CocosCreator ScrollView优化系列之分帧加载

一、 前言

JS是单线程的，也就意味着所有任务需要排队，只有当前一个任务结束了，后一个任务才会执行。如果前一个任务耗时很长，后一个任务就不得不一直等着。

Cocos Creator 是采用 Java Script/Type Script语言开发，本质上是JS，同样会拥有以上特征。特别地，如果使用不当，极有可能导致界面卡顿。

比如：在为一个ScrollView的Content创建500个节点的的时候，可能就会出现下面界面卡死的问题

PS：本来加载过程中有一个loading对话框，因为卡死了，就感觉从来没出现

通过阅读本文，你将了解到如何利用「分帧加载」技术解决上述问题，最终效果对比如下：

二、卡死问题分析

在正常情况下，我们为ScrollView创建一定数量的子节点的时候，代码可能是这样子的

public directLoad(length: number) {
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        this._initItem(i);
    }
}

private _initItem(itemIndex: number) {
    let itemNode = cc.instantiate(this.itemPrefab);
    itemNode.width = this.scrollView.content.width / 10;
    itemNode.height = itemNode.width;
    itemNode.parent = this.scrollView.content;
    itemNode.setPosition(0, 0);
}

一般而言，当length的值很小，比如10个的时候，程序跑起来的时候，看上去可能会没什么问题，但其实如果仔细一点观察，就发现其实也是会卡死一会，只是很快就结束了。

特别地，如果length的值到一点量级，比如50+个，那么这段代码就会出现上面截图那样子—— 卡死

归根到底，问题在于通过 cc.instantiate 创建节点以及为这个节点 setParent 时，所需要的时间并没有想象中那么小，当然，也没有想象中那么大。但是当连续创建一定数量的时候，问题就会被放大，也就是说，这个创建节点的时间可能需要一段时间。

可视化一点去理解这个问题的话，恩，大概就是下图这样子

Direct Load

很明显，按照上图，第1到4帧都被完成占用了，导致这期间所有的其他逻辑都会不能执行（Loading对话框出不来，旋转动画卡死等等）。

那么怎么解决呢?

三、解决方案（理论篇）

可能有同学第一时间想到用Promise异步解决，但是在这个问题上，Promise只是把红色的这段连续创建节点的代码放到后面一点的时间去执行，但是当红色的代码执行的时候，它依旧会卡死那段时间，所以Promise是不能应对这种场合的。

那么应该怎么解决呢？

其中，一种解决方案，就是我们今天要讲的 「分帧加载」 ，怎么理解「分帧加载」呢？

惯例，先上图：

Framing Load

配合上图，就比较好理解「分帧加载」了，具体执行过程为

1. 先将耗时卡死的代码拆分为很多小段
2. 然后每一帧，分配一点时间去执行这些小段
3. 这样子一来，每一帧，我们就留了时间给其他逻辑去跑（那么Loading对话框也可以出来了，旋转动画也可以继续了）

OK，理论说清楚了，那么实际怎么弄呢？

比如：

1. 怎么拆分代码为很多小段？
2. 怎么分配每一帧的一些时间去执行这些小段呢？

这个时候，我们需要用到 ES6（ES2015）的协程——Generator，去帮助我们实现。

四、解决方案（代码篇）

以我们第二节举例用到的代码（为ScrollView创建一定数量的子节点）为例子，我们将 实现代码为多个小段 以及 分配每一帧的一些时间去执行这些小段 。

4.1 利用 Generator 将代码拆分为多个小段

拆分前：

public directLoad(length: number) {
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        this._initItem(i);
    }
}

private _initItem(itemIndex: number) {
    let itemNode = cc.instantiate(this.itemPrefab);
    itemNode.width = this.scrollView.content.width / 10;
    itemNode.height = itemNode.width;
    itemNode.parent = this.scrollView.content;
    itemNode.setPosition(0, 0);
}

拆分后：

/**
 * （新增代码）获取生成子节点的Generator
 */
private *_getItemGenerator(length: number) {
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        yield this._initItem(i);
    }
}

