draw(_:) och drawRect — vad är det, anrop och överskrivning

Vad är draw(_:) / drawRect

draw(_:) — är en instansmetod i UIView som UIKit anropar för att rendera innehållet i vyn. Inuti denna metod får utvecklaren tillgång till grafikkontexten CGContext och använder Core Graphics API för att rita linjer, fyllningar, text och bilder. drawRect: i Objective-C utför samma funktion, men med annan syntax: den enda parametern är en CGRect som anger området för omritning.

Enligt Apple Engineering (2024) fungerar draw(_:) genom CPU-rendering av Bitmap Graphics Context, vilket ger maximal flexibilitet men kräver mer resurser jämfört med CALayer. Beslutet att använda draw(_:) fattas baserat på grafikens komplexitet och prestandakrav.

Metodens signatur i Swift och Objective-C

I Swift deklareras metoden som override func draw(_ rect: CGRect), där rect är rektangeln som måste ritas om. I Objective-C är signaturen - (void)drawRect:(CGRect)rect. Parametern rect kan vara mindre än vyns bounds vid partiell omritning via setNeedsDisplay(_:).

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextSetFillColorWithColor(context, [UIColor redColor].CGColor);
    CGContextFillRect(context, rect);
}

När anropar systemet draw(_:)

Systemet anropar automatiskt draw(_:) i strikt definierade scenarier. Att förstå dessa triggers hjälper till att undvika onödig omritning och optimera vyns prestanda. Nedan listas alla fall av automatisk anropning av metoden.

• Första renderingen — när vyn för första gången läggs till i hierarkin och blir synlig på skärmen
• setNeedsDisplay() — efter anrop av denna metod av systemet vid närmaste ritcykel
• setNeedsDisplay(_:) — samma, men med angivelse av specifik rektangel för omritning
• contentMode — vid ändring av bounds, om contentMode kräver omritning (t.ex. .redraw)
• setNeedsLayout() — i vissa fall kan omritning krävas efter omarrangering av subviews

Apple-dokumentationen varnar: anropa aldrig draw(_:) direkt. Systemet bestämmer själv när ritning ska utföras och direkt anrop stör den interna cachningsmekanismen. För att begära omritning, använd alltid setNeedsDisplay() eller setNeedsDisplay(_:).

Hur man överskriver draw(_:) i Swift

Att överskriva draw(_:) i Swift börjar med att hämta grafikkontexten och efterföljande Core Graphics-anrop. Det rekommenderas att skapa separata metoder för logiska ritblock — detta förbättrar kodens läsbarhet och testbarhet.

override func draw(_ rect: CGRect) {
    super.draw(rect)

    guard let context = UIGraphicsGetCurrentContext() else { return }

    // Linjeparametrar
    context.setStrokeColor(UIColor.darkGray.cgColor)
    context.setLineWidth(2.0)

    // Rita en triangel
    context.move(to: CGPoint(x: rect.midX, y: rect.minY + 10))
    context.addLine(to: CGPoint(x: rect.maxX - 10, y: rect.maxY - 10))
    context.addLine(to: CGPoint(x: rect.minX + 10, y: rect.maxY - 10))
    context.closePath()
    context.strokePath()
}

I detta exempel ritar draw(_:) en triangel med en mörkgrå kontur som är 2 pixlar tjock. Anrop av super.draw(rect) i början av metoden rekommenderas av Apple för att bevara förälderns ritlogik, även om standardimplementeringen av draw(_:) i UIView är tom.

Idempotensregeln för draw(_:)

Varje anrop av draw(_:) bör ge identiskt resultat vid samma indata. Detta gör det möjligt för systemet att cachelagra resultatet och inte anropa draw(_:) igen om vyns innehåll inte har ändrats. Använd inte slumpmässiga värden, systemtid eller nätverksförfrågningar inuti draw(_:).

drawRect: i Objective-C och skillnad från draw(_:)

drawRect: — historiskt den första versionen av metoden, som dök upp i iOS 2.0 tillsammans med Objective-C. I Swift döptes metoden om till draw(_:) med användning av den externa parametern _. Funktionellt är metoderna identiska: båda tar emot en CGRect för omritningsområdet och använder UIGraphicsGetCurrentContext() för att komma åt grafikkontexten.

Vid migrering av ett projekt från Objective-C till Swift är omdöpning av metoden en av de första uppgifterna. Xcode tillhandahåller en automatisk omvandlare, men drawRect: kräver manuell uppdatering till draw(_:). Enligt Apple (2024) är Swift-versionen draw(_:) att föredra för nya projekt.

Optimering av ritning i draw(_:)

draw(_:) körs på CPU och en icke-optimal implementering kan orsaka bildrutebortfall och låg prestanda. Apple rekommenderar flera beprövade tillvägagångssätt för att påskynda ritningen.

Minimera antalet ritoperationer

Varje Core Graphics-operation (move(to:), addLine(to:), strokePath) har overhead. Gruppera operationer och använd CGPath för komplexa former — sökvägen skapas en gång och återanvänds vid varje anrop av draw(_:).

Använd UIBezierPath för vektorobjekt

UIBezierPath — är ett Objective-C-omslag runt CGPath som ger ett enkelt API för att skapa former. Skapa UIBezierPath i förväg (t.ex. i initieraren) och anropa helt enkelt fill() eller stroke() inuti draw(_:).

private let starPath: UIBezierPath = {
    let path = UIBezierPath()
    // Bygga en stjärnform
    path.move(to: CGPoint(x: 50, y: 0))
    for i in 1...5 {
        let angle = CGFloat(i) * 4 * CGFloat.pi / 5
        path.addLine(to: CGPoint(x: 50 + 40 * cos(angle),
                               y: 50 + 40 * sin(angle)))
    }
    path.close()
    return path
}()

override func draw(_ rect: CGRect) {
    UIColor.systemYellow.setFill()
    starPath.fill()
}

Vanliga misstag vid arbete med draw(_:)

Utvecklare gör ofta samma misstag när de överskriver draw(_:). Kännedom om dessa mönster hjälper till att undvika buggar och prestandaförsämring. Låt oss titta på de vanligaste problemen och deras lösningar.

• Direktanrop av draw(_:) — anropa aldrig draw(_:) direkt. Använd setNeedsDisplay() för att begära omritning. Direktanrop förstör cachning och kan leda till felaktig visning.
• Tunga beräkningar inuti draw(_:) — draw(_:) bör vara så lätt som möjligt. Skapa UIBezierPath, bilder och andra tunga objekt utanför metoden, initiera dem en gång.
• Skapa objekt inuti draw(_:) — konstruktioner av UIColor, UIFont och UIGraphicsImageRenderer inuti draw(_:) skapar extra minnesbelastning. Flytta objektskapandet till klassegenskaper.
• Ignorera parametern rect — rect anger området som kräver omritning. Ritning utanför rect avvisas av systemet men förbrukar resurser. Kontrollera skärningen med rect före ritning.
• Avsaknad av super.draw(rect) — även om UIView-implementeringen är tom rekommenderar Apple att anropa super.draw(rect) för kompatibilitet med framtida UIKit-ändringar.

Genom att följa dessa regler säkerställer du stabil och snabb ritning av anpassade vyer i alla iOS-projekt. Profilera draw(_:) via Instruments (Core Animation) för att se verklig exekveringstid och flaskhalsar.