setNeedsDisplay(): esensya ng pamamaraan at mekanismo ng muling pagguhit sa iOS

Ano ang setNeedsDisplay()

setNeedsDisplay() — ay isang UIView method na nagpapahiwatig sa system na ang nilalaman ng view ay luma na at nangangailangan ng muling pag-render. Ang pamamaraan ay hindi tumatanggap ng mga parameter at nagbabalik ng void. Pagkatapos ng tawag, ang view ay minamarkahan bilang dirty, at sa pinakamalapit na cycle ng pagguhit ay tinatawag ng system ang draw(_:) para sa view na ito.

Ang pangunahing tampok ay pagiging asinkrono. Ang maraming sunod-sunod na tawag ng setNeedsDisplay() para sa parehong view ay hindi magreresulta sa maraming tawag ng draw(_:) — pinagsasama sila ng system sa isang operasyon. Ito ay kritikal para sa pagganap: kung ang property ng view ay nagbago ng maraming beses bawat frame, ang draw(_:) ay tinatawag lamang nang isang beses.

Paano gumagana ang naantalang muling pagguhit

Ang mekanismo ng naantalang muling pagguhit ay batay sa render cycle ng UIKit. Kapag tinawag ang setNeedsDisplay(), itinatakda ng system ang panloob na flag layer.needsDisplay sa true. Sa dulo ng kasalukuyang run loop, dumadaan ang system sa lahat ng dirty-layer at tinatawag ang draw(_:) para sa bawat isa.

Run loop at mga hakbang ng render

Ang UIKit run loop ay may kasamang update phase, kung saan pinoproseso ang mga dirty view. Sa phase na ito, tinatawag ang layoutSubviews() kung kinakailangan, pagkatapos ay draw(_:) para sa lahat ng minarkahang view. Pagkatapos ng pagguhit, ang resulta ay ipinapadala sa GPU sa pamamagitan ng Core Animation para sa compositing.

class ProgressView: UIView {
    var progress: CGFloat = 0 {
        didSet {
            setNeedsDisplay()
        }
    }

    override func draw(_ rect: CGRect) {
        super.draw(rect)
        guard let ctx = UIGraphicsGetCurrentContext() else { return }

        // Background
        ctx.setFillColor(UIColor.lightGray.cgColor)
        ctx.fill(rect)

        // Progress bar
        let fillRect = CGRect(x: rect.minX, y: rect.minY,
                              width: rect.width * progress, height: rect.height)
        ctx.setFillColor(UIColor.systemGreen.cgColor)
        ctx.fill(fillRect)
    }
}

Sa halimbawang ito, ina-update ng progressView ang progress, at ang bawat setter ay awtomatikong tumatawag ng setNeedsDisplay(). Hintayin ng system ang dulo ng run loop at tatawagin ang draw(_:) na may kasalukuyang halaga ng progress. Kung magbago ang progress nang tatlong beses sa isang frame, ang draw(_:) ay isasagawa lamang nang isang beses — gamit ang huling halaga.

setNeedsDisplay() vs setNeedsDisplay(_:)

Ang pamamaraang setNeedsDisplay(_:) ay tumatanggap ng parameter na rect ng uri ng CGRect, na naglilimita sa lugar ng muling pagguhit. Ito ay nagpapahintulot ng muling pagguhit lamang ng binagong bahagi ng view, hindi ang kabuuan. Ang pagkakaiba sa pagganap ay nagiging kapansin-pansin kapag nagtatrabaho sa malalaking view kung saan ang mga pagbabago ay nakakaapekto sa maliit na lugar.

Para sa kumplikadong graphics, inirerekomenda na iguhit muna ang buong eksena sa isang offscreen context, pagkatapos ay tawagin ang setNeedsDisplay(_:) para lamang sa binagong lugar. Ito ay isang karaniwang teknik sa mga application ng pagguhit at graphic editor sa iOS.

displayIfNeeded() laban sa setNeedsDisplay()

displayIfNeeded() — ay isang sabay-sabay na pamamaraan na agad na nag-uumpisa ng muling pagguhit ng lahat ng dirty view sa hierarchy, nang hindi naghihintay ng dulo ng run loop. Hindi tulad ng setNeedsDisplay() na nagtatakda lamang ng flag, pinipilit ng displayIfNeeded() ang agarang pagpapatupad ng draw(_:).

Inirerekomenda ng Apple na gamitin lamang ang displayIfNeeded() sa mga matinding kaso, kapag ang resulta ng pagguhit ay kailangan agad — halimbawa, bago gumawa ng screenshot o sa sabay-sabay na pagbuo ng imahe para sa UIGraphicsImageRenderer. Sa karaniwang mga sitwasyon, ang asinkronong modelo sa pamamagitan ng setNeedsDisplay() ay mas gusto dahil hindi nito hinaharangan ang main thread.

    // Asinkrono — inirerekomenda
someView.setNeedsDisplay()

    // Sabay-sabay — kung kinakailangan lamang
someView.setNeedsDisplay()
someView.displayIfNeeded() // draw(_:) tinawag agad

Ang pagtawag ng displayIfNeeded() nang walang naunang setNeedsDisplay() ay walang epekto — pinoproseso lamang ng pamamaraan ang mga view na minarkahan na bilang dirty. Kung walang view na nangangailangan ng muling pagguhit, ang displayIfNeeded() ay magtatapos nang hindi tumatawag ng draw(_:).

Pag-optimize ng mga tawag sa setNeedsDisplay()

Ang madalas na tawag ng setNeedsDisplay() ay maaaring magpababa ng pagganap, lalo na sa panahon ng animation. Tingnan natin ang mga pangunahing estratehiya ng pag-optimize.

Pagsasama-sama ng mga pagbabago sa pamamagitan ng modelo

Sa halip na tawagin ang setNeedsDisplay() sa bawat pagbabago ng indibidwal na property, tipunin ang mga pagbabago at tawagin ang pamamaraan nang isang beses pagkatapos ilapat ang lahat ng update. Halimbawa, kapag binabago ang kulay, laki, at posisyon ng elemento — tawagin ang setNeedsDisplay() nang isang beses pagkatapos itakda ang lahat ng property.

Paggamit ng CALayer para sa mga property na maaaring i-animate

Kung ang property ay maaaring i-animate sa pamamagitan ng CALayer (backgroundColor, opacity, position, transform), gamitin ang Core Animation sa halip na draw(_:). Ang mga property ng CALayer ay ina-update sa GPU nang hindi tumatawag ng draw(_:), na nagbibigay ng 60 FPS nang hindi naglo-load ng CPU.

Batch na update sa pamamagitan ng CATransaction

Para sa paggrupo ng maraming pagbabago sa isang daanan ng render, gamitin ang CATransaction. Ito ay nagpapahintulot na pagsamahin ang maraming setNeedsDisplay() sa isang operasyon ng draw(_:) sa dulo ng transaksyon.

CATransaction.begin()
CATransaction.setDisableActions(true)

view1.setNeedsDisplay()
view2.setNeedsDisplay()
view3.setNeedsDisplay()

CATransaction.commit()

Huwag abusuhin ang displayIfNeeded() — hinaharangan ng sabay-sabay na muling pagguhit ang main thread at maaaring maging sanhi ng pagbaba ng frame. Gamitin lamang ito para sa mga operasyon kung saan ang resulta ng pagguhit ay kritikal bago matapos ang kasalukuyang run loop.