導語：App中顯示的圖片大部分來自服務器，一般使用SDWebImage幫我們下載並顯示，但是這並不是最好的效果，本文介紹如何優化網絡圖片的顯示。

一、概述

1、SDWebImage庫概述

• 在SDWebImage庫中，SDWebImageManager是管理器，持有SDWebImageDownloader和SDImageCache單例，負責調度圖片的異步下載、緩存和獲取。

• SDWebImageDownloader是下載器，負責異步圖片下載任務的調度，下載器中維持了一個圖片下載隊列，隊列中管理若干SDWebImageDownloaderOperation下載任務；該任務繼承自NSOperation，封裝了圖片的下載任務，支持並發操作。圖片下載的網絡請求和響應是由NSURLSession類負責管理的。SDImageCache是緩存器，負責下載圖片的緩存和讀取。

• 總之，SDWebImage庫提供了一整套的網絡圖片異步下載和緩存機制，還增加了UIImageView、UIButton等的Category，方便顯示網絡圖片。

2、存在的問題

• 由於網絡圖片一般不會有@2x和@3x之分，通過SDWebImage庫下載的圖片不加以處理就直接顯示，會有一些常見的問題，如像素不對齊。

• App中經常使用圓角圖片，一般采用裁剪圖片的方式；但是這些圖片源來自服務器（本地圓角圖片讓UI直接提供就可以了），我們需要在SDWebImage基礎上增加對網絡圓角圖片的處理。

二、常見圖片顯示問題

主要有三類：像素不對齊、像素混合 和圓角處理

1、像素不對齊

• 像素不對齊是指物理像素（pixel)不對齊；出現像素不對齊，會導致GPU在渲染時，對沒對齊的邊緣，進行插值計算，造成性能損耗了。

• 當圖片的size和顯示圖片View的size不同 或 圖片的scale和屏幕的scale不同，就會發生像素不對齊的問題。要想像素對齊，必須保證image.size和顯示圖片view.size相等 且 image.scale和 [UIScreen mainScreen].scale相等。

• iPhone模擬器中的Debug -> Color Misaligned Images選項 或Core Animation->Display Settings->Color Misaligned Images選項都可以將像素不對齊的部分顯示出來。

• 當UIView(及其子類)的frame像素不對齊顯示洋紅色；當圖片的像素大小與控件的大小不一致，顯示黃色。

說明：了解更多請參考iOS優化錄1：解決iOS中像素不對齊問題

2、像素混合

• 像素混合是指在某視圖為透明背景色，GPU在渲染視圖時，需要將該視圖和下層視圖混合(Blend)後才能計算出該像素點的實際顏色；這增加了GPU的工作，損耗了性能。

• 當圖片是透明圖片時，像素混合必然會發生。所以顯示的圖片最好是不透明的。

• iPhone模擬器中的Debug ->Color Blended Layers選項 和 Core Animation ->Display Settings ->Color Blended Layers都可以將像素混合的部分顯示出來。

• 發生了像素混合的區域顯示紅色，正常則顯示綠色。

說明：之前對像素混合的關注比較少，而像素混合對性能的影響有多大，還需要後續工作中去驗證；但是可以避免像素混合就盡量避免。

3、圓角圖片的問題

• 不建議的方案1：通過設置cornerRadius值和masksToBounds=YES實現圓角效果。因為它會觸發GPU的離屏渲染，引起性能問題。模擬器中的Color Offscreen-Rendered可以檢測是否發生離屏渲染（如果出現黃色就發生了離屏渲染）。

• 不建議的方案2：通過設置view.layer的mask屬性，將另一個layer蓋在view上，也可以實現圓角的效果，但是同樣會觸發離屏渲染，引起性能問題。

• 可參考的方案：在需要添加圓角的視圖上再疊加一個部分透明的視圖，只對圓角部分進行遮擋。雖然不會有離屏渲染和額外的GPU計算，但是不靈活，使用范圍有限。

• 建議的方案：使用Core Graphics重新繪制帶圓角的圖片，雖然在顯示上提升了性能，但是增加了繪制的工作，所以要做好異步繪制和緩存工作，盡可能避免重復繪制。

說明：離屏渲染是圖片圓角處理中討論比較多的問題，利用Core Graphics繪制是個比較主流的選擇。

三、QSImageProcess方案

QSImageProcess方案是我定制的圖片處理方案，為了適應對本地圖片以及網絡圖片的處理，做了一些優化工作。

1、核心類：QSImageProcess

可以同步或異步處理圖片，接口定義如下：

typedef void(^QSImageProcessCompletedBlock)(UIImage *outputImage);
@class QSImageProcessConfig;
@interface QSImageProcess : NSObject
/**
 圖片處理配置對象
 */
@property (nonatomic,strong)QSImageProcessConfig *config;
+ (nonnull instancetype)sharedInstance;
/**
 異步圖片處理
 @param image 待處理的圖片
 @param config 圖片處理配置對象
 @param completedBlock 處理完成塊
 */
- (void)processImage:(UIImage *)image
              config:(QSImageProcessConfig *)config
           completed:(QSImageProcessCompletedBlock)completedBlock;
/**
 同步圖片處理
 @param image 待處理的圖片
 @param config 圖片處理配置對象
 @return 返回處理好的圖片
 */
- (UIImage *)processImage:(UIImage *)image
                   config:(QSImageProcessConfig *)config;
@end

