直播应用送礼大动画实现。直播APP送礼金 关键帧动画内存优化。

送礼金作为观众打赏支持主播的一律栽方法, 也是直播应用之等同雅收入来,
每个直播平台都含有送礼就同力量, 并且都将礼物动画效果做的专门炫酷.
如此之卡通片效果更增加配美人或帅哥主播的同词”谢谢某某某送的不可开交飞机~”,
是不是思想都发生硌多少感动, 感觉瞬间成为了全场的枢纽?

由于要以列蒙优化送礼品内存暴涨的问题,所以当网上寻找了众资料。最后找到一个稍微伙伴的,非常不错,解决了自我之题目。
借鉴这篇稿子:https://www.jianshu.com/p/4135b7de046c

正文主要描述的就算是雅礼动效的落实. 全文共3000许左右,
大概阅读时也5~12分钟.

UIImageView自带的animationImages来开行帧播放会出现内存激增的情况.

先行放大上遵循序列帧播放方案实现的卡通片引擎FXAnimationEngine,
Demo中贯彻了直播中礼物队列、礼物配置、礼物列表,
另外还分别用动画引擎以及原先生Core Animation去播放序列帧动画为开比较.

1.加载图纸的法门优化
imageNamed方法创建对象的步调如下:

接下来国际惯例, 上片张图

依据图片文件称当缓存池中寻觅图片数,如有,则创建对象并赶回;
使非设有,则打bundle中加载图片数,创建对象并返;
若果相应的图片数未设有,返回nil。

梦城堡

不缓存:imageWithContentsOfFile:
必须传入图片文件之全名(全路线+文件称)。
无法加载Images.xcassets中之图。

天使

颇图片最好下imageWithContentsOfFile,内存会释放。


那么有什么法好免为? 可也每次播放到啊一样帧时就是错过加载那一帧底图,
即每次只有加载一摆设图片及内存中. 这样当播放到下同样摆放图时,
上一样布置图片都无其它引用, 系统本来会针对那开展释放.

无异于、直播应用礼物动画的常见方案

单个人了解, 实现iOS侧动画配置化常见方案有如下几种:

iOS方案 优点 缺点
Core Animation(此处不计CAKeyFrameAnimation) 效果流畅逼真 安卓需重新实现; 配置化成本高, 需自定义模型、协议、转换方法等(iOS侧已有现成工具, 某几家直播公司想必也有自己的动画配置化工具); 不解决动态配置问题, 则只能随包更新.
序列帧播放(CAKeyframeAnimation、CADisplaylink、ImageView等) 设计哥工具可直接导出动画序列帧图片, 简单易用; 多平台兼容 效果略差; 图片帧数多易导致资源大
Cocos2d-x 效果好; 多平台兼容 学习成本; 相应动画制作工具; 必须引入Cocos2d库;
Lottie 横跨三端, iOS, Android, React Native. 设计师可以完全按照自己的想法设计. 无需考虑实现这一块. 内存占用? 作者本人尚未使用过, 不敢妄自评论

得看到, 序列帧播放方案是内部最为简单易行易行的一个. 在我看来,
花椒直播之所以底就算是即刻套方案, 他们各一个卡通,
都见面相应一个布置文件config.ini及对相应动画的装有班帧图片.

感兴趣的恋人可以变至最后一有礼物资源的下载策略、资源目录结构等有关内容,
更建议尝试去追究一下花椒、映客等主流直播应用的bundle目录以及document中之资源.

随即就是最最简易有效的一模一样拟方案.
但是咱无法靠CAAnimation及其派生类CAKeyframeAnimation来兑现这同一方案,
因为有的图片都见面解码导致占用大量之外存.

老二、序列帧播放方案执行

而我们可以经过CADisplayLink来兑现该方案,
选CADisplayLink的由来是它们比较NSTimer精度要后来居上多,
正常情形下CADisplayLink的回调会当屏幕每次刷新时触发,
即一般1/60秒触发一样差, 适合用来做UI的重绘,
因此好经过它们来周期性的轮换关键帧图片, 从而达到播放动画的意义.
那么具体怎么开呢?

2.1 实现方式

班帧播放动画一方案的切切实实落实必须能满足以下需要:

  1. 图展示: CALayer、UIImageView
  2. 仍时间间隔逐帧播放:
    CAKeyframeAnimation、UIImageView、定时器类(CADisplayLink、NSTimer、dispatch_source_t)+切换关键帧逻辑
  3. 提供所有班帧播放收的事件: CAAnimationDelegate、CATransaction
    CompletionBlock、定时器类+回调触发逻辑

结合方式多, 比如: CALayer+CAKeyframeAnimation+delegate,
UIImageView+定时器, CALayer+定时器类等等.

