Android性能优化:绘制优化

版权声明:本文为Carson_Ho原创文章,转载请注明出处!

目录
一、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

二、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&绘制过程

三、优化思路

主要优化方向是:

  • 1.降低View.onDraw()的复杂度
  • 2.避免过度绘制Overdraw
四、优化思路

具体如下:

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
4.1.2 避免onDraw()执行大量 & 耗时操作
4.2避免过度绘制(Overdraw)
4.2.1 过度绘制的简介
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,具体如下
附:示例说明
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&背景导致的过度绘制;只能尽可能避免过度绘制:

  • 1.尽可能地控制过度绘制的次数 = 2次(绿色)以下,蓝色最理性
  • 2.尽可能避免过度绘制的粉色&红色情况
  • 3.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

  • 1 移除默认的Window背景
  • 2 移除控件中不必要的背景
  • 3 减少布局文件的层级(嵌套)
  • 4 自定义控件VIew优化:使用clipRect()、quickReject()

优化方案1: 移除默认的Window背景

  • 背景
    一般应有程序 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);

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
  • 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都没有背景色,即ViewPager则无必要设置,可以移除
    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>&合适选择布局类型
    优化方案4:自定义控件View优化:使用 clipRect() 、 quickReject()
  • clipRect()
  • 1 作用: 给Canvas设置一个裁剪区域,只要在该区域内才会被绘制,区域之外的都不绘制
  • 2 实例说明:DrawerLayout布局= 左抽屉布局
 @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
    其他优化方案
    总结
    5.布局调优工具
  • 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
  • 解决方案
    使用 布局调优工具 :hierarchy viewer、Profile GPU Rendering、Systrace

5.1Hierarchy Viewer

  • 简介
    Android Studio 提供的UI性能检测工具。
    作用:可视化获得UI布局设计结构 & 各种属性信息,帮助我们优化布局设计。方便查看Activity布局,各个View的属性、布局测量-布局-绘制的时间。
    5.2 Profile GPU Rendering
  • 简介
    一个 图形监测工具
  • 作用 :渲染、绘制性能追踪,能实时反应当前绘制的耗时。
  • 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。
    更详细使用请看: Profile GPU Rendering 使用指南
    5.3 Systrace
  • 简介
    Android 4.1以上版本提供的性能数据采样 & 分析工具
  • 作用:检测 Android系统各个组件随着时间的运行状态 & 提供解决方案。
  • 1.收集 等运行信息,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
  • 2.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
    具体使用 Systrace 使用指南
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