简介

AsyncDisplayKit 是 Facebook 开源的一个用于保持 iOS 界面流畅的库。

在 ASDK 中最基本的单位就是 ASDisplayNode，每一个 node 都是对 UIView 以及 CALayer 的抽象。但是与 UIView 不同的是，ASDisplayNode 是线程安全的，它可以在后台线程中完成初始化以及配置工作。

如果按照 60 FPS 的刷新频率来计算，每一帧的渲染时间只有 16ms，在 16ms 的时间内要完成对 UIView 的创建、布局、绘制以及渲染，CPU 和 GPU 面临着巨大的压力。

但是从 A5 处理器之后，多核的设备成为了主流，原有的将所有操作放入主线程的实践已经不能适应复杂的 UI 界面，所以 ASDK 将耗时的 CPU 操作以及 GPU 渲染纹理（Texture）的过程全部放入后台进程，使主线程能够快速响应用户操作。

ASDK 通过独特的渲染技巧、代替 AutoLayout 的布局系统、智能的预加载方式等模块来实现对 App 性能的优化。

初步使用

节点

nodes的使用大致与view的使用方法相同，少数像(.clipsToBounds vs .masksToBounds)这样的不同node也会自动使用UIView的命名,唯一的例外是node使用position而不是center。

使用node的时候也可以随时在主线程拿到node.view或者node.layer。

AsyncDisplayKit提供了各种各样的node以代替UIKit中的大部分组件。

节点容器

当一个app转成使用AsyncDisplayKit时，一个常见的错误就是直接把nodes添加到现有的视图层级中，这样做会造成你的node渲染时屏闪。

正确的做法是将nodes作为subnodes添加到node container classes中，这些容器的作用是告诉容器内的nodes它们现在的状态，这样才能保证高效地进行数据的加载和nodes的渲染。

布局引擎

AsyncDisplayKit的Layout Engine也是它最强大和最独特的特性之一。基于CSS FlexBox model它提供了一种公开的方式来区分用户自定义的node的subnodes的size和layout。当所有的node全部以默认的同步方式渲染完毕，尺寸设置和布局计算将会以异步的方式进行。

想要参与这个过程的主要方式就是通过在子类中实现layoutSpecThatFits:方法，在这里你声明和建立布局规则对象，返回最重的包含所有信息的对象。

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- (ASLayoutSpec *)layoutSpecThatFits:(ASSizeRange)constrainedSize {
	ASStackLayoutSpec *verticalStack = [ASStackLayoutSpec verticalStackLayoutSpec];
	verticalStack.direction          = ASStackLayoutDirectionVertical;
	verticalStack.spacing            = 4.0;
	[verticalStack setChildren:_commentNodes];
	return verticalStack;
}

核心理念

智能预加载

node非常强大，它有能力同步和异常进行渲染和计算，另一个至关重要的层面则是它智能预加载的理念。

同之前所说，node在node containers以外的地方使用并没有什么性能改善作用。那是因为所有的node都有interfaceState的概念。

这个interfaceState特性是被所有的containers创建和维持的一个ASRangeController进行持续更新的。

如果一个node在container之外使用，它的状态就不会被任何range controller更新，这就会导致偶尔会出现屏闪(nodes在没有发出任何警告的情况下已经显示在屏幕上，但它的渲染和布局还没有完成)

当nodes被添加到滚动或者页面视图的时候，它们通常会进入下图的区域范围内。这就意味着如果这个视图滚动到它这里了，它的界面状态就会被更新。

预加载示意图

一个node将会有三种状态：

  • Fetch Data

  • Display

  • Visible

上面的这三种状态都是由 ASDK 来管理的，而每一个 ASCellNode 的状态都是由 SRangeController 控制，所有的状态都对应一个 ASInterfaceState：

  • ASInterfaceStatePreload 当前元素貌似要显示到屏幕上，需要从磁盘或者网络请求数据；

  • ASInterfaceStateDisplay 当前元素非常可能要变成可见的，需要进行异步绘制；

  • ASInterfaceStateVisible 当前元素最少在屏幕上显示了 1px

当用户滚动当前视图时，ASRangeController 就会修改不同区域内元素的状态：

不同的加载状态示意图

上图是用户在向下滑动时，ASCellNode 是如何被标记的，假设当前视图可见的范围高度为 1，那么在默认情况下，五个区域会按照上图的形式进行划分：

在滚动方向（Leading）上 Fetch Data 区域会是非滚动方向（Trailing）的两倍，ASDK 会根据滚动方向的变化实时改变缓冲区的位置；在向下滚动时，下面的 Fetch Data 区域就是上面的两倍，向上滚动时，上面的 Fetch Data 区域就是下面的两倍。

这里的两倍并不是一个确定的数值，ASDK 会根据当前设备的不同状态，改变不同区域的大小，但是滚动方向的区域总会比非滚动方向大一些。

智能预加载能够根据当前的滚动方向，自动改变当前的工作区域，选择合适的区域提前触发请求资源、渲染视图以及异步布局等操作，让视图的滚动达到真正的流畅。