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Swift之优化UITableViewCell高度计算

"最近在想着怎么提高自己的iOS技能,不断的阅读别人的blog。发现读完了不练手很快又忘掉了,练手吧又不知道从何处下手。所以就想着看看别人写的库是怎么实现的,体量比较大的看起来很费劲,影响士气。那就从体量比较小的看起。"

编辑:Bison

投稿: 大石头布

UITableView应该是iOS非常常用的一个组件,学过iOS都会用,但是用好它却并不是那么easy 。不恰当的使用往往会造成掉帧引起界面卡顿。

关于界面上图像的显示原理,卡顿造成的原因之类的可以看这篇, iOS 保持界面流畅的技巧 , YY大神是用异步渲染的技术使界面流程,目前还看不懂。。:joy:,但是那些成像和卡顿的原理还是值得好好看看的。

如果你是因为圆角阴影太多等问题引起的,可以看 iOS 高效添加圆角效果实战讲解

上面都不是重点,重点是由于系统会多次重复计算TableviewCell的高度

关于UITableViewCell怎样设置高度以及对性能影响的详细描述请直接戳 优化UITableViewCell高度计算的那些事

上面那个文章一定要读,是百度大神sunnyxx 写的(虽然现在已经离开百度了)。大神详细讲述了UITableViewCell计算的各种方式以及会有哪些性能问题,并且写了一个开源库解决了问题,提高了UITableView滑动的流畅性。开源库地址: UITableView+FDTemplateLayoutCell ,作者写那篇文章的时候那个库的版本是1.2,现在已经1.5了。

本文带大家详细探索那篇文章所对应的库(1.2版)。并实现一个swift版本的库。(选择他主要是因为简短,也尝试去看过YY大神的库,各种看不懂最后只好先搁置了。。)

有些人会问,别人已经有了为啥还要再实现一遍,OC和Swift不是可以桥接么直接用就行了。我想说用swift实现主要是想理解作者的每行代码的含义,作者的思想,以及对应swift中的实现方式。(OC和swift还是有挺多区别的),理解了库的每行代码,自己使用也放心,自己实现了一个以后有什么别的需求自己直接可以改自己这版代码,掌握了他的思想,可以类比写出别的比较好用的库。(一举多得 还不好好看源码?)

这个库能干啥 ,就是利用缓存tableviewcell的高度提高滑动的流畅性,我用了 sunnyxx 原有的数据,添加了很多emoj表情在自己实现的swift版上做了测试 。(不加很多emoj,简短的文字缓存和不缓存基本都没秒60帧没啥区别)

结果是缓存的基本在每秒50多帧 ,没缓存的会掉到二十几甚至十几帧 。( YY大神的异步渲染估计可以保持在60帧 )

下面放两副截图:(测试必须在真机上运行,模拟器上没有GPU,是CPU模拟的 都会掉帧看不到效果)

没有缓存拖动过程截图

Swift之优化UITableViewCell高度计算

缓存后拖动过程截图

Swift之优化UITableViewCell高度计算

那个FPS是自己写的一个view利用CADisplayLink 实现的,感兴趣的可以看源码,模仿YY大神库中的一个类。

界面绘制大量emoj的时候一般都会有卡顿,尤其适用autolayout 每次计算,我们缓存了cell高度后可以缓解这样的问题。

下面来进入正题,看下实现思路,其实如果你看了这篇文章,你已经知道了实现思路 优化UITableViewCell高度计算的那些事

主要是利用Runloop在空闲状态下后台计算tableviewcell的高度并缓存起来。然后在使用的时候就直接从缓存中去,这里都放在一个数组里存在内存。

对Runloop以及几个mode不懂的可以看sunnyxx blog中的视频 视频可戳 , 文章的话可以看看 深入理解RunLoop【iOS程序启动与运转】- RunLoop个人小结

如果你耐着性子把上面的连接都看了,你再看sunnyxx blog中的解释应该就不会晕了。其实就是在kCFRunLoopDefaultMode模式下BeforWaitting状态去执行计算的。

下面来探究源码。首先在 UITableView+FDTemplateLayoutCell 下载源码,下载1.2版本。 1.5版本没有用Runloop实现。

然后你得到的库就两个文件 (在swift中就只有一个啦)。

Swift之优化UITableViewCell高度计算

大概看了下,.m文件只有500行。

PS:只要跟着看,肯定可以看懂,后面还有很多干货

看下作者的实现思路:(从上往下看)

1、 创建了一个_FDTemplateLayoutCellHeightCache类,就是管理Cache的一个类,里面有两个属性四个方法。

sections 这个变量就是用来存储缓存的height的一个二维数组。(因为tableview有section和row组成所以必须二维)

