Android布局优化（三）使用AsyncLayoutInflater异步加载布局

如需转载请评论或简信，并注明出处，未经允许不得转载

系列文章

前言

在Android布局优化（一）从布局加载原理说起中我们说到了布局加载的两大性能瓶颈，通过IO操作将XML加载到内存中并进行解析和通过反射创建View。当xml文件过大或页面文件过深，布局的加载就会较为耗时。我们知道，当主线程进行一些耗时操作可能就会导致页面卡顿，更严重的可能会产生ANR，所以我们能如何来进行布局加载优化呢？解决这个问题有两种思路，直接解决和侧面缓解。直接解决就是不使用IO和反射等技术（这个我们会在下一节进行介绍）。侧面缓解的就是既然耗时操作难以避免，那我们能不能把耗时操作放在子线程中，等到inflate操作完成后再将结果回调到主线程呢？答案当然是可以的，Android为我们提供了AsyncLayoutInflater类来进行异步布局加载

AsyncLayoutInflater用法

AsyncLayoutInflater的使用非常简单，就是把setContentView和一些view的初始化操作都放到了onInflateFinished回调中

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    new AsyncLayoutInflater(this).inflate(R.layout.activity_main,null, new AsyncLayoutInflater.OnInflateFinishedListener(){
        @Override
        public void onInflateFinished(View view, int resid, ViewGroup parent) {
            setContentView(view);
            rv = findViewById(R.id.tv_right);
            rv.setLayoutManager(new V7LinearLayoutManager(MainActivity.this));
            rv.setAdapter(new RightRvAdapter(MainActivity.this));
        }
    });

}

AsyncLayoutInflater源码分析

AsyncLayoutInflater的源码非常短，也比较容易理解，总共只有170行左右

AsyncLayoutInflater构造方法和初始化

构造方法中做了三件事件

创建BasicInflater
创建Handler
创建InflateThread

inflate方法创建一个InflateRequest对象，并将resid、parent、callback等变量存储到这个对象中，并调用enqueue方法向队列中添加一个请求

public final class AsyncLayoutInflater {
    private static final String TAG = "AsyncLayoutInflater";

    LayoutInflater mInflater;
    Handler mHandler;
    InflateThread mInflateThread;

    public AsyncLayoutInflater(@NonNull Context context) {
        mInflater = new BasicInflater(context);
        mHandler = new Handler(mHandlerCallback);
        mInflateThread = InflateThread.getInstance();
    }

    @UiThread
    public void inflate(@LayoutRes int resid, @Nullable ViewGroup parent,
            @NonNull OnInflateFinishedListener callback) {
        if (callback == null) {
            throw new NullPointerException("callback argument may not be null!");
        }
        InflateRequest request = mInflateThread.obtainRequest();
        request.inflater = this;
        request.resid = resid;
        request.parent = parent;
        request.callback = callback;
        mInflateThread.enqueue(request);
    }
        ....
}

InflateThread

这个类的主要作用就是创建一个子线程，将inflate请求添加到阻塞队列中，并按顺序执行BasicInflater.inflate操作（BasicInflater实际上就是LayoutInflater的子类）。不管infalte成功或失败后，都会将request消息发送给主线程做处理

private static class InflateThread extends Thread {
    private static final InflateThread sInstance;
    static {
        sInstance = new InflateThread();
        sInstance.start();
    }

    public static InflateThread getInstance() {
        return sInstance;
    }
        //生产者-消费者模型，阻塞队列
    private ArrayBlockingQueue<InflateRequest> mQueue = new ArrayBlockingQueue<>(10);
    //使用了对象池来缓存InflateThread对象，减少对象重复多次创建，避免内存抖动
    private SynchronizedPool<InflateRequest> mRequestPool = new SynchronizedPool<>(10);

    public void runInner() {
        InflateRequest request;
        try {
            //从队列中取出一条请求，如果没有则阻塞
            request = mQueue.take();
        } catch (InterruptedException ex) {
            // Odd, just continue
            Log.w(TAG, ex);
            return;
        }

        try {
            //inflate操作（通过调用BasicInflater类）
            request.view = request.inflater.mInflater.inflate(
                    request.resid, request.parent, false);
        } catch (RuntimeException ex) {
            // 回退机制：如果inflate失败，回到主线程去inflate
            Log.w(TAG, "Failed to inflate resource in the background! Retrying on the UI"
                    + " thread", ex);
        }
        //inflate成功或失败，都将request发送到主线程去处理
        Message.obtain(request.inflater.mHandler, 0, request)
                .sendToTarget();
    }

