友盟+全面解析ios 卡顿问题

　　iOS应用除了闪退问题会造成用户流失外，还有一个卡顿问题也会惹来许多差评。应用卡顿不像闪退一样直观明了，可以直接通过异常信号或调用栈分析得到，常常让人无处下手。好的用户体验需要我们把细节做到位，画面掉帧会导致卡顿感，造成不好的印象。最近我专门研究了应用卡顿问题，并利用Bugly和友盟+U-APM中集成卡顿监控上报功能，分析卡顿是如何造成的。一番使用下来，还是友盟+U-APM更加顺畅，友盟+U-APM添加了启动耗时统计这个功能，还是蛮不错的。下面是我的详细讲述。

　　一、 认识卡顿

　　概念

　　FPS：Frames Per Second，表示每秒渲染的帧数，通过用于衡量画面的流畅度，数值越高则表示画面越流畅。

　　CPU：负责对象的创建和销毁、对象属性的调整、布局计算、文本的计算和排版、图片的格式转换和解码、图像的绘制(Core Graphics)。

　　GPU: 负责纹理的渲染(将数据渲染到屏幕)。

　　垂直同步技术: 让CPU和GPU在收到vSync信号后再开始准备数据，防止撕裂感和跳帧，通俗来讲就是保证每秒输出的帧数不高于屏幕显示的帧数。

　　双缓冲技术：iOS是双缓冲机制，前帧缓存和后帧缓存，CPU计算完GPU渲染后放入缓冲区中，当GPU下一帧已经渲染完放入缓冲区，且视频控制器已经读完前帧，GPU会等待vSync(垂直同步信号)信号发出后，瞬间切换前后帧缓存，并让CPU开始准备下一帧数据，安卓4.0后采用三重缓冲，多了一个后帧缓冲，可降低连续丢帧的可能性，但会占用更多的CPU和GPU 。

　　卡顿原因

　　从最初的电子q显示器说起，电子q逐行读取像素点，逐行发射到屏幕上，每当一行扫描完成，显示器会发出水平同步信号HSync;然后继续下一行，直到最后一行完成一帧的绘制，电子q恢复到起点继续下一帧的绘制，显示器会发出一个垂直同步信号VSync。对于iOS设备，VSync信号的间隔是16.7ms，也就是1秒60帧。

　　实际绘制过程中:

　　由CPU 计算好显示的内容：如视图的创建，布局的计算，图片的解码，文本的绘制，

　　然后GPU完成渲染，得到最终的像素，像素会输出到帧缓存(Frame Buffer)中

　　Video Controller (视频控制器)发出垂直信号(每16.67ms读取一次)进行读取Frame Buffer，最终输出到Monitor(显示器)上面。

　　假设只有一个Frame Buffer，意味着GPU和CPU必须在VSync发出的瞬间完成前面所有的工作，否则在视频控制器显示的过程中修改Frame Buffer，那么显示器就会在这一帧的前半部分显示上一帧的内容，下半部分显示当前帧的内容，造成画面断层的怪异现象。为了解决这个问题，大多数平台都引入了多缓存机制，比如iOS平台的双缓存, Android平台的三缓存机制;因为苹果使用双缓冲区，当垂直信号过来之后，但是GPU还没有渲染完成，就会出现卡顿现象。

　　大家在定位ios卡顿的时候，友盟+U-APM是很好的工具，可以帮你检测卡顿数据，找到原因，修复卡顿。友盟+U-APM还提供云真机测试能力，助力开发者从研发测试质量验收到线上问题复现排查，保障应用品质，提升测试效率。在云真机测试期间自动采集崩溃信息，提供详尽的崩溃报告协助筛查，真正实现监控测试全流程深度打通。