俺们先行选定这同一仿组合展开实践: CALayer+CAKeyframeAnimation+delegate

// 伪代码
- (void)startAnimation {
    UIImage *frame = [UIImage imageWithContentsOfFile:...];
    NSArray<UIImage *> *frames = @[(id)frame.CGImage, ...];
    CAKeyframeAnimation *keyframeAnim = ...;
    keyframeAnim.contents = frames;
    ...
    keyframeAnim.delegate = self;
    [xxx.layer addAnimation:keyframeAnim forKey:@"xxx"];
}

- (void)animationDidStop:(CAAnimation *)anim finished:(BOOL)flag {
    // 触发动画播放结束(全部播放完、中途结束)回调
    ...
}

若果这里你既下载了Demo, 可以打开Debug
Navigator(cmd+6)简单翻看内存增长要留意Xcode
Instrument-Allocations中VM:ImageIO_PNG_Data同一宗,
就会见视有内存增长波峰. 而且序列帧图片越多, 波峰越明显.

这就是说其他方案是否出现了一样的题目也? 是的, 其他方案一样会这样,
换成UIImageView自带的animationImages来开序列帧播放或是其他组成措施,
也起内存激增的情况.

当CADisplayLink的回调中拿走两糟糕屏幕刷新的间隔时间,
通过不断的丰富间隔时间来判定究竟的日是不是就满足下同样帧的播报时刻,
如果大于下一致轴的播音时刻就是足以轮换为下一致轴图片了,
直至最后一张关键帧也播放完成.

2.2 了解图片加载

当我们搞懂是呀导致内存激增前, 我们先行了解一下图于磁盘加载,
到写副内存, 最后显示到屏幕及独家都来了什么. 大致分为如下步骤:

  1. 否磁盘中之图片创建映射
  2. IO操作读取图片数据流
  3. 图形解码位图拷贝, 写副内存
  4. 硬件绘制渲染到屏幕

选举个例证, 我们如果在1秒内播放了一个含有5摆放关键帧图片的卡通片,
每张图片的停留时间、切换时如果下图2.3.2.a所示.
所以第0秒的下便从头显得第一摆放关键帧, 直到1.0秒即一刻时不时, 动画播放结束.

2.2.1 映射文件

当我们由此[UIImage imageWithContentsOfFile:]起磁盘加载图片数据流,
实际上仅是啊之图片创建了一个文书映射数据,
图片文件既没当真被加载到内存,
更没有被解码成位图的样式而供应Core
Animation传递让底层硬件进行渲染, 故此时内存并无见面明显多,
也未会见油然而生因解码操作导致CPU使用增多的情形.
但自网下充斥图片数未含有在内.

简言之提及一下照文件:

A mapped file uses virtual memory techniques to avoid copying
pages of the file into memory until they are actually needed.

直译就是一个投文件指虚拟内存技术来避免当她们还没真的以到常就为拷贝到内存中.

脚来平等组比说明一下:

针对照组一

- (void)test1 {
    UIImage *frame = [UIImage imageWithContentsOfFile:filePath];
    // 确保超出局部作用域后, 依旧保持对这个Image对象的强引用
    self.frame = frame;
}
// 待上方函数执行完后, 再查看内存使用情况

相比组二

- (void)test2 {
    UIImage *frame = [UIImage imageWithContentsOfFile:filePath];
    self.imageview.image = frame;
}

咱得以窥见相比组二的内存占用明显比较对照组一致如多.
即由此imageWithContentsOfFile:缔造的UIImage对象后, 内存并没有明确增高,
等我们以该UIImage对象赋值给UIImageView的image属性后的某个时刻,
内存才出现显著增长.

此地又留几只问题:

  1. 我们都知imageWithName:术加载的图样, 会被网缓存,
    那么首先蹩脚通过该方法开展如达到有数单对照组的尝试, 结果什么呢?
  2. 通过imageWithName:主意第2、3..n差加载同名图片时,
    加载的图形数流会不见面还给解码? 期间CPU占用起没来搭?
  3. 品尝把创建的UIImage对象桥接赋值给CALayer的contents属性, 结果什么?

除此以外, 如果还欲更加优化,
我们得以加入图片异步解码、图片预加载逻辑等方案.

