如何優化UITableView性能—draw方式

在iOS應用中，UITableView應該是使用率最高的視圖之一了。iPod、時鐘、日曆、備忘錄、Mail、天氣、照片、電話、短信、Safari、App Store、iTunes、Game Center⋯幾乎所有自帶的應用中都能看到它的身影，可見它的重要性。
然而在使用第三方應用時，卻經常遇到性能上的問題，普遍表現在滾動時比較卡，特別是table cell中包含圖片的情況時。
實際上只要針對性地優化一下，這種問題就不會有了。有興趣的可以看看LazyTableImages這個官方的例子程序，雖然也要從網上下載圖片並顯示，但滾動時絲毫不卡。
下面就說說我對UITableView的瞭解。不過由於我也是初學者，或許會說錯或遺漏一些，因此僅供參考。

首先說下UITableView的原理。有興趣的可以看看《About Table Views in iOS-Based Applications》。
UITableView是UIScrollView的子類，因此它可以自動響應滾動事件（一般爲上下滾動）。
它內部包含0到多個UITableViewCell對象，每個table cell展示各自的內容。當新cell需要被顯示時，就會調用tableView:cellForRowAtIndexPath:方法來獲取或創建一個cell；而不可視時，它又會被釋放。由此可見，同一時間其實只需要存在一屏幕的cell對象即可，不需要爲每一行創建一個cell。
此外，UITableView還可以分爲多個sections，每個區段都可以有自己的head、foot和cells。而在定位一個cell時，就需要2個字段了：在哪個section，以及在這個section的第幾行。這在iOS SDK中是用NSIndexPath來表述的，UIKit爲其添加了indexPathForRow:inSection:這個創建方法。
其他諸如編輯之類的就不提了，因爲和本文無關。

介紹完原理，接下來就開始優化吧。

1. 使用不透明視圖。
   不透明的視圖可以極大地提高渲染的速度。因此如非必要，可以將table cell及其子視圖的opaque屬性設爲YES（默認值）。
   其中的特例包括背景色，它的alpha值應該爲1（例如不要使用clearColor）；圖像的alpha值也應該爲1，或者在畫圖時設爲不透明。
2. 不要重複創建不必要的table cell。
   前面說了，UITableView只需要一屏幕的UITableViewCell對象即可。因此在cell不可見時，可以將其緩存起來，而在需要時繼續使用它即可。
   而UITableView也提供了這種機制，只需要簡單地設置一個identifier即可：

static NSString *CellIdentifier = @"xxx";
UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier];
if (cell == nil) {
    cell = [[[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:CellIdentifier] autorelease];
}

值得一提的是，cell被重用時，它內部繪製的內容並不會被自動清除，因此你可能需要調用setNeedsDisplayInRect:或setNeedsDisplay方法。
此外，在添加table cell的時候，如果不需要動畫效果，最好不要使用insertRowsAtIndexPaths:withRowAnimation:方法，而是直接調用reloadData方法。因爲前者會對所有indexPaths調用tableView:cellForRowAtIndexPath:方法，即便該cell並不需要顯示（不知道是不是bug），這就可能創建大量多餘的cell。勘誤：只是在模擬器上測試如此，真機調試時沒有這種bug。 減少視圖的數目。
UITableViewCell包含了textLabel、detailTextLabel和imageView等view，而你還可以自定義一些視圖放在它的contentView裏。然而view是很大的對象，創建它會消耗較多資源，並且也影響渲染的性能。
如果你的table cell包含圖片，且數目較多，使用默認的UITableViewCell會非常影響性能。奇怪的是，使用自定義的view，而非預定義的view，明顯會快些。
當然，最佳的解決辦法還是繼承UITableViewCell，並在其drawRect:中自行繪製：

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    if (image) {
        [image drawAtPoint:imagePoint];
        self.image = nil;
    } else {
        [placeHolder drawAtPoint:imagePoint];
    }

    [text drawInRect:textRect withFont:font lineBreakMode:UILineBreakModeTailTruncation];
}

