请问 UIView 是怎么渲染自己的？

如果不用 drawRect ，也不用 CALayer 的 contents 属性，一个 UIView 要怎么渲染自己的内容？比如一个背景颜色为黄色的、尺寸 100x100 的 UIView ，其中背景颜色使用 UIView 的 backgroundColor 或者 layer 的 backgroundColor 来设置。这个 UIView 的 layer 的 backing store bitmap data 是怎么生成的？

第 1 条附言 · 2017-02-13 11:20:11 +08:00

根据已知的各种文档和 wwdc 视频，所有的 UIView 都是 layer backed ，所有的 layer 都会缓存一份 bitmap ，如果开发者不实现 drawRect ，也不使用 layer 的 contents 属性来为 layer 提供内容，那么 Core Animation 会使用内部的 drawing path ，这个内部的 drawing path 是使用硬件加速的，我很好奇在这种情况下 Core Animation 内部会怎么做。 apple 提供的 API 里可以把 UIView 的 layer 类型切换为 CAEAGLLayer ，这样就可以使用 OpenGL ES 来绘制 layer 的内容，比直接使用 OpenGL ES 绘图的 set up 过程要简单一些，我非常好奇 Core Animation 内部的实现是否与此类似，与直接使用 CAEAGLLayer 有什么不同

UIView

layer

渲染

bitmap

5 条回复 • 2017-06-19 17:12:20 +08:00

ningcool

2017-02-13 11:10:25 +08:00

1: UIView 无法渲染自己， UIView 是 CALayer 的一个包装，并实现了交互操作。
2: 对 UIView 的创建，属性的设置，绘制都是默认调用了 CALayer 的属性和实现，并且禁用了 CALayer 的隐式动画，智能在 UIView 的 animation block 中设置属性才会有动画效果......
3: CALayer 是 QuartzCore 框架中实现的，其本质是内存中的位图。 QuartzCore 又是 Core Foundation 框架下的， Core Foundation 框架底层是原始的 OpenGL 绘图。所以，这些绘制离不开 OpenGl 和 GPU 。

4: backing store bitmap data ：位图可以存储图片的每一个像素点的信息，其中就是颜色值，通过编辑这些颜色实现 CALayer 的颜色。其他叠加，混合等可能是更复杂的 GPU 处理了。。

jox0

2017-02-13 11:13:59 +08:00

@ningcool 非常感谢，您说的这些我都了解，我就是想知道 “这些绘制离不开 OpenGL 和 GPU ” 这部分的技术细节，请问您是否了解？

ningcool

2017-02-16 12:15:00 +08:00

@jox0 我也只是了解一些宏观感念，没专门搞过：计算机图形基础就是 OpenGL 实现的算法逻辑，并在 GPU 实现计算渲染，最后输出屏幕。那么，界面上的图形控件肯定是封装了底层逻辑。至于 OpenGL 是怎么绘制图形的： 1 ：算法（算法很多，自己可以去了解一些）实现路径，计算像素点区域等（比如圆角路径，阴影路径，颜色等）。 2: 交给 GPU 处理路径填充，颜色渲染等，这些计算后的值需要映射到内存中，并输出屏幕。不对的可以指出哈！！

jox0

2017-02-16 12:55:41 +08:00

@ningcool 3Q~ 我用了我的一张 RTI ，这两天正在通过邮件询问 Apple 的一个工程师这方面的问题，过两天如果有答案我再来这里更新

jox0

2017-06-19 17:12:20 +08:00

已经过去半年了，这段时间我学习了一下 opengl 绘图，想起来还有这么个帖子

当时苹果的工程师也没有给太多具体的技术细节，只是提到了最终 Core Animation 会 issue OpenGL drawing command 来生成最终的 bitmap。

随着新一代的绘图 API 的出现，现在 Core Animation 的底层很可能不再使用 OpenGL，而转而使用苹果新推出的 Metal。不过这都不重要，重要的是我当初提出的这个问题。

对于一个 UIView，如果不提供 bitmap （设置 layer 的 contents 属性），也不实现 drawRect 或者 CALayer drawing 的那几个 draw 函数，那么一个 UIView 的内容会根据这个 UIView 的状态（ backgroundColor，bounds，其实都是 layer 的状态），提交到 render server，并由 render server 调用底层的图形 API 来绘制这个 UIView 的内容，并将最终绘制的 bitmap 结果通过类似 glReadPixels 的 API 从显寸上复制到 CPU 内存里，这部分内存由 CALayer 的内部私有变量来负责持有，这部分数据目前是无法直接获取到的，只能通过 CALayer 的 renderInContext:等 API 间接的取到，这里与 CALayer 的 contents 属性不同，contents 只是用来为一个 CALayer 提供内容的。

所以一个 UIView 有三种方式来生成内容，分别是 drawRect：，设置 layer 的 contents 属性，设置 UIView 本身或者 layer 的属性，这三种方式最终内存占用是一模一样的，但是消耗的 CPU 和 GPU 资源却不同，第一种需要调用 CPU 绘图 API 来绘制图形，CPU bound ；第二种虽然不需要调用 CPU 来绘图，但是可能会使用 CPU 来解压缩图片文件，所以也是 CPU bound ；第三种 CPU 只负责必要的状态修改，由 GPU 来完成主要的绘图工作，因为 GPU 绘图效率比 CPU 高，所以这种方式应该是效率最高的，整体的性能消耗也最低，GPU bound