概述
Android 從一誕生到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)布的 7.0 版本践宴，卡頓和不流暢問(wèn)題卻一直被人們所詬病哨查≡赡遥客觀地來(lái)講弦疮，Android 的流暢性確實(shí)一直不給力，哪怕是某些大廠的 App 蜘醋，也都不同程度地存在卡頓問(wèn)題胁塞。從開發(fā)角度來(lái)說(shuō)，每個(gè)開發(fā)者都應(yīng)該關(guān)注下性能優(yōu)化堂湖，在平時(shí)的開發(fā)工作中注意一些細(xì)節(jié)闲先，盡可能地去優(yōu)化應(yīng)用。
在 Android 開發(fā)中无蜂，UI 可以說(shuō)是每個(gè) App 使用頻率很高的伺糠，隨著 UI 越來(lái)越多，布局的重復(fù)性斥季、復(fù)雜度也會(huì)隨之增長(zhǎng)训桶，UI 設(shè)計(jì)或者布局不慎，就會(huì)引起過(guò)度繪制或者造成 UI 卡頓的情況酣倾，這樣使得 UI 性能的優(yōu)化舵揭，顯得至關(guān)重要，UI 的質(zhì)量也是產(chǎn)品質(zhì)量的一部分躁锡。
2015年初午绳，Google 發(fā)布了關(guān)于 Android 性能優(yōu)化典范的專題，一共16個(gè)短視頻映之，每個(gè)3-5分鐘拦焚，幫助開發(fā)者創(chuàng)建更快更優(yōu)秀的 Android App蜡坊。課程專題不僅僅介紹了 Android 系統(tǒng)中有關(guān)性能問(wèn)題的底層工作原理，同時(shí)也介紹了如何通過(guò)工具來(lái)找出性能問(wèn)題以及提升性能的建議赎败。今天我們就其中之一 Android 渲染機(jī)制開始講起秕衙。
Android渲染機(jī)制
渲染性能
大多數(shù)用戶感知到的卡頓等性能問(wèn)題的最主要根源都是因?yàn)殇秩拘阅堋脑O(shè)計(jì)師的角度僵刮，他們希望 App 能夠有更多的動(dòng)畫据忘，圖片等時(shí)尚元素來(lái)實(shí)現(xiàn)流暢的用 戶體驗(yàn)。但是 Android 系統(tǒng)很有可能無(wú)法及時(shí)完成那些復(fù)雜的界面渲染操作搞糕。Android 系統(tǒng)每隔16ms發(fā)出 VSYNC 信號(hào)勇吊，觸發(fā)對(duì) UI 進(jìn)行渲染， 如果每次渲染都成功窍仰，這樣就能夠達(dá)到流暢的畫面所需要的60fps萧福，為了能夠?qū)崿F(xiàn)60fps，這意味著程序的大多數(shù)操作都必須在16ms內(nèi)完成辈赋。
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如果你的某個(gè)操作花費(fèi)時(shí)間是24ms，系統(tǒng)在得到VSYNC信號(hào)的時(shí)候就無(wú)法進(jìn)行正常渲染膏燕，這樣就發(fā)生了丟幀現(xiàn)象钥屈。那么用戶在32ms內(nèi)看到的會(huì)是同一幀畫面。
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用戶容易在 UI 執(zhí)行動(dòng)畫或者滑動(dòng) ListView 的時(shí)候感知到卡頓不流暢坝辫，是因?yàn)檫@里的操作相對(duì)復(fù)雜篷就，容易發(fā)生丟幀的現(xiàn)象，從而感覺(jué)卡頓近忙。有很多原 因可以導(dǎo)致丟幀竭业，也許是因?yàn)槟愕?layout 太過(guò)復(fù)雜，無(wú)法在16ms內(nèi)完成渲染及舍，有可能是因?yàn)槟愕?UI 上有層疊太多的繪制單元未辆，還有可能是因?yàn)閯?dòng)畫執(zhí)行的次數(shù)過(guò)多。這些都會(huì)導(dǎo)致CPU或者GPU負(fù)載過(guò)重锯玛。
渲染組件
對(duì)于上面提到的 CUP 和 GPU咐柜，就需要我們了解 Android 的渲染機(jī)制，Android 的渲染主要分為兩個(gè)組件:
- CPU
- GPU
他們主要的工作是：
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渲染操作通常依賴于兩個(gè)核心組件：CPU 與 GPU攘残。CPU負(fù)責(zé)包括 Measure拙友，Layout，Record歼郭，Execute 的計(jì)算操作遗契，把 UI 組件計(jì)算成Polygons，Texture紋理病曾，然后交給GPU進(jìn)行柵格化渲染牍蜂。漾根。CPU 通常存在的問(wèn)題的原因是存在非必需的視圖組件，它不僅僅會(huì)帶來(lái)重復(fù)的計(jì)算操作捷兰，而且還會(huì)占用額外的 GPU 資源立叛；GPU 通常存在的問(wèn)題的原因是存在過(guò)度繪制。
Activity 如何將復(fù)雜的UI轉(zhuǎn)換成用戶看得懂的圖像并繪制到屏幕上贡茅？
這是由格柵化操作完成的秘蛇，所謂的柵格化就是繪制那些 Button，Shape顶考，Path赁还，String，Bitmap 等組件最基礎(chǔ)的操作驹沿。它把那些組件拆分到不同的像素上進(jìn)行顯示艘策，說(shuō)的俗氣一點(diǎn)，就是解決那些復(fù)雜的 XML 布局文件和標(biāo)記語(yǔ)言渊季，使之轉(zhuǎn)化成用戶能看懂的圖像朋蔫，但是這不是直接轉(zhuǎn)換的，XML 布局文件需要在 CPU 中首先轉(zhuǎn)換為多邊形或者紋理却汉，然后再傳遞給 GPU 進(jìn)行柵格化驯妄。
說(shuō)完了概念，繼續(xù)分析上圖合砂，如何對(duì) CPU 和 GPU 進(jìn)行優(yōu)化呢青扔？
- 通過(guò)Hierarchy Viewer去檢測(cè)渲染效率，去除不必要的嵌套翩伪；
- 通過(guò)Show GPU Overdraw去檢測(cè)Overdraw微猖，最終可以通過(guò)移除不必要的背景以及使用canvas.clipRect解決大多數(shù)問(wèn)題。
到這里缘屹，你可能對(duì) UI 優(yōu)化還是不太理解凛剥，畢竟概念是枯燥的，下面我們就深入研究?jī)?yōu)化轻姿。
