Androd 勇闯高阶性能优化之布局优化篇
目录
- 🔥 布局层级管理
- 💥 绘制(Measurement)
- 💥 摆放(Positioning)
- 💥 背景设置产生的过度绘制
- 💥 小结
- 🔥 小实验(多种方式实现同一布局)
- 💥 LinearLayout
- 💥 使用RelativeLayout
- 🔥 布局复用(<include/>和 <merge/> )
- 🔥 ViewStub
- 💥 ViewStub 设置
- 💥 显示
- 💥 小结
- 🔥 自定义组件优化
- 💥 优化
Android的布局管理器本身就是个UI组件,所有的布局管理器都是ViewGroup的子类,而ViewGroup是View的子类,所以布局管理器可以当成普通的UI组件使用,也可以作为容器类使用,可以调用多个重载addView()向布局管理器中添加组件,并且布局管理器可以互相嵌套,当然不推荐过多的嵌套 (如果要兼容低端机型,最好不要超过5层)。
🔥 布局层级管理
让咱们一起了解一下每当系统绘制一个布局时,都会发生一些什么。这一过程由两个步骤完成:
💥 绘制(Measurement)
- 1:根布局测量自身。
- 2:根布局要求它内部所有子组件测量自身。
- 3:所有自布局都需要让它们内部的子组件完成这样的操作,直到遍历完视图层级中所有的View。
💥 摆放(Positioning)
- 1:当布局中所有的View都完成了测量,根布局则开始将它们摆放到合适的位置。
- 2:所有子布局都需要做相同的事情,直到遍历完视图层级中所有的View。
💥 背景设置产生的过度绘制
- 组件背景:每个组件每设置一次背景, 该组件的区域就会增加一层绘制 , 如 LinearLayout 设置背景颜色 , 里面的 TextView 设置背景颜色 , 都会增加该组件区域内的过渡绘制 ;
- 主题背景:Activity 界面的主题背景,会增加一次 GPU 绘制 ;
不要随意给布局中的 UI 组件设置背景 。如 ImageView 设置一张图片,会增加一次绘制 ,再给该 ImageView 组件设置背景颜色, 那么又会增加一次绘制, 那么该 ImageView 组件肯定过渡绘制了。
💥 小结
当某个View的属性发生变化(如:TextView内容变化或ImageView图像发生变化),View自身会调用View.invalidate()方法(必须从 UI 线程调用),自底向上传播该请求,直到根布局(根布局会计算出需要重绘的区域,进而对整个布局层级中需要重绘的部分进行重绘)。布局层级越复杂,UI加载的速度就越慢。因此,在编写布局的时候,尽可能地扁平化是非常重要的。
FrameLayout和TableLayout有各自的特殊用途,LinearLayout 和 RelativeLayout 是可以互换的,ConstraintLayout和RelativeLayout类似。也就是说,在编写布局时,可以选择其中一种,咱们可以以不同的方式来编写下面这个简单的布局。
🔥 小实验(多种方式实现同一布局)
💥 LinearLayout
第一种方式是使用LinearLayout,虽然可读性比较强,但是性能比较差。由于嵌套LinearLayout会加深视图层级,每次摆放子组件时,相对需要消耗更多的计算。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical"> <View android:id="@+id/view_top_1" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="100dp" android:background="@color/color_666666"/> <View android:id="@+id/view_top_2" android:layout_width="200dp" android:layout_height="100dp" android:background="@color/teal_200"/> <LinearLayout android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:orientation="horizontal"> <View android:id="@+id/view_top_3" android:layout_width="100dp" android:layout_height="100dp" android:background="@color/color_FF773D"/> <View android:id="@+id/view_top_4" android:layout_width="100dp" android:layout_height="100dp" android:background="@color/purple_500"/> </LinearLayout> </LinearLayout>
LinearLayout视图层级如下所示:
💥 使用RelativeLayout
第二种方法使用RelativeLayout,在这种情况下,你不需要嵌套其他ViewGroup,因为每个子View可以相当于其他View,或相对与父控件进行摆放。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"> <View android:id="@+id/view_top_1" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="100dp" android:background="@color/color_666666"/> <View android:id="@+id/view_top_2" android:layout_width="200dp" android:layout_below="@id/view_top_1" android:layout_height="100dp" android:background="@color/teal_200"/> <View android:id="@+id/view_top_3" android:layout_width="100dp" android:layout_below="@id/view_top_2" android:layout_height="100dp" android:background="@color/color_FF773D"/> <View android:id="@+id/view_top_4" android:layout_width="100dp" android:layout_below="@id/view_top_2" android:layout_toRightOf="@id/view_top_3" android:layout_height="100dp" android:background="@color/purple_500"/> </RelativeLayout>
RelativeLayout视图层级如下所示:
通过两种方式,可以很容易看出,第一种方式LinearLayout需要3个视图层级和6个View,第二种方式RelativeLayout仅需要2个视图层级和5个View。
当然,虽然RelativeLayout效率更高,但不是所有情况都能通过相对布局的方式来完成控件摆放。所以通常情况下,这两种方式需要配合使用。
注意:为了保证应用程序的性能,在创建布局时,需要尽量避免重绘,布局层级应尽可能地扁平化,这样当View被重绘时,可以减少系统花费的时间。在条件允许的情况下,尽量的使用RelativeLayout和ConstraintLayout,而非LinearLayout,或者用GridLayoutl来替换LinearLayout。
咱们最常使用的是ViewGroup是LinearLayout,只是因为它很容易看懂,编写起来简单,所以它就成了Android开发的首选。出于这个原因,Google推出了一个全新的ViewGroup。在适当的时候时候使用它,可以减少冗余,它就是网格布局GridLayout下。