_FDTemplateLayoutCellHeightCacheAbsentValue 这个是一个静态常量,就是用来标记没有缓存高度row 。 <br> 

buildHeightCachesAtIndexPathsIfNeeded:indexPaths 

这个方法传入indexPaths数组来给sections中还没有初始化的元素进行初始化 hasCachedHeightAtIndexPath:indexPath 根据下标索引判断是否有缓存(其实就是判断是否等于上面那个静态常量) cacheHeight:height:byIndexPath 根据indexPath给sections赋值。 cachedHeightAtIndexPath:indexPath 根据indexPath取值 这个类主要操作和存储缓存的。看看swift中的实现方法。

class ZZTemplateLayoutCellHeightCache:NSObject,NSCopying{      var sections:[[CGFloat]] = []      func copyWithZone(zone: NSZone) -> AnyObject {         let theCopy = ZZTemplateLayoutCellHeightCache()         theCopy.sections = self.sections         return theCopy     }      // 标记没有被cache的值     static let ZZTemplateLayoutCellHeightCacheAbsentValue:CGFloat = -1      /**      初始化Height缓存数组 对每个元素做标记       - parameter indexPaths: indexPaths数组      */     func buildHeightCachesAtIndexPathsIfNeeded(indexPaths:[NSIndexPath]){         guard indexPaths.count > 0 else { return }         indexPaths.forEach { (indexPath) -> () in             //如果section 数组里面还没有 创建一个对象的空数组             if indexPath.section >= self.sections.count{                 self.sections.insert([], atIndex: indexPath.section)             }              var rows = self.sections[indexPath.section]             //如果对应的row不存在 创建一个并标记为没有被cache             if indexPath.row >= rows.count {                 rows.insert(ZZTemplateLayoutCellHeightCache.ZZTemplateLayoutCellHeightCacheAbsentValue, atIndex: indexPath.row)             }             self.sections[indexPath.section] = rows         }      }      /**      indexPath是否已经被缓存       - parameter indexPath: indexPath       - returns: Bool      */     func hasCachedHeightAtIndexPath(indexPath:NSIndexPath)->Bool{          self.buildHeightCachesAtIndexPathsIfNeeded([indexPath])         return self.sections[indexPath.section][indexPath.row] != ZZTemplateLayoutCellHeightCache.ZZTemplateLayoutCellHeightCacheAbsentValue      }      /**      缓存高度       - parameter height:    高度      - parameter indexPath: indexPath索引      */     func cacheHeight(height:CGFloat,byIndexPath indexPath:NSIndexPath){          self.buildHeightCachesAtIndexPathsIfNeeded([indexPath])         self.sections[indexPath.section][indexPath.row] = height      }      /**      获取已经缓存的height       - parameter indexPath: indexPath索引       - returns: height      */     func cachedHeightAtIndexPath(indexPath:NSIndexPath)->CGFloat{         self.buildHeightCachesAtIndexPathsIfNeeded([indexPath])         return self.sections[indexPath.section][indexPath.row]     } } 

比他多写了个copyWithZone: 由于要赋值需要实现NSCopying协议。

接着往下看,他写了个UITableView的扩展

Swift之优化UITableViewCell高度计算

看第一个方法

Swift之优化UITableViewCell高度计算

这个方法主要是通过你传入的一个identifier(就是复用的id)获取cell

第一句是这样的

NSMutableDictionary *templateCellsByIdentifiers = objc_getAssociatedObject(self, _cmd); 

OC中的 _cmd 代表的就是本方法,objc_getAssociatedObject 获取一个关联对象的属性,其实在swift中 我们可以直接给系统已有的类添加属性

比如这个方法中的cell还有个属性 fd_isTemplateLayoutCell 我们实现一个swift版的

extension UITableViewCell{     //在私有嵌套 struct 中使用 static var,这样会生成我们所需的关联对象键,但不会污染整个命名空间。     private struct AssociatedKeys{         static var zz_isTemplateLayoutCell = "zz_isTemplateLayoutCell"     }      ///扩展 添加属性 是否为临时布局的cell     var zz_isTemplateLayoutCell:Bool? {         set{             objc_setAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_isTemplateLayoutCell,newValue, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC)         }         get{             return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_isTemplateLayoutCell) as? Bool         }     } } 