說明：圖片的處理是耗時操作，在異步處理中，將該任務應交給GCD並發隊列，通過QSDispatchQueue控制並發隊列的最大並發數

2、UIImageView的QSImageProcess分類

@interface UIImageView (QSImageProcess)
/**
 加載並顯示網絡圖片，調用前需要先設置好UIImageView的frame或bounds
 @param url 圖片url
 @param placeholder 圖片處理配置對象
 */
- (void)qs_setImageWithURL:(nullable NSURL *)url
          placeholderImage:(nullable UIImage *)placeholder;
/**
  加載並顯示網絡圖片
 @param url 圖片url
 @param placeholder 占位圖
 @param config 圖片處理配置對象
 */
- (void)qs_setImageWithURL:(nullable NSURL *)url
          placeholderImage:(nullable UIImage *)placeholder
                    config:(QSImageProcessConfig *)config;
@end

說明1：接口1不需要設置QSImageProcessConfig對象，采用默認的方式，根據UIImageView的size來輸出顯示不發生 像素混合和像素不對齊的圖片。

說明2：接口2使用時候，通過配置QSImageProcessConfig對象，然後交由SDWebImageExtension去異步裁剪、縮放圖片，最後顯示出來。

3、其他

• QSProcessImageConfig是圖片處理配置對象，可以設置option（圖片處理選項）、outputSize(圖片輸出大小)、clipBgColor（裁剪圖片需要的背景顏色）、cornerRadius（圓角半徑）、corners（需要處理的圓角）等。

• 圖片的處理包括裁剪圓角、添加蒙版等(後期繼續補充)。

typedef NS_ENUM(NSInteger,QSImageProcessOption) {
    QSImageProcessOptionDefault = 0,
    QSImageProcessOptionClipCorner = 1,
    QSImageProcessOptionCircle = 2,
    QSImageProcessOptionRound = 3,
    QSImageProcessOptionAddGradationMask = 4,
    QSImageProcessOptionAddWholeMask = 5
};

圖片處理使用Core Graphics實現。在使用UIGraphicsBeginImageContextWithOptions創建上下文時候，opaque默認為YES，表示不透明；如果是裁剪，需要傳入背景色，否則被裁去的部分是黑色。

四、QSImageProcess方案的使用

1、使用介紹

a) 安裝QSImageProcess

pod 'QSImageProcess'

b) 引入頭文件

#import "QSImageProcess.h"
#import "UIImageView+QSImageProcess.h"

c) 代碼示范

//加載網絡圖片1，默認config
[self.imageView qs_setImageWithURL:url
                placeholderImage:placeholderImage];
//加載網絡圖片2，自定義config
QSImageProcessConfig *config = [QSImageProcessConfig configWithOutputSize:self.imageView.frame.size cornerRadius:cornerRadius corners:UIRectCornerAllCorners];
[self.imageView qs_setImageWithURL:url
                  placeholderImage:placeholderImage
                            config:configs];
//處理本地圖片
QSImageProcessConfig *config = [QSImageProcessConfig configWithOutputSize:self.imageView.frame.size cornerRadius:cornerRadius corners:UIRectCornerAllCorners];
//異步
[[QSImageProcess sharedInstance]processImage:image config:config completed:^(UIImage *outputImage) {
    self.imageView1.image = outputImage;
}];
//同步
self.imageView2.image = [[QSImageProcess sharedInstance]processImage:image config:config];

2、效果1

簡單實現一個Demo，通過QSImageProcess實現對本地圖片的不同處理。

說明1：模擬器開啟了Color Blended Layers、Color Misaligned Images選項。

說明2：沒有開啟Color Offscreen-Rendered是因為Controller通過push進入，整個Controller在下是顯示黃色（離屏渲染），這和系統的UINavigationController有關，具體原因需要後續去發現。使用present彈出不會有這個問題。

說明3：第三行第三列(第9個)圖片出現被紅色區域覆蓋，說明這裡出現了像素混合，這是因為該圖片處理要求輸出透明的圓形圖片。其config對象如下：

QSImageProcessConfig *config9 = [QSImageProcessConfig circleConfigWithOutputSize:_cellSize];  //透明圓形圖片

3、效果2

簡單實現一個Demo，通過UIImageView (QSImageProcess)分類實現對網絡圖片的不同處理。

說明1：模擬器開啟了Color Blended Layers、Color Misaligned Images選項。

說明2：經過處理的網絡圖片，最後通過SDWebCache緩存下來，相同的繪制需求不需要重復繪制。

說明3：被紅色區域覆蓋的圖片，是因為該圖片處理要求輸出透明的圓形圖片（發生像素混合了）。

End

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