textLayout = model.titleLayout; //直接取 YYTextLayout
}
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Auto Layout 搭配非同步渲染

YYText 非常友好，同樣支援 xib，YYText 繼承自 UIView，所要做的事情也很簡單：

  • 在 xib 中配置約束
  • 開啟非同步屬性

開啟非同步屬性可以程式碼裡設定，也可以直接在 xib 裡設定，分別如下：

self.titleLabel.displaysAsynchronously = YES;
self.subTitleLabel.displaysAsynchronously = YES;
self.contentLabel.displaysAsynchronously = YES;
self.usernameLabel.displaysAsynchronously = YES;
self.timeLabel.displaysAsynchronously = YES;
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iOS 中關於列表滾動流暢方案的一些探討

另外需要注意的一點是，多行文字的情況下需要設定最大換行寬：

CGFloat maxLayout = [UIScreen mainScreen].bounds.size.width - 20.f;
self.titleLabel.preferredMaxLayoutWidth = maxLayout;
self.subTitleLabel.preferredMaxLayoutWidth = maxLayout;
self.contentLabel.preferredMaxLayoutWidth = maxLayout;
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優缺點

YYText 的非同步渲染能極大程度的提高列表流暢度，真正達到如絲般順滑，但是在開啟非同步時，重新整理列表會有閃爍情況，仔細想想覺得也正常，畢竟是非同步的，渲染也需要時間，這裡作者給出了一些 方案，大家可以看看。

其它

關於圓角

列表中如果存在很多系統設定的圓角頁面導致卡頓：

label.layer.cornerRadius = 5.f;
label.clipsToBounds = YES;
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據觀察，只要當前螢幕內只要設定圓角的控制元件個數不要太多（大概十幾個算個臨界點），就不會引起卡頓。

還有就是隻要不設定 clipsToBounds 不管多少個，都不會卡頓，比如你需要圓角的控制元件是白色背景色的，然後它的父控制元件也是白色背景色的，而且沒有點選後高亮的，就沒必要 clipsToBounds 了。

如何定位卡頓原因

我們可以利用 instruments 中的 Time Profiler 來幫助我們定位問題位置，選中 Xcode，command + control + i 開啟：

iOS 中關於列表滾動流暢方案的一些探討

我們選中主執行緒，去掉系統的方法，然後操作一下列表，再擷取一段呼叫資訊，可以發現我們自己實現的方法並沒有消耗多少時間，反而是系統的方法很費時，這也是卡頓的原因之一：

iOS 中關於列表滾動流暢方案的一些探討

另外有的人 instruments 看不到方法呼叫棧（右邊一對黑色的方法資訊），去 Xcode 設定下就行了：

iOS 中關於列表滾動流暢方案的一些探討

總結

YYText 和 UITableView-FDTemplateLayoutCell 搭配可以很大程度的提高列表流暢度：

  • 如果時間比較緊迫，可以直接採取 Auto Layout + UITableView-FDTemplateLayoutCell + YYText 方式

  • 如果列表中文字不包含富文字，僅僅顯示文字，又不想引入這兩個庫，可以使用系統方式提前計算 Frame

  • 如果想最大程度的流暢度，就需要提前計算 Frame + YYText，具體大家根據自己情況選擇合適的方案就行

iOS 中關於列表滾動流暢方案的一些探討

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