iOS FPS监测

如今若是在网络上搜的话，基本上大多数用于检测FPS的控件都是经过CADisplayLink来实现的。

CADisplayLink

官方文档对于CADisplayLink的介绍是：

A timer object that allows your application to synchronize its drawing to the refresh rate of the display.

即与屏幕刷新率同步的时间对象。

通常状况下，咱们的屏幕刷新率是1/60s一次。CADisplayLink实际上跟日常用的NSTimer的用法基本类似，NSTimer的时间间隔是以秒为单位，而CADisplayLink则是使用帧率来做为时间间隔的单位。

利用CADisplayLink来实现FPS监测的常规作法以下：

var historyCount: Int = 0
var lastUpdateTimestamp: Double = 0
let displayLink = CADisplayLink(target: self, selector: #selector(step(displayLink:))

// ...

func step(displayLink: CADisplayLink) {
    if (lastUpdateTimestamp <= 0) {
        lastUpdateTimestamp = displayLink.timestamp
    }
    
    historyCount += 1
    let interval = displayLink.timestamp - lastUpdateTimestamp
    if (interval >= 1) {
        lastUpdateTimestamp = 0
        let fps = Double(historyCount) / interval
        print(fps)
        historyCount = 0
    }
}
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核心思想为：在初始化CADisplayLink对象时，指定方法，该方法会在每次屏幕刷新，即每1/60秒调用一次，经过计算方法的调用次数以及时间间隔，来获取当前屏幕的fps

测试

根据上面的代码，我建立了一个tableView，在cell中各类圆角图片，反正就是怎么卡怎么来:

func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell {
    let cell = tableView.dequeueReusableCell(withIdentifier: "Cell")
    cell!.imageView!.image = UIImage(named: "00" + String(indexPath.row % 8 + 1))
    cell!.imageView!.layer.cornerRadius = 10
    cell!.imageView!.clipsToBounds = true
    cell!.imageView!.layer.shadowOffset = CGSize(width: 0, height: 5)
    cell!.imageView!.layer.shadowOpacity = 1

    if (indexPath.row % 3 == 0) {
        cell!.textLabel!.text = "上路 巩州遇虎熊五百年前一场疯腾霄又是孙悟空失马 鹰愁涧飞白龙沙河阻断 路难通福陵山中收天"
    } else if (indexPath.row % 3 == 1) {
        cell!.textLabel!.text = "岭上 前行逆黄风七星不照 波月洞千年白骨 化阴风鱼篮 网通天一尾红紫金葫芦二道童九尾老狐敢压龙白虹坠 雪浪击石碎思归 难归 堕回 轮回"
    } else {
        cell!.textLabel!.text = "红霓垂 九重紫云飞久归 未归 欲回 恨回凡胎恰登对 天命难违比丘走白鹿 十三娘情丝缠缚乌袍君生百目庙前拦路自称黄眉老祖"
    }
 
    cell!.textLabel!.backgroundColor = UIColor.clear
    cell!.textLabel!.layer.shadowOffset = CGSize(width: 0, height: 2)
    cell!.textLabel!.layer.shadowOpacity = 1
    cell!.textLabel!.numberOfLines = 0

    return cell!
}
复制代码

在运行时能够看到，打印出来的帧率为:

但是经过Instrument的Core Animation进行监测的时候，其结果倒是：

二者彻底就对不上啊。

在这篇文章中，发现做者也遇到相同的问题：iOS中基于CADisplayLink的FPS指示器详解

根据大神ibireme的文章iOS 保持界面流畅的技巧的介绍，咱们可以知道在屏幕中显示图像的过程当中，CPU负责计算显示内容，进行诸如视图建立，布局计算，图片解码等工做，而后将数据提交到GPU上，而GPU对这些图像数据进行变换，渲染以后，会把图像提交到帧缓冲区，而后在下一次同步信号来临的时候，将图像显示到屏幕上。而后GPU就切换指向到另外一个帧缓冲区，重复上述工做。

由此能够得知，由于CADisplayLink的运行取决于RunLoop。而RunLoop的运行取决于其所在的mode以及CPU的繁忙程度，当CPU忙于计算显示内容或者GPU工做太繁重时，就会致使显示出来的FPS与Instrument的不一致。

故使用CADisplayLink并不能很准确反映当前屏幕的FPS！

主线程卡顿监测

因为CADisplayLink并不可以准确反映出来，因此经常使用的方法时主线程卡顿监测。经过开辟一个子线程来监测主线程的RunLoop，当两个状态区域的耗时大于设定的阈值时，即为一次卡顿。

根据如何监控卡顿的介绍，能够得知主线程卡顿监测的原理以及作法。

结论

根据CADisplayLink写了一个小工具:KJFPSLabel