面试题：Objective-C下UICollectionView性能优化及内存管理

加载数据

按需加载：

策略：只加载当前屏幕显示及附近少量的单元格数据，当用户滚动时，再加载新的数据。这样可以避免一次性加载大量数据导致的内存占用过高。
代码实现：在UICollectionViewDataSource的collectionView:cellForItemAtIndexPath:方法中，通过判断indexPath是否接近数据末尾，来决定是否加载新的数据。例如：

- (UICollectionViewCell *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView cellForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    // 假设dataArray是存储数据的数组
    if (indexPath.row >= self.dataArray.count - 5) {
        // 加载新数据
        [self loadMoreData];
    }
    UICollectionViewCell *cell = [collectionView dequeueReusableCellWithReuseIdentifier:@"CellIdentifier" forIndexPath:indexPath];
    // 配置单元格数据
    return cell;
}
- (void)loadMoreData {
    // 从数据源（如网络、本地数据库）加载新数据，并添加到dataArray中
    NSArray *newData = [self fetchNewData];
    [self.dataArray addObjectsFromArray:newData];
    // 刷新UICollectionView
    [self.collectionView reloadData];
}

异步加载：

策略：使用NSOperationQueue或Grand Central Dispatch (GCD)在后台线程加载数据，避免阻塞主线程，确保界面的流畅性。
代码实现：以GCD为例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(queue, ^{
    NSArray *data = [self loadDataFromDataSource];
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        self.dataArray = data;
        [self.collectionView reloadData];
    });
});

重用机制

正确使用重用标识符：

策略：为UICollectionViewCell设置唯一的重用标识符，并在dequeueReusableCellWithReuseIdentifier:forIndexPath:方法中使用该标识符获取可重用的单元格。
代码实现：

// 注册单元格类
[self.collectionView registerClass:[CustomCollectionViewCell class] forCellWithReuseIdentifier:@"CellIdentifier"];
- (UICollectionViewCell *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView cellForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    CustomCollectionViewCell *cell = [collectionView dequeueReusableCellWithReuseIdentifier:@"CellIdentifier" forIndexPath:indexPath];
    // 配置单元格数据
    return cell;
}

自定义重用逻辑：

策略：对于复杂的单元格，可能需要自定义重用逻辑，确保重用的单元格状态正确。例如，单元格中有一个开关，重用时需要确保开关状态与当前数据匹配。
代码实现：在UICollectionViewCell子类中，添加一个方法用于重置单元格状态。

@interface CustomCollectionViewCell : UICollectionViewCell
- (void)resetCellState;
@end
@implementation CustomCollectionViewCell
- (void)resetCellState {
    // 重置开关状态等
    self.switchControl.on = NO;
}
@end
- (UICollectionViewCell *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView cellForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    CustomCollectionViewCell *cell = [collectionView dequeueReusableCellWithReuseIdentifier:@"CellIdentifier" forIndexPath:indexPath];
    [cell resetCellState];
    // 根据数据配置单元格
    if (self.dataArray[indexPath.row].isOn) {
        cell.switchControl.on = YES;
    }
    return cell;
}

渲染优化

减少视图层级：

策略：尽量减少UICollectionViewCell中的视图层级，避免复杂的嵌套视图结构，这样可以提高渲染效率。
代码实现：例如，原本使用UIView嵌套多个UILabel，可以考虑使用NSAttributedString和一个UILabel来实现同样的显示效果。

// 原本复杂的视图层级
UIView *containerView = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, cellWidth, cellHeight)];
UILabel *titleLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(10, 10, 100, 20)];
UILabel *subtitleLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(10, 35, 100, 20)];
[containerView addSubview:titleLabel];
[containerView addSubview:subtitleLabel];
[cell.contentView addSubview:containerView];
// 优化后
UILabel *combinedLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(10, 10, 100, 55)];
NSMutableAttributedString *attributedString = [[NSMutableAttributedString alloc] initWithString:@"Title\nSubtitle"];
[attributedString addAttribute:NSFontAttributeName value:[UIFont boldSystemFontOfSize:16] range:NSMakeRange(0, 5)];
[attributedString addAttribute:NSFontAttributeName value:[UIFont systemFontOfSize:14] range:NSMakeRange(6, 8)];
combinedLabel.attributedText = attributedString;
[cell.contentView addSubview:combinedLabel];

使用异步绘制：

策略：对于复杂的绘制任务，如自定义图形绘制，使用Core Graphics在后台线程进行绘制，然后将绘制好的图像显示在UICollectionViewCell上。
代码实现：利用UIGraphicsBeginImageContextWithOptions在后台线程创建上下文进行绘制，然后切换回主线程设置图像。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(queue, ^{
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(cellSize, NO, 0.0);
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    // 进行复杂绘制
    CGContextSetFillColorWithColor(context, [UIColor redColor].CGColor);
    CGContextFillRect(context, CGRectMake(0, 0, cellSize.width, cellSize.height));
    UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        cell.backgroundImageView.image = image;
    });
});

内存释放

数据清理：
- 策略：当UICollectionView不再需要某些数据时，及时从数据源中移除这些数据，以释放内存。例如，当用户切换到其他界面，UICollectionView所在视图即将消失时，清理不必要的数据。
- 代码实现：在视图控制器的viewWillDisappear:方法中进行数据清理。
```
- (void)viewWillDisappear:(BOOL)animated {
    [super viewWillDisappear:animated];
    // 清理数据
    self.dataArray = nil;
}
```

避免循环引用：

策略：在使用代理、块等时，要注意避免循环引用，防止内存泄漏。例如，在使用块时，使用__weak修饰符。
代码实现：

__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.collectionView.scrollViewDidScrollBlock = ^(UIScrollView *scrollView) {
    __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
    if (strongSelf) {
        // 执行滚动相关操作
        [strongSelf doSomethingWhenScroll];
    }
};

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