2.2.2 浅谈CALayer的隐式动画及作业

自从高达一样省吃,
我们发现当让UIImageView的image属性或CALayer的contents属性赋值Image对象后底某说话,
内存和CPU占用才见面现出明显变化. 那是为每一样潮Runloop循环, Core
Animation都见面以那个开头创办一个动画片事务,
在本次Runloop结束时才去实施有添加到拖欠工作里的具有动画操作.
此刻图才叫解码加载入内存,
图片数会为解码为渲染可用的bitmap数据.
一些连锁细节而看本身别一样篇分享.

浅谈CALayer隐式动画与工作

  • 异步图片解码, 图片解码是同样桩于耗时、比较占CPU的操作,
    对于无解码的图样, 系统一般会在主线程对那进展解码,
    所以可以通过当异步线程进行图纸强制解压缩, 从而无占UI线程.
    关于图片解码的详情, 强烈推荐座谈 iOS
    中图纸的破压缩.

  • 图表预加载, 这个就是以更加节约上下文切换时,
    即前后两张图纸切换的时间. 就是使成功当及同样帧图片播放完时,
    我们毫不等下同样摆图解码完成后又开展图纸的切换,
    而是可以直接从已经解码图片的复苏存队列中取出直接开展切换.
    预加载我个人认为其实根本就是是阈值的无比优良选择,
    可参看预加载与智能预加载一文.

2.3 解决内存激增问题

当下我们面临的问题是任以何种实现方案, 在执行序列帧动画时,
所有图片都见面于解码成为位图并载入内存中.

上图:

2.3.1 解压后底图样所占有内存大小

图解码后底格式为位图形式.
位图是由同组像素(pixel)组成的, 每一个像素就代表图片被之一个点.
比如大规模的JPEG, 以及PNG格式的图样文件都是各类图图片.

我们尚待理解, JPEG和PNG图片实际上还是一律种植编码/压缩后的各项图格式,
它们是不可知直接用来图片渲染之, 所以得先对那个缩减的多少开展解码/解压缩操作.

那等同摆设解压后底号图其所占据内存大小怎么算为?

此间设我们有同一摆设32各类之PNG格式图片, 其像素格式为RGBA四组成部分组成,
每部分占用8个, 该图片尺寸为160px * 320px.

32位的图片意味着其每个像素占32位, 即4个字节.
又根据图片尺寸计算出总像素数量为 160*320 个像素.
所以该图片解码后所占内存大小就为 像素总数 * 单位像素的字节数
即 (160*320) * 4 / 1024 = 200 KB.

之所以可想而知, 假设一个列帧动画出80摆放图, 200 * 80 / 1024 = 15.625
mb, 就见面占用15mb的内存. 序列帧图片越多, 占用内存越大!

betway必威 1

2.3.2 解决方案

这就是说来什么方式可以避免为? 可为每次播放到啦一样帧时即夺加载那一帧的图纸,
即每次只加载一布置图片及内存中. 这样当播放到下同样张图片时,
上同摆放图纸都任其他引用, 系统自会对其展开释放.

立即就是是极其简便易行可行的平效仿方案.
但是咱无能为力凭CAAnimation及其派生类CAKeyframeAnimation来落实就无异于方案,
因为有的图都见面解码导致占用大量底内存.

但咱得以经过CADisplayLink来兑现该方案,
选CADisplayLink的来由是它们比NSTimer精度要大多,
正常情形下CADisplayLink的回调会当屏幕每次刷新时触发,
即一般1/60秒触发一样不成, 适合用来做UI的重绘,
因此好通过其来周期性的更迭关键帧图片, 从而达到播放动画的效果.
那么具体怎么开吧?

以CADisplayLink的回调betway必威中获取两不好屏幕刷新的间隔时间,
通过持续的增长间隔时间来判定究竟的年华是不是就满足下一致轴的广播时刻,
如果大于下一样帧的播音时刻就是足以轮换为产同样幅图片了,
直至最后一张关键帧也播放完成.

选个例, 我们设当1秒内广播了一个饱含5布置关键帧图片的动画片,
每张图片的停留时间、切换时如下图2.3.2.a所示.
所以第0秒的时候即便起来展示第一摆设关键帧, 直到1.0秒即一刻时时, 动画播放结束.

图 2.3.2.a

此外, 如果还索要更进一步优化,
我们得在图片异步解码、图片预加载逻辑等方案.

  • 异步图片解码, 图片解码是同样项于耗时、比较占CPU的操作,
    对于未解码的图, 系统一般会于主线程对其开展解码,
    所以可以由此以异步线程进行图片强制解压缩, 从而非占UI线程.
    关于图片解码的详情, 强烈推荐讨论 iOS
    中图纸的排压缩.

