React Native Skia 性能优化实践：从帧率骤降到性能提升

性能问题的发现与复现

在React Native Skia升级到1.10.2版本后，开发者报告了一个严重的性能问题：在包含约100个矩形元素的画布上，帧率下降了10-20fps。这个画布支持手势操作（平移和缩放），在1.8.1版本时能够保持60fps以上的流畅度。

问题分析

通过开发者提供的示例代码，我们可以清晰地看到问题场景：一个全屏的手势处理区域，包含大量分组矩形元素。核心问题出现在新引入的reconciler实现上，它与Hermes/JSI的性能密切相关。

深入分析后，我们发现：

1. 新版本中每个元素的渲染都涉及大量JSI调用
2. 静态元素的处理方式不够高效
3. 矩阵变换的计算路径存在优化空间

性能优化方案

1. 使用drawAsPicture优化静态内容

对于静态或变化较少的元素，可以使用Skia的Picture概念进行优化。Picture允许我们将绘图命令序列化并缓存，显著减少每帧需要处理的指令数量。

const tiles = useMemo(() => {
  const picture = Skia.Picture();
  const canvas = picture.beginRecording(/* bounds */);
  // 绘制所有tile到picture
  tilePositions.forEach((position) => {
    const clipRect = rrect(/*...*/);
    canvas.save();
    canvas.clipRRect(clipRect);
    canvas.drawRect(/*...*/);
    canvas.drawText(/*...*/);
    canvas.restore();
  });
  return picture.finishRecordingAsPicture();
}, []);

2. 减少JSI调用开销

在React Native架构中，JS与原生代码的通信（JSI）是性能瓶颈之一。我们通过以下方式优化：

• 合并多次JSI调用
• 预计算不变的数据
• 使用worklet处理密集型计算

3. 矩阵变换优化

手势处理中的矩阵变换是另一个性能热点。我们重构了变换逻辑：

const applyTransforms = (matrix: SkMatrix, transforms: Transform[]) => {
  "worklet";
  const m = Skia.Matrix();
  transforms.forEach(transform => {
    switch(transform.type) {
      case 'translate':
        m.translate(transform.x, transform.y);
        break;
      case 'scale':
        m.translate(transform.pivot.x, transform.pivot.y);
        m.scale(transform.s, transform.s);
        m.translate(-transform.pivot.x, -transform.pivot.y);
        break;
    }
  });
  return m;
};

未来优化方向

React Native Skia团队正在开发更彻底的性能优化方案：

1. C++原生实现：完全绕过JS/JSI层，直接使用原生代码处理渲染
2. 与Reanimated深度集成：利用其即将提供的C++ API直接访问共享值
3. 更智能的脏检查机制：减少不必要的重绘

开发者建议

对于遇到类似性能问题的开发者，我们建议：

1. 对于静态内容，优先使用Picture进行绘制
2. 合理使用React的memoization减少不必要的重渲染
3. 在性能关键路径上使用worklet处理计算
4. 考虑将频繁变化的元素与静态元素分层处理

结论

React Native Skia 1.11.0版本已经解决了报告的性能问题。通过这次优化，我们不仅修复了特定场景下的帧率下降问题，还为未来的性能优化奠定了基础。开发者现在可以享受到更流畅的图形渲染体验，特别是在处理大量元素和复杂手势交互的场景下。

性能优化是一个持续的过程，React Native Skia团队将继续关注实际应用中的性能表现，不断改进渲染引擎的效率。