【移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)】Android的UI調(diào)優(yōu)

【移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)】Android的UI調(diào)優(yōu)

對于一個App的UI而言，在流暢性上的改進(jìn)目標(biāo)其實(shí)就是降低屏幕繪制的延遲，創(chuàng)建流暢和穩(wěn)定的幀率以避免卡頓。

在理想情況下，全部的測量、布局和繪制的時間最好在16ms以內(nèi)，這樣才能保證屏幕運(yùn)行的順暢性。而如何對屏幕渲染和UI性能進(jìn)行評估和分析呢，在AndroidSDK中集成了一些工具用來策略APP的渲染性能問題。

一、視圖的層級分析：

對于每一個視圖而言，都需要經(jīng)過三個步驟：測量、布局和渲染。而App如何繪制視圖，它需要從頂部節(jié)點(diǎn)開始測量，沿著布局樹逐個渲染，視圖樹的層級越多，嵌套測量的次數(shù)越多，測量的時間也會越長。而一旦測量完畢就會進(jìn)行布局，每個視圖都會對自己的子視圖進(jìn)行布局，子視圖布局完畢后回到父視圖，然后再到根視圖，布局完成后，每個視圖都會被繪制在屏幕上。

顯然，App的視圖越多，層級越深就需要越長的時間測量、布局和繪制，為了減少這些時間，需要盡可能保持視圖層級的扁平化并刪除所有沒有必要渲染的視圖。

雖然在XML布局文件中可以查看布局的節(jié)點(diǎn)視圖，單很難找到多余的視圖，為了找到這些多余的視圖，可以利用AndroidStudio中的HierarchyViewer工具來分析AndroidApp中的視圖。

HierarchyViewer（層次結(jié)構(gòu)查看器）能夠便捷地以可視化方式查看各種視圖嵌套關(guān)系，可用于研究XML視圖結(jié)構(gòu)。（需要一個運(yùn)行AndroidApp的設(shè)備）

利用這個工具可以查看我們的View的層次，從而借助它修改我們的布局。一般的建議：使用抽象布局標(biāo)簽(include,viewstub,merge)主要是為了優(yōu)化布局,去除不必要的嵌套和View節(jié)點(diǎn)。視圖重用多用于ListView和RecylerView等列表形式使用include嵌套布局，實(shí)現(xiàn)布局的模塊化設(shè)計，這里需要考慮到下面談到的merge標(biāo)簽的使用。<merge>標(biāo)簽

在使用了include后可能導(dǎo)致布局嵌套過多，多余不必要的layout節(jié)點(diǎn)，從而導(dǎo)致解析變慢，不必要的節(jié)點(diǎn)和嵌套可通過hierarchyviewer或設(shè)置->開發(fā)者選項(xiàng)->顯示布局邊界查看。merge標(biāo)簽在UI的結(jié)構(gòu)優(yōu)化中起著非常重要的作用，它可以刪減多余的層級，優(yōu)化UI。

merge多用于替換FrameLayout或者當(dāng)一個布局包含另一個時，merge標(biāo)簽消除視圖層次結(jié)構(gòu)中多余的視圖組。

merge標(biāo)簽可用于兩種典型情況：

a.

布局頂結(jié)點(diǎn)是FrameLayout且不需要設(shè)置background或padding等屬性，可以用merge代替，因?yàn)锳ctivity內(nèi)容視圖的parentview就是個FrameLayout，所以可以用merge消除只剩一個。

b.

某布局作為子布局被其他布局include時，使用merge當(dāng)作該布局的頂節(jié)點(diǎn)，這樣在被引入時頂結(jié)點(diǎn)會自動被忽略，而將其子節(jié)點(diǎn)全部合并到主布局中。<ViewStub>viewstub標(biāo)簽同include標(biāo)簽一樣可以用來引入一個外部布局，不同的是，viewstub引入的布局默認(rèn)不會擴(kuò)張，即既不會占用顯示也不會占用位置，從而在解析layout時節(jié)省cpu和內(nèi)存。

viewstub常用來引入那些默認(rèn)不會顯示，只在特殊情況下顯示的布局，如進(jìn)度布局、網(wǎng)絡(luò)失敗顯示的刷新布局、信息出錯出現(xiàn)的提示布局等。比如說，假設(shè)network_error.xml為只有在網(wǎng)絡(luò)錯誤時才需要顯示的布局，默認(rèn)不會被解析。

當(dāng)我們要使用的時候，有兩種方法可以使用，效果是一樣的：((ViewStub)findViewById(R.id.layout_error)).setVisibility(View.VISIBLE);

//或者ViewimportPanel=((ViewStub)findViewById(R.id.layout_error)).inflate();

二、資源縮減第一點(diǎn)提到的是將App的視圖結(jié)構(gòu)變扁平，減少視圖的數(shù)量后，其實(shí)我們還可以嘗試減少每個視圖里使用的資源數(shù)量。（如加載時引用一個資源，在運(yùn)行時進(jìn)行著色）三．屏幕的過度繪制

屏幕的過度繪制這個概念有點(diǎn)類似于PhotoShop中的圖層的概念，上面的圖層會覆蓋住下面的圖層，而使得下面的圖層不可見。當(dāng)Android系統(tǒng)繪制屏幕時，首先繪制父視圖而后是子視圖，子視圖位于其父視圖上。

重繪屏幕的行為被稱為過度繪制，多次的屏幕繪制會增加延遲，并且可以導(dǎo)致布局卡頓。

既然過度繪制的影響那么大，我們應(yīng)該怎么檢測呢？

Android提供了一些很好的工具來檢測過度繪制，而一般采用的方式是在DebugGPUOverdraw菜單中選擇“ShowOverdrawarea”，（在本人手機(jī)中為開發(fā)者選項(xiàng)中的調(diào)試GPU過度繪制），選擇之后會在App的不同區(qū)域覆蓋不同的顏色來表示過度繪制的次數(shù)。比較屏幕上的這些不同顏色，可以快速定位問題。

白色：沒有過度繪制藍(lán)色：1次過度繪制（屏幕繪制了2次）綠色：2次過度繪制淺紅色：3次過度繪制深紅色：4次或更多次過度繪制

而另外一種查看方法是借助于前面提到的HierarchyViewer工具，將viewhierarchy保存為Photoshop文檔，打開這些視圖后可以看到不同層次的過度繪制情況。四、分析卡頓（策略GPU的渲染能力）

在優(yōu)化視圖的層次結(jié)構(gòu)和過度繪制后，App還存在丟幀或者不流暢的情況，為了獲得獲得更加全面的卡頓檢測信息，Android系統(tǒng)中有一個ProfileGPURendering的開發(fā)者選項(xiàng)，它能夠檢測出每一幀在屏幕上用了多久，策略數(shù)據(jù)可以保存到日志文件中，或者在設(shè)備上實(shí)時顯示。一般而言，在屏幕上直接展示GPU的渲染數(shù)據(jù)能夠更加直觀地看到。

在本人的手機(jī)中，在開發(fā)者選項(xiàng)中找到【GPU呈現(xiàn)模式分析】，選擇【在屏幕上顯示為條形圖】，然后打開一個手機(jī)QQ，就發(fā)現(xiàn)如下圖所示情況

需要關(guān)注的是底部的那一條水平綠線，它表示設(shè)備渲染一幀要16ms，每一幀就是一個水平條，如果有很多幀超過了這條綠線就說明設(shè)備出現(xiàn)了卡頓情況。五、讓它看起來更快

前面講到了如果通過測試發(fā)現(xiàn)問題優(yōu)化布局使得UI繪制更加流暢，其實(shí)還有一個方法使