  • 图形预加载, 这个就是是为更节约上下文切换时,
    即前后两摆图切换的时间. 就是设水到渠成当上一样幅图片播放完时,
    我们毫不等下一致摆图纸解码完成后再展开图片的切换,
    而是可以一直打已经解码图片的休养存队列中取出直接进行切换.
    预加载我个人觉得实在要就是是阈值的绝优秀选择,
    可参照预加载与智能预加载一文.

  • 字节对齐(byte alignment)对Core
    Animation性能的熏陶

Untitled.gif

其三、序列帧动画引擎源代码和Demo

FXAnimationEngine –
Github跳转

本着该Demo近期会见其他打一平和特别介绍, 此处占坑, 等待跳反链接

自己优化后底demo地址:https://github.com/tc1993/keyFrameAnimation

季、礼物资源下载策略和资源目录结构

4.1 礼物资源下载策略

4.1.1 两种植艺术较

方式 基本思路 优点 缺点
整包更新 所有的动画资源按目录结构进行压缩, 客户端通过比较资源包版本号发现有更新后, 仅需下载一个资源包压缩文件, 并进行解压替换即可 简单易实现, 客户端每次仅需下载一个资源包 随着资源包逐渐增大, 下载及解压时间也会延长, 从而直接影响用户体验; 即使是仅是资源中的某个图片发生改变, 客户端都要重新下载整个资源包, 容错率低且浪费流量
增量更新 每个动画资源单独压缩并上传CDN, 若客户端发现资源版本号有变化, 再对服务器下发的资源列表跟本地资源列表求差集运算从而得出增量, 单个动画资源的下载地址或者md5可作为唯一标识进行比较. 得出增量后, 客户端再对每个增量资源包进行下载, 每下载完一个即可"投入使用" 不怕资源变更频繁; 仅需下载有新增或有变更的资源包, 更节省时间以及流量; 逻辑略复杂于整包更新, 比如下载中途用户把应杀掉, 下次需要找出未更新完的增量资源并继续下载

4.1.2 资源创新流程

为对上家公司之代码保密, 此处不达实际代码

俺们在齐等同稍稍节被提及的个别栽更新方式,
它们主要的例外的就是在”资源创新”这同步骤

图 4.1.2.a 整包更新的流程图

整包更新流程图.png

图 4.1.2.b 增量更新的流程图

增量更新流程图.png

非晓得诸位发现有限只流程共同之处没? 它们还用检测资源版本号大小,
包括游戏补丁、热还补丁这同一手续都必不可少. 相比于增补丁类的,
资源创新不用太考虑灰度发布、回滚机制当题材, 但还是还是用留意资源核对,
内部测试, 以及日志监控等保持,
我记得在前任公司就赶上了片地方下载下来的资源包有问题,
所以不管是CDN的问题或资源本身产生题目, 前端都需为极端要命之状做好打算,
这才是万清一色的策.

援我及小合作社, 我老大兼mentor, 达文哥, 告诫的同句子箴言

不用相信后台下发的数据还是不易的

大致意思这样, 原词没坐下, 立刻句话没不是凭后台同学好生,
或者甩锅给后台
, 而是要prepare for the worst.

左右端测试都是一家人, 遇到题目我们事先看看是未是温馨问题,
不要互相甩锅..本是与根生相煎何太着急, 如果有问题即使同片搓一顿,
一间断很就还来同样抛锚

4.2 资源目录结构设计

任凭谁直播平台, 每个礼物都见面相应一个逻辑id,
我们可由此人事的id作为该礼品的资源目录名,
然后当该目录内以错过划分不同种类的图片子目录, 如下所示

- 10000             // 一级目录, 礼物id
    - - gift        // 二级目录, 小礼物序列帧图片
    - - giftlist    // 二级目录, 礼物列表序列帧图片 
    - - giftanim    // 二级目录, 大动画序列帧图片

立不过是内部的一模一样种设计, 也部分平台会下如下形式, 所以主要要看需求而自然

- gift
    - - 10000
- giftlist
    - - 10000
- giftanim
    - - 10000   

除此以外, 有的阳台还见面采用id_version, 即礼物id+礼物版本的形式来命名,
这样可便宜配置使后台可灵活下发给前端具体而错过播放哪个动画的有版本了

- 10000_11  // id为10000, 版本为11的礼物资源目录
- 10000_12

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