    @Override
    public void run() {
        //死循环（实际不会一直执行，内部是会阻塞等待的）
        while (true) {
            runInner();
        }
    }

    //从对象池缓存中取出一个InflateThread对象
    public InflateRequest obtainRequest() {
        InflateRequest obj = mRequestPool.acquire();
        if (obj == null) {
            obj = new InflateRequest();
        }
        return obj;
    }
        
    //对象池缓存中的对象的数据清空，便于对象复用
    public void releaseRequest(InflateRequest obj) {
        obj.callback = null;
        obj.inflater = null;
        obj.parent = null;
        obj.resid = 0;
        obj.view = null;
        mRequestPool.release(obj);
    }
        
    //将inflate请求添加到ArrayBlockingQueue（阻塞队列）中
    public void enqueue(InflateRequest request) {
        try {
            mQueue.put(request);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(
                    "Failed to enqueue async inflate request", e);
        }
    }
}

InflateRequest

InflateRequest其实就可以理解为主线程和子线程之间传递的数据模型，类似Message的作用

private static class InflateRequest {
    AsyncLayoutInflater inflater;
    ViewGroup parent;
    int resid;
    View view;
    OnInflateFinishedListener callback;

    InflateRequest() {
    }
}

BasicInflater

BasicInflater 继承自 LayoutInflater，只是覆写了 onCreateView：优先加载这三个前缀的 Layout，然后才按照默认的流程去加载，因为大多数情况下我们 Layout 中使用的View都在这三个 package 下

private static class BasicInflater extends LayoutInflater {
    private static final String[] sClassPrefixList = {
        "android.widget.",
        "android.webkit.",
        "android.app."
    };

    BasicInflater(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    public LayoutInflater cloneInContext(Context newContext) {
        return new BasicInflater(newContext);
    }

    @Override
    protected View onCreateView(String name, AttributeSet attrs) throws ClassNotFoundException {
        for (String prefix : sClassPrefixList) {
            try {
                //优先加载"android.widget.”、 "android.webkit."、"android.app."
                View view = createView(name, prefix, attrs);
                if (view != null) {
                    return view;
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
            }
        }

        return super.onCreateView(name, attrs);
    }
}

mHandlerCallback

这里就是在主线程中handleMessage的操作，这里有一个回退机制，就是当子线程中inflate失败后，会继续再主线程中进行inflate操作，最终通过OnInflateFinishedListener接口将view回调到主线程

private Callback mHandlerCallback = new Callback() {
    @Override
    public boolean handleMessage(Message msg) {
        InflateRequest request = (InflateRequest) msg.obj;
        if (request.view == null) {
            //view == null说明inflate失败
            //继续再主线程中进行inflate操作
            request.view = mInflater.inflate(
                    request.resid, request.parent, false);
        }
        //回调到主线程
        request.callback.onInflateFinished(
                request.view, request.resid, request.parent);
        mInflateThread.releaseRequest(request);
        return true;
    }
};

OnInflateFinishedListener

布局加载完成后，通过OnInflateFinishedListener将加载完成后的view回调出来

public interface OnInflateFinishedListener {
    void onInflateFinished(View view, int resid, ViewGroup parent);
}

AsyncLayoutInflater的局限性及改进

使用AsyncLayoutInflate主要有如下几个局限性：

所有构建的View中必须不能直接使用 Handler 或者是调用 Looper.myLooper()，因为异步线程默认没有调用 Looper.prepare ()
异步转换出来的 View 并没有被加到 parent view中，AsyncLayoutInflater 是调用了 LayoutInflater.inflate(int, ViewGroup, false)，因此如果需要加到 parent view 中，就需要我们自己手动添加；
AsyncLayoutInflater 不支持设置 LayoutInflater.Factory 或者 LayoutInflater.Factory2
同时缓存队列默认 10 的大小限制如果超过了10个则会导致主线程的等待
使用单线程来做全部的 inflate 工作，如果一个界面中 layout 很多不一定能满足需求

那我们如何来解决这些问题呢？AsyncLayoutInflate类修饰为 final ，所以不能通过继承重写父类来实现。庆幸的是AsyncLayoutInflate的代码非常短而且相对简单，所以我们可以直接把AsyncLayoutInflate的代码复制出来一份，然后在这基础之上进行改进优化