懂了这些东西,我们就可以把他所有用_cmd和OC版本蹩脚的属性加上去,用我们比较优美的方式。

extension UITableView{      private struct AssociatedKeys{         static var zz_debugLogEnabled = "zz_debugLogEnabled"         static var zz_chc = "zz_chc"         static var zz_tmpCellForReuseId = "zz_tmpCellForReuseId"         static var zz_autoCacheInvalidationEnabled = "zz_autoCacheInvalidationEnabled"         static var zz_precacheEnabled = "zz_precacheEnabled"     }      /// 扩展 添加属性 是否在debug的情况下打印     var zz_debugLogEnabled:Bool? {         set{             objc_setAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_debugLogEnabled,newValue, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC)         }         get{             return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_debugLogEnabled) as? Bool         }     }       private var zz_chc:ZZTemplateLayoutCellHeightCache?{         set{             objc_setAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_chc,newValue, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC)         }         get{             return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_chc) as? ZZTemplateLayoutCellHeightCache         }     }      private var zz_tmpCellForReuseId:[String:UITableViewCell]?{         set{             objc_setAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_tmpCellForReuseId,newValue, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC)         }         get{             return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_tmpCellForReuseId) as? [String:UITableViewCell]         }     }      var zz_autoCacheInvalidationEnabled:Bool?{         set{             objc_setAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_autoCacheInvalidationEnabled,newValue, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC)         }         get{             return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_autoCacheInvalidationEnabled) as? Bool         }     }      var zz_precacheEnabled:Bool?{         set{             objc_setAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_precacheEnabled,newValue, objc_AssociationPolicy.OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC)         }         get{             return objc_getAssociatedObject(self, &AssociatedKeys.zz_precacheEnabled) as? Bool         }     } } 

然后那个通过id获取cell的方法在swift中的实现就没那么长了,很简短的。

 /**      根据identifier获取UITableViewCell       - parameter identifier: identifier       - returns: UITableViewCell      */     func zz_templateCellForReuseIdentifier(identifier:String)->UITableViewCell{         assert(identifier.characters.count>0, "需要一个正确的identifier - /(identifier)")          if zz_tmpCellForReuseId == nil {             zz_tmpCellForReuseId = [:]         }         var templateCell = zz_tmpCellForReuseId![identifier]         if templateCell == nil{              templateCell = self.dequeueReusableCellWithIdentifier(identifier)             assert(templateCell != nil, "cell必须已经用identifier注册过: - /(identifier)")             templateCell!.zz_isTemplateLayoutCell = true             zz_tmpCellForReuseId![identifier] = templateCell             self.zz_debugLog("cell布局已经创建: - /(identifier)")         }          return templateCell!     } 

我们在使用这个库的时候回传入identifier , 库里面的通过这个方法来获取cell。

然后他提供了一个方法用来获取上面管理Cache的_FDTemplateLayoutCellHeightCache的对象 。 fd_cellHeightCache

由于我们给他也添加了属性,所以我们这个方法也异常的简单

/**      返回ZZTemplateLayoutCellHeightCache的一个实例对象 如果已经存在直接获取       - returns: ZZTemplateLayoutCellHeightCache对象      */     func zz_cellHeightCache()->ZZTemplateLayoutCellHeightCache{         if zz_chc == nil{             zz_chc = ZZTemplateLayoutCellHeightCache()         }         return self.zz_chc!     } 

接下来就是他写的几个属性,我们上面用优美的方式写过了,可以无视

下面又是一个分类,(这个是重点计算高度,调用缓存管理方法的分类)

Swift之优化UITableViewCell高度计算

这个里面的方法在他blog中也有提到就是在NSDefaultRunLoopMode下当状态将要进入休眠的时候把计算方法分解成多个RunLoop Source任务(source0)

- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(NSArray *)array; 

这个方法将创建一个 Source 0 任务,分发到指定线程的 RunLoop 中,在给定的 Mode 下执行,若指定的 RunLoop 处于休眠状态,则唤醒它处理事件.

下面来看看swift中的实现;