/**
 * （和拆分前的代码一致）
 */
private _initItem(itemIndex: number) {
    let itemNode = cc.instantiate(this.itemPrefab);
    itemNode.width = this.scrollView.content.width / 10;
    itemNode.height = itemNode.width;
    itemNode.parent = this.scrollView.content;
    itemNode.setPosition(0, 0);
}

这里的原理就是 利用 Generator 将一次 for 循环里创建所有节点，改为拆分 for 循环的每一步为一个小段

当然，这份「拆分后」的代码并不能跑起来，因为它只是实现了拆分步骤，要让它跑起来，我们要上下面的第二段代码

4.2 分配每一帧的一些时间去执行

在看一次我们刚才的图

Framing Load

配合图，得出的代码

/**
 * 实现分帧加载
 */
async framingLoad(length: number) {
    await this.executePreFrame(this._getItemGenerator(length), 1);
}

/**
 * 分帧执行 Generator 逻辑
 *
 * @param generator 生成器
 * @param duration 持续时间（ms）
 *          每次执行 Generator 的操作时，最长可持续执行时长。
 *          假设值为8ms，那么表示1帧（总共16ms）下，分出8ms时间给此逻辑执行
 */
private executePreFrame(generator: Generator, duration: number) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        let gen = generator;
        // 创建执行函数
        let execute = () => {

            // 执行之前，先记录开始时间戳
            let startTime = new Date().getTime();

            // 然后一直从 Generator 中获取已经拆分好的代码段出来执行
            for (let iter = gen.next(); ; iter = gen.next()) {

                // 判断是否已经执行完所有 Generator 的小代码段
                // 如果是的话，那么就表示任务完成
                if (iter == null || iter.done) {
                    resolve();
                    return;
                }

                // 每执行完一段小代码段，都检查一下是否
                // 已经超过我们分配给本帧，这些小代码端的最大可执行时间
                if (new Date().getTime() - startTime > duration) {

                    // 如果超过了，那么本帧就不在执行，开定时器，让下一帧再执行
                    this.scheduleOnce(() => {
                        execute();
                    });
                    return;
                }
            }
        };

        // 运行执行函数
        execute();
    });
}
 

代码中已经附有大量注释，但还是有几个点需要说明一下：

1. 为了方便知道这些小任务是否已经都执行完了，我采用了Promise，当都完成了的时候，resolve 一下
2. 每一个小代码段的执行时间可能不固定的，可能会超出占用我们的一些期望时间。比如我们期望每一帧分配1ms 去执行这些小代码段，假设前3段小代码段，每一段的执行时间假设为 0.2ms，0.5ms, 0.4ms，那么在我给出的这段代码中，是会执行完这3段小代码段，然后就终止本帧继续执行这些小代码段，因为这里的耗时已经是 1.1ms，比我设定的 1ms 已经多出了 0.1ms 。当然你可以自行改动代码，让这些执行严格按照最大1ms去执行，以实现不超时执行（即不再执行第3个小段）

至此，我们一定程度上已经实现了「分帧加载」了~

本项目中所有图示、代码都在Github仓库中，如果需要运行验证，可直接拉下项目即可，不用自己手撸代码验证

👉👉https://github.com/zhitaocai/CocosCreator-ScrollVIewPlus👈👈

五、总结

1. 尽管我们标题是 「ScrollView 优化系列」，但我更加倾向于，「利用分帧加载去优化ScrollView」。在这篇文章上，我们举的例子是创建节点，但是我刻意不说「分帧创建」，这是因为我认为 「分帧加载」是一种性能优化方案 ，可以「分帧创建」、「分帧运行」、「分帧计算」、「分帧渲染」等。
2. 在实现分帧上，我们用到了 this.scheduleOnce函数，但是其实可以尝试在 update(dt:number) 上执行，不妨尝试修改我的 「测试项目」去验证呢~
3. TypeScript 要用上 Generator 还需要需改一下Cocos项目中的 tsconfig.json：compilerOptions.lib 数组中添加 es2015

以上就是CocosCreator ScrollView优化系列之分帧加载的详细内容，更多关于CocosCreator ScrollView优化分帧加载的资料，请关注我们其它相关文章！