在iOS上的后台线程中绘制图形

Question

我有一个视图，其中有一些非常复杂的绘图逻辑（它是从 GIS 数据绘制的地图视图）。在主线程上进行此绘图会锁定 UI 并使应用程序无响应。我想将绘图移到后台线程中，例如使用 NSOperation。

最佳结构方式是什么？

我目前正在绘制到离屏 CGContext，然后将其转换为 CGImageRef，然后将其发送到视图以在主线程上进行 blit。不幸的是，这会占用很多内存，并且似乎 GPU 加速不再使用，因为它要慢得多。有没有一种直接从后台线程绘制到视图的方法？我知道 UIKit 不支持多线程，但也许有一些方法可以在绘制时锁定视图？

- Jon Tirsen

Answer 1

在iOS 4.0之后，绘图是线程安全的。你可能需要自己创建一个CGContext，但没有理由不在后台线程中绘制。

尽管如此，大多数UIKit操作并非线程安全的。如果你需要执行这些操作，可以在后台线程中准备好，然后在需要时使用performOnMainThread。甚至还有waitUntilDone。不过，据说应该使用NSOperation和NSOperationQueue。

- Dan Rosenstark

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似乎有很多人对此感到困惑，但截至iOS 4.0，使用UIKit进行绘图是线程安全的。这是官方声明：http://developer.apple.com/library/ios/#releasenotes/General/WhatsNewIniPhoneOS/Articles/iPhoneOS4.html（搜索“thread”）。 - Jon Tirsen

Answer 2

我在 iPhone 上从未遇到过这种情况，但在 Mac 上曾经遇到过类似的问题。

1. 使用 CGLayer 委托离线上下文的绘图活动。
2. 尝试为当前 NSRunLoop 添加计时器，并在定时间隔内执行您的图形命令。它应该看起来像这样...

...

kRenderFPS 25.0 //This is Maximum value

renderTimer = [[NSTimer timerWithTimeInterval:(1.0 / (NSTimeInterval)kRenderFPS) target:viewobject selector:@selector(RenderUI:) userInfo:nil repeats:YES] retain];


[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:renderTimer forMode:NSDefaultRunLoopMode];


[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:renderTimer forMode:NSModalPanelRunLoopMode];


[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:renderTimer forMode:NSEventTrackingRunLoopMode];

//In view class
-(void)RenderUI:(id)param
{
    [self setNeedsDisplayInRect:[self bounds]];
}

这应该能解决问题。

同时尝试对进程进行采样，并检查谁在消耗CPU。这将使UI响应迅速且非常快。

你提到的性能问题可能是由其他原因引起的。尝试对CPU进行采样，它将为您提供有关实际占用CPU的信息。

- RLT

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不。CGLayer。http://developer.apple.com/library/mac/#documentation/GraphicsImaging/Reference/CGLayer/Reference/reference.html - RLT

你尝试过哪种风格？是 CGLayer 还是 NSRunLoop 还是两者都用了？使用 CGLayer 来委托离屏绘制，NSRunLoop 则用于在定时间隔上执行绘制命令。 - RLT

我同时使用了CGLayer和NSRunLoop。现在我正在尝试在后台线程中使用CGLayer和NSOperation。虽然UI现在很流畅，但是我在后台线程中遇到了非常糟糕的性能问题。 - Jon Tirsen

我会在我的回答中添加更多细节。 - RLT

使用CGLayer对象可以提高性能，特别是当您需要捕获一块需要重复标记的绘图（使用相同的比例因子和方向）时。Quartz可以将CGLayer对象缓存到视频卡中，因此将CGLayer绘制到目标上要比从位图上下文构造等效图像的渲染速度快得多。 - RLT