【移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)】iOS中圖片的解壓縮到渲染過程詳解

【移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)】iOS中圖片的解壓縮到渲染過程詳解

前言在移動app開發(fā)過程中，圖片往往是不可或缺的資源。從磁盤上加載一張圖片，到顯示到屏幕上，中間經(jīng)過了一些復(fù)雜的過程，其中非常重要的一步就是對圖片的解壓縮。下面來一起看看詳細的介紹吧一.圖像從文件到屏幕過程通常計算機在顯示是CPU與GPU協(xié)同合作完成一次渲染.接下來我們了解一下CPU/GPU等在這樣一次渲染過程中,具體的分工是什么?圖片顯示到屏幕上是CPU與GPU的協(xié)作完成

對應(yīng)應(yīng)用來說，圖片是最占用手機內(nèi)存的資源，將一張圖片從磁盤中加載出來，并最終顯示到屏幕上，中間其實經(jīng)過了一系列復(fù)雜的處理過程。

二.圖片加載的工作流程1、假設(shè)我們使用+imageWithContentsOfFile:方法從磁盤中加載一張圖片，這個時候的圖片并沒有解壓縮；

2、然后將生成的UIImage賦值給UIImageView；

3、接著一個隱式的CATransaction捕獲到了UIImageView圖層樹的變化；4、在主線程的下一個runloop到來時，CoreAnimation提交了這個隱式的transaction，這個過程可能會對圖片進行copy操作，而受圖片是否字節(jié)對齊等因素的影響，這個copy操作可能會涉及以下部分或全部步驟：5、渲染流程我們提到了圖片的解壓縮是一個非常耗時的CPU操作，并且它默認是在主線程中執(zhí)行的。那么當(dāng)需要加載的圖片比較多時，就會對我們應(yīng)用的響應(yīng)性造成嚴重的影響，尤其是在快速滑動的列表上，這個問題會表現(xiàn)得更加突出。

三.為什么要解壓縮圖片

既然圖片的解壓縮需要消耗大量的CPU時間，那么我們?yōu)槭裁催€要對圖片進行解壓縮呢？是否可以不經(jīng)過解壓縮，而直接將圖片顯示到屏幕上呢？答案是否定的。要想弄明白這個問題，我們首先需要知道什么是位圖

其實，位圖就是一個像素數(shù)組，數(shù)組中的每個像素就代表著圖片中的一個點。我們在應(yīng)用中經(jīng)常用到的JPEG和PNG圖片就是位圖

大家可以嘗試

打印rawData,這里就是圖片的原始數(shù)據(jù).

事實上，不管是JPEG還是PNG圖片，都是一種壓縮的位圖圖形格式。只不過PNG圖片是無損壓縮，并且支持alpha通道，而JPEG圖片則是有損壓縮，可以指定0-100%的壓縮比。值得一提的是，在蘋果的SDK中專門提供了兩個函數(shù)用來生成PNG和JPEG圖片：

因此，在將磁盤中的圖片渲染到屏幕之前，必須先要得到圖片的原始像素數(shù)據(jù)，才能執(zhí)行后續(xù)的繪制操作，這就是為什么需要對圖片解壓縮的原因。

四.解壓縮原理

既然圖片的解壓縮不可避免，而我們也不想讓它在主線程執(zhí)行，影響我們應(yīng)用的響應(yīng)性，那么是否有比較好的解決方案呢？

我們前面已經(jīng)提到了，當(dāng)未解壓縮的圖片將要渲染到屏幕時，系統(tǒng)會在主線程對圖片進行解壓縮，而如果圖片已經(jīng)解壓縮了，系統(tǒng)就不會再對圖片進行解壓縮。因此，也就有了業(yè)內(nèi)的解決方案，在子線程提前對圖片進行強制解壓縮。

而強制解壓縮的原理就是對圖片進行重新繪制，得到一張新的解壓縮后的位圖。其中，用到的最核心的函數(shù)是CGBitmapContextCreate：

五.YYImage\SDWebImage開源框架實現(xiàn)用于解壓縮圖片的函數(shù)YYCGImageCreateDecodedCopy存在于YYImageCoder類中，核心代碼如下它接受一個原始的位圖參數(shù)imageRef，最終返回一個新的解壓縮后的位圖newImage，中間主要經(jīng)過了以下三個步驟：事實上，SDWebImage中對圖片的解壓縮過程與上述完全一致，只是傳遞給CGBitmapContextCreate函數(shù)的部分參數(shù)存在細微的差別

性能對比:總結(jié)1、圖片文件只有在確認要顯示時,CPU才會對齊進行解壓縮.因為解壓是非常消耗性能的事情.解壓過的圖片就不會重復(fù)解壓,會緩存起來.

2、圖片渲染到屏幕的過程:讀取文件->計算Frame->圖片解碼->解碼后紋理圖片位圖數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線交給GPU->GPU獲取圖片F(xiàn)rame->頂點變換計算->光柵化->根據(jù)紋理坐標(biāo)獲取每個像素點的顏色值(如果出現(xiàn)透明值需要將每個像素點的顏色*透明度值)->渲染到幀緩存區(qū)->渲染到屏幕

3、面試中如果能按照這個邏輯闡述,應(yīng)該沒有大的問題