🔥 布局复用(<include/>和 <merge/> )
Android 提供了一个非常有用的标签。在某些情况下,当你希望在其他布局中用一些已存在的布局时, 标签可通过制定相关引用ID,将一个布局添加到另一个布局。
比如自定义一个标题栏,那么可以按照下面的方式,创建一个可重复用的布局文件。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content"> <View android:id="@+id/view_top_1" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="100dp" android:background="@color/color_666666"/> </RelativeLayout>
接着,将标签放入相应的布局文件中,替换掉对应的 View:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"> <include layout="@layout/include_layout"/> ... </RelativeLayout>
这么一来,当你希望重用某些View时,就不用复制/粘贴的方式来实现,只需要定义一个layout文件,然后通过 引用即可。
但是这样做,可能会引入一个冗余的ViewGroup(重用的布局文件的根视图)。为此,Android 提供了另一个标签,用来帮我们减少布局冗余,让层级变得更加扁平化。我们只需要将可重用的根视图,替换为 标签即可。如下所示:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content"> <View android:id="@+id/view_top_1" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="100dp" android:background="@color/color_666666"/> </merge>
如此一来,就没有了冗余的视图控件,因为系统会忽略标签,并将标签中的视图直接放置在相应的布局文件中,替换标签。
注意:使用此标签时,需要记住它的两个主要限制:
1、它只能作为布局文件的跟来使用。
2、每次调用LayoutInflater.inflate()时,必须为布局文件提供一个View,作为它的父容器:LayoutInflater.from(this).inflate(R.layout.merge_layout,parent,true);
🔥 ViewStub
ViewStub是一个不可见的零大小View,可以作为一个节点被加入布局文件,但他关联的布局,知道运行时通过调用 ViewStub.inflate() 或 View.setVisibility(View.VISIBLE) 方法,才会被绘制。
先看效果图:
💥 ViewStub 设置
<ViewStub android:id="@+id/viewStub" android:inflatedId="@+id/subTree" android:layout="@layout/activity_imageview" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" />
💥 显示
上方 ViewStub 所关联的布局 activity_imageview 并不会被实例化(不要调用布局内的控件,因为还没加载会报空指针异常),只有程序在运行期间调用了以下方法:
findViewById(R.id.viewStub).setVisibility(View.VISIBLE); ((ViewStub)findViewById(R.id.viewStub)).inflate();
在这期间不要调用关联布局内的控件,因为还没呗加载没有
一旦 ViewStub 变成 visible 或者被 inflate,它便不再可用(Id:viewStub没了),因为它在布局层级中的位置已经实例化出来的布局所替代,因为不能被访问,而应该使用 android:inflatedId 属性中的ID。如下:
@Override public void onClick(View v) { switch (v.getId()){ case R.id.btn_view: break; case R.id.btn_scheme: //加载,选择一种即可。 findViewById(R.id.v_stud).setVisibility(View.VISIBLE); //((ViewStub)findViewById(R.id.v_stud)).inflate(); //加载后layout所用ID subTree = findViewById(R.id.subTree); findViewById(R.id.btn_iv_basis).setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { Toast.makeText(MainActivity.this,"我是 ViewStud 加载的控件",Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }); break; case R.id.btn_invisible: subTree.setVisibility(View.INVISIBLE); break; case R.id.btn_visible: subTree.setVisibility(View.VISIBLE); break; case R.id.btn_init: //ViewStub变为可见后再次调用会报空指针,因为id:viewStub 已经不存在了。 View viewStub = findViewById(R.id.viewStub); viewStub.setVisibility(View.GONE); break; } }
💥 小结
ViewStub 非常有用,我们可以通过 ViewStub 来延迟部分 View 的加载,缩短首次加载时间,以及减少一些不必要的内存分配。
🔥 自定义组件优化
在自定义View时需要注意,避免犯以下的性能错误:
- 在非必要时,对View进行重绘。
- 绘制一些不被用户所看到的的像素,也就是过度绘制。(被覆盖的地方)
- 在绘制期间做了一些非必要的操作,导致内存资源的消耗。
💥 优化
- View.invalite()是最最广泛的使用操作,因为在任何时候都是刷新和更新视图最快的方式。
在自定义View时要小心避免调用非必要的方法,因为这样会导致重复强行绘制整个视图层级,消耗宝贵的帧绘制周期。检查清楚View.invalite()和View.requestLayout()方法调用时间位置,因为这会影响整个UI,导致GPU和它的帧速率变慢。
- 避免过渡重绘。为了避免过渡重绘,我们可以利用Canvas方法,只绘制控件中所需要的部分。整个一般在重叠部分或控件时特别有用。相应的方法是Canvas.clipRect()(指定要被绘制的区域);
- 在实现View.onDraw()方法中,不应该在方法内及调用的方法中进行任何的对象分配。在该方法中进行对象分配,对象会被创建和初始化。而当View.onDraw()方法执行完毕时。垃圾回收器会释放内存。如果View带动画,那么View在一秒内会被重绘60次。所以要避免在View.onDraw()方法中分配内存。
永远不要在View.onDraw()方法中及调用的方法中进行内存分配,避免带来负担。垃圾回收器多次释放内存,会导致卡顿。最好的方式就是在View被首次创建出来时,实例化这些对象。
布局优化到这里就结束了,还是那句话后面如果有更好的方案会及时的添加进去,如果有老大有其他方案也可以留言哈,感谢!
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