Android 性能优化--06:绘制优化

本文转载自:Android性能优化:绘制优化

目录

性能优化6-1.PNG

1.影响的性能

  绘制性能的好坏主要影响:Android应用中的页面显示速度。

2.如何影响性能

  绘制影响Android性能的实质:页面的绘制时间。1个页面通过递归完成测量和绘制过程。

3.优化思路

  主要优化方向是:

  • 降低View.onDraw()的复杂度;

  • 避免过度绘制(Overdraw)。

4.具体优化方案

性能优化6-2.png

4.1 降低View.onDraw()的复杂度

4.1.1 onDraw()中不要创建新的局部对象

性能优化6-3.PNG

4.1.2 避免onDraw()执行大量和耗时操作

性能优化6-4.PNG

4.2 避免过度绘制(Overdraw)

4.2.1 过度绘制的简介

性能优化6-5.PNG

4.2.2 过度绘制的表现形式

  过度绘制会导致屏幕显示的色块不同(可在开发者选项中开启),具体如下:

性能优化6-6.png

实例说明:

性能优化6-7.png

4.2.3 过度绘制的优化原则

  很多过度绘制是难以避免的,如上述实例的文字和背景导致的过度绘制;只能尽可能避免过度绘制:

  • 尽可能地控制过度绘制的次数在2次(绿色)以下,蓝色最理想;

  • 尽可能避免过度绘制的粉色和红色情况;

  • 不允许3 次以上的过度绘制(淡红色)面积超过屏幕大小的1/4。

4.2.4 优化方案

  • 移除默认的Window背景;

  • 移除控件中不必要的背景;

  • 减少布局文件的层级(嵌套);

  • 自定义控件View优化:使用 clipRect() 、 quickReject()。

(1)优化方案1: 移除默认的Window背景。

  • 背景:一般应用程序默认继承的主题windowBackground,如默认的Light主题:
<style name="Theme.Light">
    <item name="isLightTheme">true</item>
    <item name="windowBackground">@drawable/screen_background_selector_light</item>
    ...
</style>
  • 问题
      一般情况下,该默认的Window背景基本用不上:因背景都自定义设置;若不移除,则导致所有界面都多1次绘制。

  • 解决方案:移除默认的Window背景。

        <!-- 方式1:在应用的主题中添加如下的一行属性 -->
        <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码移除 -->
        getWindow().setBackgroundDrawable(null);
        <!-- 或者 -->
        getWindow().setBackgroundDrawableResource(android.R.color.transparent);

(2)优化方案2:移除控件中不必要的背景。
  如2个常见场景:

  • 场景1:ListView与Item
      列表页(ListView) 与其内子控件(Item)的背景相同:白色,故可移除子控件(Item)布局中的背景。
性能优化6-8.png
  • 场景2:ViewPager与Fragment
      对于1个ViewPager+多个Fragment组成的首页界面,若每个Fragment都设有背景色,即ViewPager则无必要设置,可移除。
性能优化6-9.png

关于更多场景,可使用工具Hierarchy View查看,具体请看文章: 过渡绘制的使用工具:Hierarchy View

(3)优化方案3:减少布局文件的层级(减少不必要的嵌套)。

  • 原理:减少不必要的嵌套 --> UI层级少 --> 过度绘制的可能性低。

  • 优化方式:使用布局标签<merge>并合适选择布局类型。

具体请看文章:《Android 性能优化--02:布局优化》

(4)优化方案4:自定义控件View优化:使用 clipRect() 、 quickReject()

  • clipRect()
      作用:给Canvas设置一个裁剪区域,只有在该区域内才会被绘制,区域之外的都不绘制。
      实例:DrawerLayout布局的左抽屉布局。
性能优化6-10.png
@Override
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTim)
        // 仅贴出关键代码

        // 1\. 遍历DrawerLayout的child view,拿到抽屉布局
        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. 若是左抽屉布局
            // 则取抽屉布局的右边界作为裁剪区的左边界、设置原主布局的裁剪区域,如上图裁剪区域
            if (checkDrawerViewAbsoluteGravity(v, Gravity.LEFT)) {
                final int vright = v.getRight();
                if (vright > clipLeft) clipLeft = vright;
            // b. 若是右抽屉布局
            // 则取抽屉布局的左边界作为裁剪区的右边界、设置原主布局的裁剪区域
            } else {
                final int vleft = v.getLeft();
                if (vleft < clipRight) clipRight = vleft;
            }
        }
        // 2\. 通过clipRect()设置原主布局的显示范围: 裁剪区域,使其仅在上图中的红框区域(即不阻碍抽屉布局的区域)显示
       // 从而避免过度绘制
        canvas.clipRect(clipLeft, 0, clipRight, getHeight());
    }
    ......                       
}
  • quickreject()

  作用:判断和某个矩形相交。
  具体措施:若判断与矩形相交,则可跳过相交的区域,从而减少过度绘制。

4.3 其他优化方案

性能优化6-11.png

4.4 总结

性能优化6-12.png

5.布局调优工具

(1)背景:尽管已经注意到上述的优化策略,但实际开发中难免还是会出现布局性能的问题。

(2)解决方案:使用布局调优工具。

此处主要介绍常用的:hierarchy viewer、Profile GPU Rendering、Systrace。

5.1 Hierarchy Viewer

(1)简介:Android Studio 提供的UI性能检测工具。

(2)作用:可视化获得UI布局设计结构和各种属性信息,帮助我们优化布局设计。

即:方便查看Activity布局,各个View的属性、布局测量-布局-绘制的时间。

(3)具体使用:Hierarchy Viewer 使用指南

5.2 Profile GPU Rendering

(1)简介:一个图形监测工具。

(2)作用:渲染、绘制性能追踪,能实时反应当前绘制的耗时。

(3)具体使用:横轴 = 时间、纵轴 = 每帧的耗时;随着时间推移,从左到右的刷新呈现;提供一个标准的耗时,如果高于标准耗时,就表示当前这一帧丢失。

性能优化6-13.png

更详细使用请看:Profile GPU Rendering 使用指南

5.3 Systrace

(1)简介:Android 4.1以上版本提供的性能数据采样和分析工具。

(2)作用:检测Android系统各个组件随着时间的运行状态并提供解决方案。

  • 收集运行信息,从而帮助开发者更直观地分析系统瓶颈,改进性能;

  • 检测范围包括:Android关键子系统(如WindowManagerService 等 Framework 部分关键模块)、服务、View系统;

  • 功能包括:跟踪系统的I/O 操作、内核工作队列、CPU 负载等,在 UI 显示性能分析上提供很好的数据,特别是在动画播放不流畅、渲染卡等问题上。

(3)具体使用:Systrace 使用指南

6.总结

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