可能导致性能问题的原因
- 过度绘制:视图的多次重叠绘制,例如一个视图完全被另一个视图覆盖,但仍然进行绘制,增加了 GPU 的负担。
- 复杂的动画计算:在动画过程中进行大量复杂的数学计算,如频繁计算复杂的路径动画,占用 CPU 资源。
- 内存管理不当:大量创建和销毁动画对象,导致频繁的内存分配和释放,影响性能。例如在循环中不断创建新的
CAAnimation
实例。
- 使用不恰当的帧率:设置过高或过低的帧率。过高的帧率超出设备能力,过低的帧率则会导致动画不流畅。
优化方案
- 减少过度绘制:
- 检查视图层次结构,避免不必要的重叠。例如,将一些非关键且被覆盖的视图隐藏或移除。
- 使用
shouldRasterize
属性,将复杂的视图进行光栅化。但要注意,光栅化后的视图如果内容变化频繁,反而会增加性能开销。例如:
myView.layer.shouldRasterize = YES;
myView.layer.rasterizationScale = [UIScreen mainScreen].scale;
- 优化动画计算:
- 尽量使用简单的动画路径和缓动函数。对于复杂的路径动画,可以预先计算好关键帧,使用
CAKeyframeAnimation
的 values
属性来设置,减少实时计算。
- 避免在动画的
CADisplayLink
回调中进行复杂的计算。可以将这些计算提前处理好,只在回调中更新动画的相关属性。
- 优化内存管理:
- 复用动画对象,例如创建一个动画对象池,当需要使用动画时从池中获取,使用完毕后放回池中,而不是每次都创建新的动画对象。
- 对于不再使用的动画,及时将其从图层上移除并释放内存。例如:
[myLayer removeAnimationForKey:@"myAnimation"];
- 合理设置帧率:
根据设备性能和动画需求,合理设置帧率。一般 iOS 设备以 60fps 为目标,但对于一些简单动画或性能较低的设备,可以适当降低帧率,如 30fps。在
CAAnimation
中可以通过设置 speed
属性间接影响帧率。例如,如果想将帧率降低一半,可以设置 animation.speed = 0.5;
Core Animation 高级特性及应用
- 遮罩动画(Mask Animation):
可以使用
CAShapeLayer
作为遮罩,通过动画改变遮罩的形状或透明度,实现独特的动画效果。例如制作一个圆形遮罩逐渐扩大显示视图内容的动画:
CAShapeLayer *maskLayer = [CAShapeLayer layer];
UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, 50, 50)];
maskLayer.path = path.CGPath;
myView.layer.mask = maskLayer;
CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"path"];
UIBezierPath *finalPath = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:myView.bounds];
animation.toValue = (id)finalPath.CGPath;
animation.duration = 2.0;
[maskLayer addAnimation:animation forKey:@"maskAnimation"];
- 3D 变换动画(3D Transformation Animation):
利用
CATransform3D
进行 3D 变换动画。例如创建一个视图绕 Y 轴旋转的动画:
CATransform3D transform = CATransform3DMakeRotation(M_PI_2, 0, 1, 0);
CABasicAnimation *animation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"transform"];
animation.toValue = [NSValue valueWithCATransform3D:transform];
animation.duration = 1.0;
[myView.layer addAnimation:animation forKey:@"3DrotationAnimation"];
- 组动画(CAAnimationGroup):
将多个动画组合在一起,实现更复杂的动画效果。例如同时进行位置移动和透明度变化的动画:
CABasicAnimation *positionAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"position"];
positionAnimation.toValue = [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(newX, newY)];
positionAnimation.duration = 1.0;
CABasicAnimation *opacityAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"opacity"];
opacityAnimation.toValue = @0.5;
opacityAnimation.duration = 1.0;
CAAnimationGroup *group = [CAAnimationGroup animation];
group.animations = @[positionAnimation, opacityAnimation];
group.duration = 1.0;
[myView.layer addAnimation:group forKey:@"groupAnimation"];