背景

在当下挪动互联网后半场,手机曾经是人手必备的设施。App是离用户最近的利用,界面又是最直观影响用户体验的要害局部,其晦涩度间接影响用户对产品的评估和留存。

技术是服务于人的,如果技术无奈给你带来良好的体验,那技术自身的存在就具备争议。

所以界面性能是至关重要的,不可漠视。

实际过程

布局代码是最根底的,但也是最重要的。

首先咱们看个简略小案例

不同深浅的色彩来示意适度绘制:

没色彩:没有适度绘制,即一个像素点绘制了 1 次,显示利用原本的色彩;

蓝色:1倍适度绘制,即一个像素点绘制了 2 次;

绿色:2倍适度绘制,即一个像素点绘制了 3 次;

浅红色:3倍适度绘制,即一个像素点绘制了 4 次;

深红色:4倍适度绘制及以上,即一个像素点绘制了 5 次及以上;

如何渲染界面

CPU(中央处理器) :咱们常常听到,是计算机的外围器件,多缓存多分支,实用于简单的逻辑运算,次要负责Measure,Layout,Record,Execute的计算操作

GPU(图像处理器):咱们通常说的显卡外围就是它了。用于构造繁多的数据处理(善于图形计算),次要负责Rasterization(栅格化)操作

谷歌官网对于晦涩度的优化也是高度重视的,有界面渲染三外围Vsync、Triple Buffer和Choreographer。

为何是16ms/为何每秒60帧

android零碎每隔16ms绘制一帧UI且要在16ms内实现,( 1秒 / 0.016帧每秒 = 62.5帧/秒 )差不多每秒更新60次。这是因为咱们大脑和眼睛个别看24Fps的画面就曾经是间断的静止了,看60Fps的画面更看不出端倪,然而60帧能够表白出更加绚丽多彩的内容。

一旦没及时绘制,就会呈现掉帧问题,也就是常说的卡顿。这是因为绘制的货色太多的话,CPU、GPU解决不及时。

当然了,设施性能越好,解决能力越强,卡顿会越少,玩游戏的电脑配置高也是出于这方面思考。

那么Android是如何把图像绘制到界面上的呢?

这就用到了下面的CPU/GPU。

GPU负责栅格化操作(Resterization),栅格化是绘制那些Button,Shape,Path,String,Bitmap等组件最根底的操作。它把那些组件拆分到不同的像素上进行显示。这是一个很“费时”的操作(相比人类工夫只是眨眼的功夫),GPU的引入就是为了放慢栅格化的操作。

CPU负责把UI组件计算成Polygons,Texture纹理,而后交给GPU进行栅格化渲染。流程如下:

为了可能使得App晦涩,咱们须要在每一帧16ms以内解决完所有的CPU与GPU计算,绘制,渲染等等操作。

有趣味更深层学习的,能够去看看界面渲染容器DisplayList

什么是适度绘制

Overdraw(适度绘制)形容的是屏幕上的某个像素在同一帧的工夫内被绘制了N次。然而咱们只能看到最上层的UI,这就会导致多层次的UI界面除最上层外对用户都是不可见的,这样就会节约大量的CPU以及GPU资源,节约可耻。

这就像咱们在纸上固定区域一直图画,然而有最上层最靠近你,其余层有个鬼用?

如何查看绘制维度

开发工具有Hierarchy View、Systrace、Track等

真机在开发者选项中有:调试GPU绘制、硬件层更新、GPU视图更新等等

界面优化

在编写Android布局时总会遇到这样或者那样的痛点,比方:

  • 1.有些布局的在很多页面都用到了,而且款式都一样,每次用到都要复制粘贴一大段,有没有方法能够复用呢?
  • 2.解决了1中的问题之后,发现复用的布局里面总要额定套上一层布局,要晓得布局嵌套是会影响性能的呐;
  • 3.有些布局只有用到时才会显示,然而必须提前写好,尽管设置了为invisible或gone,还是多多少少会占用内存的。

首先第一点也是最重要的一点,在刚开始写布局的时候肯定要提前想好和布局好,尽可能的缩小层级的嵌套。往往越简单的布局越臃肿,越容易被忽视进而呈现性能问题,所以咱们写布局就要晓得一些技巧来展现布局

  • 1. 如果图片和文字在一起且文字不动静变的话,能够间接应用带文字的图片。
  • 2. 移除没用的布局和控件,假如增加个背景,尽可能在曾经布局上放,缩小只有背景性能的控件。
  • 3. 缩小透明度的应用,假如:#55FFFFFF 和 #888888 色彩相似,倡议应用后者,因为前者有Alpha,view须要至多绘制两次。
  • 4. 去掉多余的不可见色彩背景、图片等,只保留最上层用户可见即可
  • 5. 缩小布局层次结构,防止多层嵌套举荐应用RelativeLayout、ConstraintLayout等父类布局
  • 6. 根本控件LinearLayout 性能比RelativeLayout高一些,要提前依据UI想好哪个布局更适合,要有的形式,隔靴搔痒。
  • 7. 自定义View尽可能只更新渲染部分区域,杜绝一直全部重绘。
  • 8. 举荐应用IDE自带的Lint或者阿里代码查看插件,对于标黄正告等提醒器重起来,能改的就改。

