> 本文为小专栏[《Graphics Dance》](https://xiaozhuanlan.com/graphics_dance)特供文章，仅提供预览，欢迎订阅。 # 目录 - 引言 - Metal - MTLDevice - MTLCommandQueue - MTLLibrary - MTLHeap - MTLFence - 小结 - 更新计划 # 引言 Metal 已经问世很久了，相信大多数 iOS 开发者都知道它是什么。 随着公司的项目不再支持 iOS 7，Metal 时代已经全面到来了。是的，我们现在才放弃 iOS 7，因为仍然有超过 1% 的用户，对于一个日活过亿的产品，用户数量确实还不小。 言归正传，关于 Metal 引用前几天微博里的话： > Metal 对于我这种一直写 OpenGL 的人简直是一种救赎。 它解决了很多 OpenGL 的痛点，尤其是学习曲线陡峭这个问题。对于被面向对象开发惯坏了，完全无法理解 OpenGL 这类纯面向过程和状态的开发的同学，大大降低了入门门槛。 # Metal 我这么理解 Metal：它是一套面向 GPU 编程 API，设计上位于 OpenGL 同一层。附上[「官方文档」](https://developer.apple.com/library/content/documentation/Miscellaneous/Conceptual/MetalProgrammingGuide/Blit-Ctx/Blit-Ctx.html#//apple_ref/doc/uid/TP40014221-CH9-SW3)。 熟悉 OpenGL 的同学，对于它的很多内容一眼就能看出来是干什么的，两者的思路几乎是完全一致的，学习成本非常低。那么对于不熟悉 OpenGL 的同学，它的学习成本要比 OpenGL 低得多得多。由于它们的思路是一致的，所以甚至可以选择先学习 Metal。  那么以上就是 Metal 的架构图。由`MTLDevice`出发，维护了一个`MTLCommandQueue`队列，队列中会有待处理的`MTLCommandBuffer`，而`MTLLibrary`负责加载写好的着色器程序并返回`MTLFunction`对象，`MTLHeap`封装有助于管理显存堆内存，`MTLFence`则是用来处理共享资源冲突的问题的。 ### MTLDevice 首先可以惊讶地发现，OpenGL 中贯穿生命的`上下文(Context)`这个鬼畜的东西不见了，取而代之的是`MTLDevice`。虽然这两者的概念有区别，但一般使用 OpenGL 时是以单个上下文使用的，在这个前提下，这两者没有区别。 > The MTLDevice protocol defines the interface to a single graphics processor unit (GPU). `MTLDevice `是 GPU 的入口。在 macOS 上，可以使用官方文档中提到`MTLCopyAllDevices()`这个方法，可以拿到 macOS 上所有的显卡。这个方法在 iOS 里是用不了的。  获得这个入口很容易： ```swift guard let device = MTLCreateSystemDefaultDevice() else { // error } ``` 那么之后所有关于 Metal 的操作，都会从这个`MTLDevice`出发。 ```swift // 获得 MTLCommandQueue guard let commandQueue = device.makeCommandQueue() else { // error } // 获得 MTLLibrary guard let library = device.makeDefaultLibrary() else { // error } // ... ``` 对于被面向对象编程惯坏了的读者们来说，这是一个救赎：`OpenGL 对 GPU 编程是完全面向过程的，而 Metal 是完全面向对象的。` --- # 预览结束，查看全文请订阅小专栏[《Graphics Dance》](https://xiaozhuanlan.com/topic/1370426958)