Android性能優化：這些繪製優化你必定不能忽略！

前言

• 在 Android開發中，性能優化策略十分重要
• 本文主要講解性能優化中的繪製優化，但願大家會喜歡。

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目錄

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1. 影響的性能

繪製性能的好壞 主要影響 ：Android應用中的頁面顯示速度

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2. 如何影響性能

繪製影響Android性能的實質：頁面的繪製時間

1個頁面經過遞歸 完成測量 & 繪製過程

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3. 優化思路

主要優化方向是：

1. 下降View.onDraw（）的複雜度
2. 避免過分繪製（Overdraw）

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4. 具體優化方案

• 具體以下

• 下面，我將詳細分析每種優化方案

4.1. 下降View.onDraw（）的複雜度

4.1.1 onDraw（）中不要建立新的局部對象

4.1.2 避免onDraw（）執行大量 & 耗時操做

4.2 避免過分繪製（Overdraw）

4.2.1 過分繪製的簡介

4.2.2 過分繪製的表現形式

過分繪製 會致使屏幕顯示的色塊不一樣，具體以下

附：示例說明

4.2.3 過分繪製的優化原則

不少 過分繪製是難以免的，如 上述實例的 文字 & 背景緻使的過分繪製；只能儘量避免過分繪製：

1. 儘量地控制 過分繪製的次數 = 2 次（綠色）如下，藍色最理想
2. 儘量避免 過分繪製的粉色 & 紅色狀況
3. 不容許 3 次以上的過分繪製（淡紅色）面積 超過 屏幕大小的 1/4

4.2.4 優化方案

1. 移除默認的 Window 背景
2. 移除 控件中沒必要要的背景
3. 減小布局文件的層級（嵌套）
4. 自定義控件View優化：使用 clipRect() 、 quickReject()

優化方案1： 移除默認的 Window 背景

• 背景 通常應用程序 默認 繼承的主題 = windowBackground ，如默認的 Light 主題：

<style name="Theme.Light">
    <item name="isLightTheme">true</item>
    <item name="windowBackground">@drawable/screen_background_selector_light</item>
    ...
</style>
複製代碼

• 問題 通常狀況下，該默認的 Window 背景基本用不上：因背景都自定義設置 若不移除，則致使全部界面都多 1 次繪製

• 解決方案 移除默認的 Window 背景

// 方式1：在應用的主題中添加以下的一行屬性
	<item name="android:windowBackground">@android:color/transparent</item>
	<!-- 或者 -->
	<item name="android:windowBackground">@null</item>

// 方式2：在 BaseActivity 的 onCreate() 方法中使用下面的代碼移除
	getWindow().setBackgroundDrawable(null);
	<!-- 或者 -->
	getWindow().setBackgroundDrawableResource(android.R.color.transparent);
複製代碼

優化方案2：移除 控件中沒必要要的背景

如2個常見場景：

• 場景1：ListView 與 Item 列表頁（ListView） 與 其內子控件（Item）的背景相同 = 白色，故可移除子控件（Item）佈局中的背景

• 場景2：ViewPager 與 Fragment 對於1個ViewPager + 多個 Fragment 組成的首頁界面，若每一個 Fragment 都設有背景色，即 ViewPager 則無必要設置，可移除

關於更多場景，可以使用工具 Hierarchy View 查看，具體請看文章： 過渡繪製的使用工具：Hierarchy View

優化方案3：減小布局文件的層級（減小沒必要要的嵌套）

• 原理：減小沒必要要的嵌套 ->> UI層級少 ->> 過分繪製的可能性低
• 優化方式：使用佈局標籤<merge> & 合適選擇佈局類型

具體請看文章：Android性能優化：這是一份詳細的佈局優化 指南（含include、Viewstub、merge）

優化方案4：自定義控件View優化：使用 clipRect() 、 quickReject()

• clipRect()
  1. 做用：給 Canvas 設置一個裁剪區域，只有在該區域內纔會被繪製，區域以外的都不繪製
  2. 實例說明：DrawerLayout 佈局 = 左抽屜佈局

@Override
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTim
    // ...僅貼出關鍵代碼

        // 1. 遍歷 DrawerLayout 的 child view，拿到抽屜佈局
        for (int i = 0; i < childCount; i++) {
            final View v = getChildAt(i);
            if (v == child || v.getVisibility() != VISIBLE
                    || !hasOpaqueBackground(v) || !isDrawerView(v)
                    || v.getHeight() < height) {
                continue;
            }
            // a. 如果左抽屜佈局
            // 則取抽屜佈局的右邊界做爲裁剪區的左邊界、設置原主佈局的裁剪區域，如上圖裁剪區域
            if (checkDrawerViewAbsoluteGravity(v, Gravity.LEFT)) {
                final int vright = v.getRight();
                if (vright > clipLeft) clipLeft = vright;
            // b. 如果右抽屜佈局
            // 則取抽屜佈局的左邊界做爲裁剪區的右邊界、設置原主佈局的裁剪區域
            } else {
                final int vleft = v.getLeft();
                if (vleft < clipRight) clipRight = vleft;
            }
        }
        // 2. 經過clipRect（）設置原主佈局的顯示範圍 = 裁剪區域，使其僅在上圖中的紅框區域（即不阻礙抽屜佈局的區域）顯示
       // 從而避免過分繪製
        canvas.clipRect(clipLeft, 0, clipRight, getHeight());
    }
    ......                       
}
複製代碼

• quickreject()
  1. 做用：判斷和某個矩形相交
  2. 具體措施：若判斷與矩形相交，則可跳過相交的區域，從而減小過分繪製

4.3 其餘優化方案

總結

至此，關於繪製優化的方案講解完畢。

5. 佈局調優工具

• 背景 儘管已經注意到上述的優化策略，但實際開發中不免仍是會出現佈局性能的問題
• 解決方案 使用 佈局調優工具

此處主要介紹 經常使用的：hierarchy viewer、Profile GPU Rendering、Systrace

5.1 Hierarchy Viewer

• 簡介 Android Studio 提供的UI性能檢測工具。

• 做用 可視化得到UI佈局設計結構 & 各類屬性信息，幫助咱們優化佈局設計

即 ：方便查看Activity佈局，各個View的屬性、佈局測量-佈局-繪製的時間

• 具體使用 Hierarchy Viewer 使用指南

5.2 Profile GPU Rendering

• 簡介 一個 圖形監測工具

• 做用 渲染、繪製性能追蹤

能實時反應當前繪製的耗時

• 具體使用 橫軸 = 時間、縱軸 = 每幀的耗時；隨着時間推移，從左到右的刷新呈現

提供一個標準的耗時，若是高於標準耗時，就表示當前這一幀丟失

更詳細使用請看： Profile GPU Rendering 使用指南 

5.3 Systrace

• 簡介 Android 4.1以上版本提供的性能數據採樣 & 分析工具
• 做用 檢測 Android系統各個組件隨着時間的運行狀態 & 提供解決方案

1. 收集 等運行信息，從而幫助開發者更直觀地分析系統瓶頸，改進性能 檢測範圍包括：Android 關鍵子系統（如WindowManagerService 等 Framework 部分關鍵模塊）、服務、View系統
2. 功能包括：跟蹤系統的I/O 操做、內核工做隊列、CPU 負載等，在 UI 顯示性能分析上提供很好的數據，特別是在動畫播放不流暢、渲染卡等問題上

• 具體使用 Systrace 使用指南 

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6. 總結

• 本文主要講解Android 性能優化中的 繪製優化

下面我將繼續深刻講解 Android中的性能優化 ，感興趣的同窗能夠繼續關注本人的 稀土掘金博客

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