接下来我们主要从两个方面来进行优化

引入线程池，减少单线程等待
手动设置setFactory2

直接上代码，代码地址：https://github.com/Geekholt/AsyncLayoutInflatePlus/blob/master/app/src/main/java/com/geekholt/asynclayoutinflateplus/AsyncLayoutInflatePlus.java

public class AsyncLayoutInflatePlus {
    private static final String TAG = "AsyncLayoutInflatePlus";

    private Pools.SynchronizedPool<InflateRequest> mRequestPool = new Pools.SynchronizedPool<>(10);

    LayoutInflater mInflater;
    Handler mHandler;
    Dispather mDispatcher;


    public AsyncLayoutInflatePlus(@NonNull Context context) {
        mInflater = new BasicInflater(context);
        mHandler = new Handler(mHandlerCallback);
        mDispatcher = new Dispather();
    }

    @UiThread
    public void inflate(@LayoutRes int resid, @Nullable ViewGroup parent,
                        @NonNull OnInflateFinishedListener callback) {
        if (callback == null) {
            throw new NullPointerException("callback argument may not be null!");
        }
        InflateRequest request = obtainRequest();
        request.inflater = this;
        request.resid = resid;
        request.parent = parent;
        request.callback = callback;
        mDispatcher.enqueue(request);
    }

    private Handler.Callback mHandlerCallback = new Handler.Callback() {
        @Override
        public boolean handleMessage(Message msg) {
            InflateRequest request = (InflateRequest) msg.obj;
            if (request.view == null) {
                request.view = mInflater.inflate(
                        request.resid, request.parent, false);
            }
            request.callback.onInflateFinished(
                    request.view, request.resid, request.parent);
            releaseRequest(request);
            return true;
        }
    };

    public interface OnInflateFinishedListener {
        void onInflateFinished(@NonNull View view, @LayoutRes int resid,
                               @Nullable ViewGroup parent);
    }

    private static class InflateRequest {
        AsyncLayoutInflatePlus inflater;
        ViewGroup parent;
        int resid;
        View view;
        OnInflateFinishedListener callback;

        InflateRequest() {
        }
    }


    private static class Dispather {

        //获得当前CPU的核心数
        private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        //设置线程池的核心线程数2-4之间,但是取决于CPU核数
        private static final int CORE_POOL_SIZE = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
        //设置线程池的最大线程数为 CPU核数 * 2 + 1
        private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
        //设置线程池空闲线程存活时间30s
        private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 30;

        private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
            private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

            public Thread newThread(Runnable r) {
                return new Thread(r, "AsyncLayoutInflatePlus #" + mCount.getAndIncrement());
            }
        };

        //LinkedBlockingQueue 默认构造器，队列容量是Integer.MAX_VALUE
        private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
                new LinkedBlockingQueue<Runnable>();

        /**
         * An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
         */
        public static final ThreadPoolExecutor THREAD_POOL_EXECUTOR;

        static {
            Log.i(TAG, "static initializer: " + " CPU_COUNT = " + CPU_COUNT + " CORE_POOL_SIZE = " + CORE_POOL_SIZE + " MAXIMUM_POOL_SIZE = " + MAXIMUM_POOL_SIZE);
            ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                    CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS,
                    sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
            threadPoolExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true);
            THREAD_POOL_EXECUTOR = threadPoolExecutor;
        }

        public void enqueue(InflateRequest request) {
            THREAD_POOL_EXECUTOR.execute((new InflateRunnable(request)));

        }

    }

    private static class BasicInflater extends LayoutInflater {
        private static final String[] sClassPrefixList = {
                "android.widget.",
                "android.webkit.",
                "android.app."
        };

        BasicInflater(Context context) {
            super(context);
            if (context instanceof AppCompatActivity) {
                // 手动setFactory2，兼容AppCompatTextView等控件
                AppCompatDelegate appCompatDelegate = ((AppCompatActivity) context).getDelegate();
                if (appCompatDelegate instanceof LayoutInflater.Factory2) {
                    LayoutInflaterCompat.setFactory2(this, (LayoutInflater.Factory2) appCompatDelegate);
                }
            }
        }

        @Override
        public LayoutInflater cloneInContext(Context newContext) {
            return new BasicInflater(newContext);
        }