1. 不過這樣一來，你會發現選中一行後，這個cell就變藍了，其中的內容就被擋住了。最簡單的方法就是將cell的selectionStyle屬性設爲UITableViewCellSelectionStyleNone，這樣就不會被高亮了。
   此外還可以創建CALayer，將內容繪製到layer上，然後對cell的contentView.layer調用addSublayer:方法。這個例子中，layer並不會顯著影響性能，但如果layer透明，或者有圓角、變形等效果，就會影響到繪製速度了。解決辦法可參見後面的預渲染圖像。
2. 不要做多餘的繪製工作。
   在實現drawRect:的時候，它的rect參數就是需要繪製的區域，這個區域之外的不需要進行繪製。
   例如上例中，就可以用CGRectIntersectsRect、CGRectIntersection或CGRectContainsRect判斷是否需要繪製image和text，然後再調用繪製方法。
3. 預渲染圖像。
   你會發現即使做到了上述幾點，當新的圖像出現時，仍然會有短暫的停頓現象。解決的辦法就是在bitmap context裏先將其畫一遍，導出成UIImage對象，然後再繪製到屏幕，詳細做法可見《利用預渲染加速iOS設備的圖像顯示》。
4. 不要阻塞主線程。
   做到前幾點後，你的table view滾動時應該足夠流暢了，不過你仍可能讓用戶感到不爽。常見的現象就是在更新數據時，整個界面卡住不動，完全不響應用戶請求。
   出現這種現象的原因就是主線程執行了耗時很長的函數或方法，在其執行完畢前，無法繪製屏幕和響應用戶請求。其中最常見的就是網絡請求了，它通常都需要花費數秒的時間，而你不應該讓用戶等待那麼久。
   解決辦法就是使用多線程，讓子線程去執行這些函數或方法。這裏面還有一個學問，當下載線程數超過2時，會顯著影響主線程的性能。因此在使用ASIHTTPRequest時，可以用一個NSOperationQueue來維護下載請求，並將其maxConcurrentOperationCount設爲2。而NSURLRequest則可以配合GCD來實現，或者使用NSURLConnection的setDelegateQueue:方法。
   當然，在不需要響應用戶請求時，也可以增加下載線程數，以加快下載速度：

- (void)scrollViewDidEndDragging:(UIScrollView *)scrollView willDecelerate:(BOOL)decelerate {
    if (!decelerate) {
        queue.maxConcurrentOperationCount = 5;
    }
}

- (void)scrollViewDidEndDecelerating:(UIScrollView *)scrollView {
    queue.maxConcurrentOperationCount = 5;
}

- (void)scrollViewWillBeginDragging:(UIScrollView *)scrollView {
    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;
}

此外，自動載入更新數據對用戶來說也很友好，這減少了用戶等待下載的時間。例如每次載入50條信息，那就可以在滾動到倒數第10條以內時，加載更多信息：

- (void)tableView:(UITableView *)tableView willDisplayCell:(UITableViewCell *)cell forRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    if (count - indexPath.row < 10 && !updating) {
        updating = YES;
        [self update];
    }
}
// update方法獲取到結果後，設置updating爲NO

還有一點要注意的就是當圖片下載完成後，如果cell是可見的，還需要更新圖像：

NSArray *indexPaths = [self.tableView indexPathsForVisibleRows];
for (NSIndexPath *visibleIndexPath in indexPaths) {
    if (indexPath == visibleIndexPath) {
        MyTableViewCell *cell = (MyTableViewCell *)[self.tableView cellForRowAtIndexPath:indexPath];
        cell.image = image;
        [cell setNeedsDisplayInRect:imageRect];
        break;
    }
}
// 也可不遍歷，直接與頭尾相比較，看是否在中間即可。

1. 最後還是前面所說過的insertRowsAtIndexPaths:withRowAnimation:方法，插入新行需要在主線程執行，而一次插入很多行的話（例如50行），會長時間阻塞主線程。而換成reloadData方法的話，瞬間就處理完了。

就說那麼多吧，我想做到這些也就差不多了，其他就需要自行profile，找出瓶頸來優化了。