除了以上,咱们就要解决适度绘制,咱们还能够应用形象布局,它们别离是include、merge和ViewStub三个标签,当初咱们就来意识意识它们吧。

Include应该是最罕用的了,其翻译是“蕴含”、“包含”,最佳应用就是把雷同代码抽离进去成一个独立的xml文件,当你在某个布局须要应用的时候间接include进来,这样一搞,很好地起到复用布局的成果。不仅能够极大地缩小代码量,想要批改的话间接改这一个xml就行了。

它的两个次要属性:layout:必填属性, id属性;

咱们还能够重写宽高、边距和可见性(visibility)这些布局属性。然而肯定要留神,单单重写android:layout\_height或者android:layout\_width是不行,必须两个同时重写才起作用。

这些也能玩不不少花色。

Merge介绍

凡事都有利有弊include标签除了下面的长处,也有个问题就是布局嵌套。他必须有一个根布局,这也导致了最终布局嵌套层级可能多一层。

这时候又引出个新的标签标签,这次先说他的局限性:就是你须要提前明确要放到什么父布局中,而后提前设置好merge外面的控件地位。

长处也显著:他是打消多余层级的,标签必须作为根节点呈现。不占用空间,他只是将子view“搬运”到你想嵌套的地位。

ViewStub

写布局的时候咱们常常会遇到有些成果不用始终显示,须要动静的来设置invisible或gone,这无形中影响了页面加载速度。

Android提供的计划就是ViewStub,他是一个不可见的大小为0的视图,具备懒加载性能,存在于视图中,但只有设置setVisibility()和inflate()办法调用后才会渲染填充视图,能为初始化加载xml布局扩散压力,就像负载平衡。

应用案例:进度条,加载网络失败,显示谬误音讯等等

它有以下三个重要属性:

android:layout:ViewStub须要填充的视图名称,为“R.layout.xx”的模式;

android:inflateId:重写被填充的视图的父布局id。

与include标签不同,ViewStub的android:id属性是设置ViewStub自身id的,而不是重写布局id,这一点可不要搞错了。另外,ViewStub还提供了OnInflateListener接口,用于监听布局是否曾经加载了。

然而留神 viewStub.inflate();办法不能屡次调用,否则抛出异样:

java.lang.IllegalStateException: ViewStubmusthaveanon-nullViewGroupviewParent

起因是ViewStub源码调用了removeViewInLayout()办法把本人从布局移除了。到这里咱们就明确了,ViewStub在填充布局胜利之后就会自我销毁,再次调用inflate()办法就会抛出IllegalStateException异样了。此时如果想要再次显示布局,能够调用setVisibility()办法。

还有一个大坑:viewStub.getVisibility()的值始终为0,所以用他来判断是否显示没作用。不要急,其实是setVisibility()办法实际上在设置外部视图的可见性,而不是ViewStub自身。

硬件加速原理

置信常常看到有的文章说开启硬件加速解决卡的问题,但硬件加速是什么呢?

硬件加速的次要原理是通多底层逻辑,将CPU不善于的图形计算转换成GPU专用指令,让更善于图形计算的GPU来实现渲染。

硬件加速过程中蕴含两个步骤 :

构建阶段 : 遍历所有视图,将须要绘制的操作缓存下来,交给独自的Render线程应用GPU进行硬件加速渲染。(这一阶段在主线程中应用CPU构建)

绘制阶段 : 调用OpenGL(即应用GPU)对构建好的视图进行绘制渲染,绘制的内容保留在Graphic Buffer 并交由 SurfaceFlinger 显示。(Android 5.0+ 应用Render Thread线程,专门负责 UI 渲染和动画显示。)

以上证得硬件加速具备不错的长处,但它不是万能的。

咱们平时用的时候可能是间接在Application中用,一锅端,这并不谨严,因为硬件加速还没法做到反对所有的绘制操作(比方简单的自定义View),这样的话就会造成肯定的影响:

1. 像素错位等视觉问题

2. 不同设施版本API兼容问题

解决这些问题官网给了解决方案:应用四种级别管制是否硬件加速。

1. Application

2. Activity-为独自页面设置

3. Window级别

4. 独自的view级别敞开减速(View目前不反对动静启动硬件加速)

《Android性能优化—实战解析》

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