// MARK: - cell的预缓存 extension UITableView{      private func zz_precacheIfNeeded(){          if let pe = self.zz_precacheEnabled where !pe {             return         }         guard let delegate = self.delegate else { return }          if !delegate.respondsToSelector(Selector("tableView:heightForRowAtIndexPath:")){             return         }          let runLoop = CFRunLoopGetCurrent()         //一个空闲的Runloop ,当页面滚动时会切换到"UITrackingRunLoopMode"         let runLoopMode = kCFRunLoopDefaultMode          // 收集所有被缓存过的index paths         var mutableIndexPathsToBePrecached = self.zz_allIndexPathsToBePrecached()          let observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(kCFAllocatorDefault, CFRunLoopActivity.BeforeWaiting.rawValue, true, 0) { (observer, _) -> Void in             // 所有预缓存任务完成的时候 移除Observer             if mutableIndexPathsToBePrecached.count == 0{                 CFRunLoopRemoveObserver(runLoop, observer, runLoopMode)                 return             }              // 取出第一个indexPath作为此Runloop迭代的任务             let indexPath = mutableIndexPathsToBePrecached.first             mutableIndexPathsToBePrecached.removeFirst() //            这个方法将创建一个 Source 0 任务,分发到指定线程的 RunLoop 中,在给定的 Mode 下执行,若指定的 RunLoop 处于休眠状态,则唤醒它处理事件             self.performSelector("zz_precacheIndexPathIfNeeded:", onThread: NSThread.mainThread(), withObject: indexPath, waitUntilDone: false, modes: [NSDefaultRunLoopMode])         }          CFRunLoopAddObserver(runLoop, observer, runLoopMode)      }       /**      如果没有缓存的话 就缓存高度       - parameter indexPath: indexpath      */     func zz_precacheIndexPathIfNeeded(indexPath:NSIndexPath){         guard let delegate = self.delegate else { return }         if !self.zz_cellHeightCache().hasCachedHeightAtIndexPath(indexPath){             let height = delegate.tableView!(self, heightForRowAtIndexPath: indexPath)             self.zz_cellHeightCache().cacheHeight(height, byIndexPath: indexPath)             self.zz_debugLog("Precached - /(indexPath.section) , /(indexPath.row) , /(height)")         }     }      /**      获取所有需要被缓存的indexPath       - returns: [indexpath]      */     func zz_allIndexPathsToBePrecached()->[NSIndexPath]{          var allIndexPaths:[NSIndexPath] = []         for section in 0..<self.numberOfSections{             for row in 0..<self.numberOfRowsInSection(section){                  print("section is :/(section) , row is :/(row) ")                 let indexPath = NSIndexPath(forRow: row, inSection: section)                 if !self.zz_cellHeightCache().hasCachedHeightAtIndexPath(indexPath){                     allIndexPaths.append(indexPath)                 }              }         }         return allIndexPaths     }  } 

注释很清楚,主要逻辑就是先通过遍历所有section和row找到还没有缓存的row,然后加入到待缓存数组 ,创建一个observer去监听Runloop的状态 ,如果空闲了去创建source0任务,执行计算方法并缓存起来。如果预缓存任务完成了就把监听的Observer移除了。(说的挺清楚了,有啥问题可以讨论)

下面又是一个扩展

Swift之优化UITableViewCell高度计算

这个分类看起来比较长,其实也是个纸老虎。(大多数都是同理的代码)

因为我们会有一些操作导致cell的改变,所以这里作者要保证在每次cell改变的时候把sections数组改掉,然后如果新增或者修改了 需要重新计算高度。用到了methodSwizzle 黑魔法,索性我前面提到的blog也给出了swift中方法替换的实现方法。

这里作者把swizzle放在了UITableView的load类方法中,在swift中我们需要重写initialize

所以这里的实现方式如下:

    /**       相当于 oc中的load类方法 在方法加载的第一时间执行      */     public override class func initialize() {          // 所有有可能要修改height缓存的方法         let selectors = [                             Selector("reloadData"),                             Selector("insertSections:withRowAnimation:"),                             Selector("deleteSections:withRowAnimation:"),                             Selector("reloadSections:withRowAnimation:"),                             Selector("moveSection:toSection:"),                             Selector("insertRowsAtIndexPaths:withRowAnimation:"),                             Selector("deleteRowsAtIndexPaths:withRowAnimation:"),                             Selector("reloadRowsAtIndexPaths:withRowAnimation:"),                             Selector("moveRowAtIndexPath:toIndexPath:")                         ]          // 对所有method转换成我们自己写的method         for index in 0..<selectors.count{              let originalSelector = selectors[index]             let swizzledSelector = NSSelectorFromString("zz_/(NSStringFromSelector(originalSelector))")              let originalMethod = class_getInstanceMethod(self, originalSelector)             let swizzledMethod = class_getInstanceMethod(self, swizzledSelector)              let didAddMethod = class_addMethod(self, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod), method_getTypeEncoding(swizzledMethod))              if didAddMethod {                 class_replaceMethod(self, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod))             } else {                 method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod);             }          }      } 