        @Override
        protected View onCreateView(String name, AttributeSet attrs) throws ClassNotFoundException {
            for (String prefix : sClassPrefixList) {
                try {
                    View view = createView(name, prefix, attrs);
                    if (view != null) {
                        return view;
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // In this case we want to let the base class take a crack
                    // at it.
                }
            }

            return super.onCreateView(name, attrs);
        }
    }


    private static class InflateRunnable implements Runnable {
        private InflateRequest request;
        private boolean isRunning;

        public InflateRunnable(InflateRequest request) {
            this.request = request;
        }

        @Override
        public void run() {
            isRunning = true;
            try {
                request.view = request.inflater.mInflater.inflate(
                        request.resid, request.parent, false);
            } catch (RuntimeException ex) {
                // Probably a Looper failure, retry on the UI thread
                Log.w(TAG, "Failed to inflate resource in the background! Retrying on the UI"
                        + " thread", ex);
            }
            Message.obtain(request.inflater.mHandler, 0, request)
                    .sendToTarget();
        }

        public boolean isRunning() {
            return isRunning;
        }
    }


    public InflateRequest obtainRequest() {
        InflateRequest obj = mRequestPool.acquire();
        if (obj == null) {
            obj = new InflateRequest();
        }
        return obj;
    }

    public void releaseRequest(InflateRequest obj) {
        obj.callback = null;
        obj.inflater = null;
        obj.parent = null;
        obj.resid = 0;
        obj.view = null;
        mRequestPool.release(obj);
    }


    public void cancel() {
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
        mHandlerCallback = null;
    }
}

总结

本文介绍了通过异步的方式进行布局加载，缓解了主线程的压力。同时也介绍了AsyncLayoutInflate的实现原理以及如何定制自己的AsyncLayoutInflate。本文的定制方式仅仅只是作为一个参考，具体的实现方式可以根据自己项目的实际情况来定制

最后编辑于：2020.04.25 16:42:22

禁止转载，如需转载请通过简信或评论联系作者。

人面猴
序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
沈念sama阅读 206,968评论 6赞 482
死咒
序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
沈念sama阅读 88,601评论 2赞 382
救了他两次的神仙让他今天三更去死
文/潘晓璐我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
开封第一讲书人阅读 153,220评论 0赞 344
道士缉凶录：失踪的卖姜人
文/不坏的土叔我叫张陵，是天一观的道长。经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？我笑而不...
开封第一讲书人阅读 55,416评论 1赞 279
港岛之恋（遗憾婚礼）
正文为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
茶点故事阅读 64,425评论 5赞 374
恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
文/花漫我一把揭开白布。她就那样静静地躺着，像睡着了一般。火红的嫁衣衬着肌肤如雪。梳的纹丝不乱的头发上，一...
开封第一讲书人阅读 49,144评论 1赞 285
城市分裂传说
那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。我是一名探鬼主播，决...
沈念sama阅读 38,432评论 3赞 401
双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
文/苍兰香墨我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
开封第一讲书人阅读 37,088评论 0赞 261
万荣杀人案实录
序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
沈念sama阅读 43,586评论 1赞 300
护林员之死
正文独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋以下内容为张勋视角年9月15日...
茶点故事阅读 36,028评论 2赞 325
白月光启示录
正文我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
茶点故事阅读 38,137评论 1赞 334
活死人
序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
沈念sama阅读 33,783评论 4赞 324
日本核电站爆炸内幕
正文年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
茶点故事阅读 39,343评论 3赞 307
男人毒药：我在死后第九天来索命
文/蒙蒙一、第九天我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
开封第一讲书人阅读 30,333评论 0赞 19
一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
文/苍兰香墨我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。一阵脚步声响...
开封第一讲书人阅读 31,559评论 1赞 262
情欲美人皮
我被黑心中介骗来泰国打工，没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。一个月前我还...
沈念sama阅读 45,595评论 2赞 355
代替公主和亲
正文我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
茶点故事阅读 42,901评论 2赞 345

Android布局优化（三）使用AsyncLayoutInflater异步加载布局

Android布局优化（三）使用AsyncLayoutInflater异步加载布局

系列文章

目录

前言

AsyncLayoutInflater用法

AsyncLayoutInflater源码分析

AsyncLayoutInflater构造方法和初始化

InflateThread

InflateRequest

BasicInflater

mHandlerCallback

OnInflateFinishedListener

AsyncLayoutInflater的局限性及改进

总结

推荐阅读更多精彩内容