戴铭（iOS开发课）读书笔记：03章节界面布局

原文链接： Auto Layout是怎么进行布局的，性能如何？

03章节 Auto Layout是怎么进行布局的，性能如何？

此章节从以下3个问题展开：
1 Auto Layout 如何实现自动布局？
2 Auto Layout 性能如何？
3 Auto Layout 和 手动布局 如何选择？

1 如何实现

Auto Layout 的实现，不仅只有底层应用的布局算法Cassowary，还包含了布局在运行时的生命周期等一整套布局引擎系统，用来统一管理布局的创建、更新和销毁。

戴铭老师手稿-Layout Engine

解读：
1 在约束更新时会重新计算布局，获得布局后调用superview.setNeedLayout()，然后进入Deffered Layout Pass阶段。
2 在Deffered Layout Pass 的主要作用是做容错处理。然后从上到下调用layoutSubviews()，此时通过 Cassowary 算法计算各子视图的位置，得到视图的frame。
3 通过视图的frame进行界面的绘制和渲染，从这里开始手动布局和Auto Layout相同。

2 性能如何

谈到性能问题，喜欢手动布局的开发者可能一直会拿这点来诟病Auto Layout。对于这个问题，我觉得同样要分两个方面讨论：
1 苹果内部的处理方式
2 程序员自身的使用方式

首先，在iOS12之前，Auto Layout在多层视图嵌套时确实存在一定的性能问题。会将原本的线性开销增长成指数级。这是非常严重的。

Auto Layout 在iOS11和iOS12中的性能差异

思考？
经过之前对于Auto Layout生命周期的解读，可以看出手动布局和Auto Layout布局的差异主要体现在layoutSubviews()中的Cassowary计算。那么这个计算过程的开销有这么严重吗？还有另有其他原因？

文中首先否定了这部分开销是由Cassowary算法造成的。而是把这个问题归结于苹果在iOS12之前，约束变化时会创建一个计算引擎NSISEnginer。涉及到约束关系变多时，新的计算引擎需要重新计算，最终导致计算量呈指数级增加。

并且这部分的性能问题，已经在iOS12中得以解决：

before iOS12

after iOS12

苹果优化了后台读取操作，意思是把本来需要同时加载的CPU操作优化成连续操作，而不是同时操作。这样就可以缩短当前位置的加载时间，进而保持界面的流畅度。

before iOS12

after iOS12

苹果优化了CPU的管理机制，例如当程序没有加载任务时，系统会将CPU性能维持在比较低的水平以节省电量，但是此时面临突如其来的加载任务时，CPU不能及时增能而导致界面卡顿。在iOS12中苹果通过UIKit与CPU的协作，可以更好管理CPU的运作，进而保证加载操作的流畅进行。

这部分内容可以查看 WWDC 2018 – Session 202 – What’s New in Cocoa Touch

其次，程序员自身正确的使用也是至关重要的。这里就不过多的举例说明了，但是向下面这种冗余的错误约束布局，肯定是人为造成了无意义的性能损耗。

更多内容，可以查看WWDC 2018 – Session 220 – High Performance Auto Layout
这里是对于Session 220的脱水解读：高性能 Auto Layout
如有需要，请配合食用。

最后，戴铭老师给出了振奋人心的结论：
在iOS12之后，Auto Layout终于可以放心地使用了，且性能和手写布局几乎相同。

3 如何选择

关于如何选择这个问题，我认为依然可以分成两个方向讨论：
1 Auto Layout 和 手动布局 如何选择？
2 原生Auto Layout 和 第三方框架 如何选择？

对于我个人而言，这个选择题我在很久之前就遇到过。尽管当时Auto Layout还有一些性能缺陷，但是我依然选择了使用它。

因为在日常业务需求中，我们通常面临UITableView的绘制和优化问题，繁重的迭代任务需要程序员不仅考虑性能开销，还要考虑开发的成本开销。在纷杂的方案中，我选择了一种我认为最综合的方案：Auto Layout + CountHeight。

我之所以认为这个方案最好，首先说因为使用自动布局相较于手动布局可以节省开发时间。其次我认为在正确使用的情况下不会感受到很强烈的性能差异。最后是关于第三方解决方案的选择，这部分在戴铭老师的文章中也有提及“原生的技术升级是持续的，而第三方不在维护的可能性很高”。

对于 XIB 而言，只是在Auto Layout之上添加了GUI的部分，性能方面几乎相同。

不妨讨论一下下面的解决方案中，你会选择哪种？

1 Auto Layout + automiticDimension
2 Auto Layout + CountHeight
3 FrameLayout + CountHeight
4 YYKit + CountHeight
5 AsyncDisplayKit + CountHeight
6 ...

此外，在iOS10中出现的UITableViewDataSourcePrefetching预加载方案又一次被苹果推荐使用。在Session 202中CPU读取优化就是说这个部分。