全面解析离屏渲染

一、什么是离屏渲染

离屏渲染（Off-screen rendering）是指将需要渲染的对象离开当前屏幕，然后放在另外一个屏幕缓存中进行渲染。通俗地说，离屏渲染是把不在当前屏幕显示的图像，放到专门的屏幕缓存里进行绘制，然后再将结果绘制到正式屏幕上。

在iOS系统中，如果需要对UIView进行裁剪、阴影、圆角等操作，就会出现离屏渲染。当然，在WebView中的CSS 3属性中，还有很多使用离屏渲染的情况。

二、离屏渲染的优缺点

1. 优点

离屏渲染主要解决两个问题：裁剪和遮蔽。当需要对UIView进行裁剪、遮蔽等操作时，使用离屏渲染可以快速完成。此外，离屏渲染还能提高图像的质量，可以在高质量图像渲染需求的场景下使用。

2. 缺点

使用离屏渲染会带来毫秒级的延迟。因为需要将离屏缓存中的图像渲染出来并且将结果绘制到正式屏幕上。过多的离屏渲染可能会导致卡顿的出现。此外，离屏渲染会占用更多的内存和GPU资源，导致性能下降。

三、如何避免离屏渲染

1. 用纹理替代离屏渲染

func capture(_ view: UIView, afterScreenUpdates: Bool = true) -> UIImage? {
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(view.bounds.size, false, UIScreen.main.scale)
    view.drawHierarchy(in: view.bounds, afterScreenUpdates: afterScreenUpdates)
    let image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()
    UIGraphicsEndImageContext()
    return image
}

上述代码中给出了一个采用纹理替代离屏渲染的方法。该方法利用UIKit的渲染机制，实现了页面的截图，以此来替代离屏渲染。从而在避免离屏渲染的同时，还能提高渲染性能。

2. 避免使用圆角和阴影

圆角和阴影是触发离屏渲染的重要原因之一。因此，如果不是必须要使用圆角和阴影，尽量避免使用。如果必须使用，可以通过将图像预先处理能减少离屏渲染的次数。

3. 合理使用图层蒙版

使用图层蒙版不会出现离屏渲染的问题。其原理是通过图层的Alpha值来控制图层的透明度，从而达到遮罩的目的。

四、实际应用场景

除了对UIView进行裁剪、遮蔽等操作会触发离屏渲染外，还有许多实际应用场景需要使用离屏渲染。

1. 直播推流

在直播推流过程中，需要对图像进行实时处理。例如美颜、滤镜等。这些图像处理会触发离屏渲染。实际上，直播推流离不开离屏渲染。

2. 美图制作

美图制作类应用，需要对图像进行裁剪、旋转、缩放、滤镜等操作。这些操作都会触发离屏渲染。许多RETouch相片处理库都需要调用离屏渲染。

五、总结

离屏渲染在很多实际应用场景中是非常重要的。随着技术的不断发展，越来越多的应用场景需要使用离屏渲染。因此，我们需要根据实际需求，合理地使用离屏渲染技术，并尽可能地避免其缺点。