把所有可能改变indexPath的方法抓出来 然后遍历替换掉 。 下面就写上自己的方法

    func zz_reloadData(){         if let zz_auto = self.zz_autoCacheInvalidationEnabled where zz_auto{             self.zz_cellHeightCache().sections.removeAll()         }         self.zz_reloadData()         self.zz_precacheIfNeeded()     }      func zz_insertSections(sections: NSIndexSet, withRowAnimation animation: UITableViewRowAnimation){         if let zz_auto = self.zz_autoCacheInvalidationEnabled where zz_auto {             sections.forEach({ (index) -> () in                 self.zz_cellHeightCache().sections.insert([], atIndex: index)             })         }          self.zz_insertSections(sections, withRowAnimation: animation)         self.zz_precacheIfNeeded()     }      func zz_deleteSections(sections: NSIndexSet, withRowAnimation animation: UITableViewRowAnimation){          if let zz_auto = self.zz_autoCacheInvalidationEnabled where zz_auto {             sections.forEach({ (index) -> () in                 self.zz_cellHeightCache().sections.removeAtIndex(index)             })         }         self.zz_deleteSections(sections, withRowAnimation: animation)     } 

这里就放了三分方法例子,其他的看源码,地址在文尾。

貌似一切都准备的差不多了,下面就是留给外界使用者调用的方法了

// MARK: - [Public] 提供给外部的方法 extension UITableView{     /**      计算获得height       - parameter identifier:    id      - parameter configuration: configuration       - returns: height      */     func zz_heightForCellWithIdentifier(identifier:String,configuration:((cell:UITableViewCell)->())?)->CGFloat{         // 通过id获取一个cell         let cell = self.zz_templateCellForReuseIdentifier(identifier)         //手动调用已确保和屏幕上显示的保持一致         cell.prepareForReuse()         configuration?(cell: cell)          //手动添加一个约束 确保动态内容 如label         let tempWidthConstraint = NSLayoutConstraint(item: cell.contentView,             attribute: NSLayoutAttribute.Width,             relatedBy: NSLayoutRelation.Equal,             toItem: nil,             attribute: NSLayoutAttribute.NotAnAttribute,             multiplier: 1.0,             constant: CGRectGetWidth(self.frame))          cell.contentView.addConstraint(tempWidthConstraint)          // 算出size         let fittingSize = cell.contentView.systemLayoutSizeFittingSize(UILayoutFittingCompressedSize)         // 移除约束         cell.contentView.removeConstraint(tempWidthConstraint)          return fittingSize.height     }      /**      供外界使用的方法 提供了高度的缓存       - parameter identifier:    identifier      - parameter indexPath:     indexPath      - parameter configuration: 供外部使用的闭包      - returns: Height      */     func zz_heightForCellWithIdentifier(identifier:String,cacheByIndexPath indexPath:NSIndexPath,configuration:((cell:UITableViewCell)->())?)->CGFloat{          if self.zz_autoCacheInvalidationEnabled == nil{             self.zz_autoCacheInvalidationEnabled = true         }          if self.zz_precacheEnabled == nil{             self.zz_precacheEnabled = true         }         print("cache : /(indexPath.section) , /(indexPath.row)")         // 如果存在缓存 从缓存中返回         if self.zz_cellHeightCache().hasCachedHeightAtIndexPath(indexPath){             self.zz_debugLog("cache : /(indexPath.section) , /(indexPath.row) , /(self.zz_cellHeightCache().cachedHeightAtIndexPath(indexPath))")             return self.zz_cellHeightCache().cachedHeightAtIndexPath(indexPath)         }          //计算          let height = self.zz_heightForCellWithIdentifier(identifier, configuration: configuration)          self.zz_debugLog("计算出的cache cache : /(indexPath.section) , /(indexPath.row) , /(height)")          //缓存         self.zz_cellHeightCache().cacheHeight(height, byIndexPath: indexPath)          return height     }  } 

第一个方法是手动计算然后缓存,第二个方法是先从缓存中取,如果没有再调手动计算的方法。

然后外界使用的时候只需要这样就已经给tableview计算height加上了缓存

 func tableView(tableView: UITableView, heightForRowAtIndexPath indexPath: NSIndexPath) -> CGFloat {          return tableView.zz_heightForCellWithIdentifier(String(ZZFeedCell), cacheByIndexPath: indexPath, configuration: { (cell) -> () in             guard let cell = cell as? ZZFeedCell else { return }             cell.entity = self.feedEntitySections[indexPath.section][indexPath.row]         })      } 

总算读完了一个库,虽然小,但是是一个好的开端。

看源码,看源码。地址: github地址

有什么问题在底下交流。效果图上面已经放出,大家可以下载github上的源码,在真机上运行,如果swift项目中有想使用的只需要把下图中文件copy到你的项目中就可以了

Swift之优化UITableViewCell高度计算

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