Android效能優化：手把手帶你全面瞭解繪製優化

效能優化安卓開發 · 發表 2019-02-27 18:45:10

摘要：前言在 Android 開發中，效能優化策略十分重要本文主要講解效能優化中的繪製優化，希望你們會喜歡。目錄示意圖 1. 影響的效能繪製效能的好壞主要影響： Android 應用中的頁面...

前言

在 Android 開發中，效能優化策略十分重要
本文主要講解效能優化中的 繪製優化 ，希望你們會喜歡。

1. 影響的效能

繪製效能的好壞主要影響： Android 應用中的 頁面顯示速度

2. 如何影響效能

繪製影響Android效能的實質：頁面的繪製時間

1個頁面通過遞迴完成測量 & 繪製過程

3. 優化思路

主要優化方向是：

降低View.onDraw（）的複雜度

避免過度繪製（Overdraw）

4. 具體優化方案

具體如下

下面，我將詳細分析每種優化方案

4.1. 降低View.onDraw（）的複雜度

4.1.1 onDraw（）中不要建立新的區域性物件

4.1.2 避免onDraw（）執行大量 & 耗時操作

4.2 避免過度繪製（Overdraw）

4.2.1 過度繪製的簡介

示意圖

4.2.2 過度繪製的表現形式

過度繪製會導致螢幕顯示的色塊不同，具體如下

示意圖

附：示例說明

4.2.3 過度繪製的優化原則

很多過度繪製是難以避免的，如上述例項的文字 & 背景導致的過度繪製；只能儘可能避免過度繪製：

儘可能地控制過度繪製的次數 = 2 次（綠色）以下，藍色最理想
儘可能避免過度繪製的粉色 & 紅色情況
不允許 3 次以上的過度繪製（淡紅色）面積超過螢幕大小的 1/4

4.2.4 優化方案

1.移除預設的 Window 背景

2.移除控制元件中不必要的背景

3.減少佈局檔案的層級（巢狀）

4.自定義控制元件View優化：使用 clipRect() 、 quickReject()

優化方案1：移除預設的 Window 背景

背景

一般應用程式預設繼承的主題 = windowBackground ，如預設的 Light 主題：

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

問題

一般情況下，該預設的 Window 背景基本用不上：因背景都自定義設定

若不移除，則導致所有介面都多 1 次繪製
解決方案

移除預設的 Window 背景

// 方式1：在應用的主題中新增如下的一行屬性
<item name="android:windowBackground">@android:color/transparent</item>
<!-- 或者 -->
<item name="android:windowBackground">@null</item>

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

優化方案2：移除控制元件中不必要的背景

如2個常見場景：

場景1：ListView 與 Item

列表頁（ListView）與其內子控制元件（Item）的背景相同 = 白色，故可移除子控制元件（Item）佈局中的背景
場景2： ViewPager 與 Fragment
對於1個 ViewPager + 多個 Fragment 組成的首頁介面，若每個
Fragment 都設有背景色，即 ViewPager 則無必要設定，可移除

示意圖

優化方案3：減少佈局檔案的層級（減少不必要的巢狀）

原理：減少不必要的巢狀 ->> UI層級少 ->> 過度繪製的可能性低
優化方式：使用佈局標籤<merge> & 合適選擇佈局型別

優化方案4：自定義控制元件View優化：使用 clipRect() 、 quickReject()

clipRect()

1.作用：給 Canvas 設定一個裁剪區域，只有在該區域內才會被繪製，區域之外的都不繪製

2 例項說明：DrawerLayout 佈局 = 左抽屜佈局

@Override
protected boolean drawChild(Canvas canvas, View child, long drawingTim
// ...僅貼出關鍵程式碼

// 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. 若是左抽屜佈局
// 則取抽屜佈局的右邊界作為裁剪區的左邊界、設定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. 若是右抽屜佈局
// 則取抽屜佈局的左邊界作為裁剪區的右邊界、設定原主佈局的裁剪區域
} else {
final int vleft = v.getLeft();
if (vleft < clipRight) clipRight = vleft;
}
}
// 2. 通過clipRect（）設定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
// 從而避免過度繪製
canvas.clipRect(clipLeft, 0, clipRight, getHeight());
}
......
}

quickreject()
1. 作用：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，從而減少過度繪製

4.4 其他優化方案

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，但實際開發中難免還是會出現佈局效能的問題
解決方案
使用佈局調優工具

此處主要介紹常用的：hierarchy viewer、Profile GPU Rendering、Systrace

5.1 Hierarchy Viewer

簡介

Android Studio 提供的UI效能檢測工具。
作用

視覺化獲得UI佈局設計結構 & 各種屬性資訊，幫助我們優化佈局設計

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

5.2 Profile GPU Rendering

簡介

一個圖形監測工具
作用

渲染、繪製效能追蹤

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；隨著時間推移，從左到右的重新整理呈現

提供一個標準的耗時，如果高於標準耗時，就表示當前這一幀丟失

5.3 Systrace

簡介
Android 4.1以上版本提供的效能資料取樣 & 分析工具
作用
檢測 Android系統各個元件隨著時間的執行狀態 & 提供解決方案

1.收集 等執行資訊，從而幫助開發者更直觀地分析系統瓶頸，改進效能檢測範圍包括：Android 關鍵子系統（如WindowManagerService 等 Framework 部分關鍵模組）、服務、View系統
2.功能包括：跟蹤系統的I/O 操作、核心工作佇列、CPU 負載等，在 UI 顯示效能分析上提供很好的資料，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

6. 總結

本文主要講解Android 效能優化中的繪製優化

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