Android 優(yōu)化之硬件加速

原理

可以簡單理解為通過底層軟件代碼译红，將 CPU 不擅長的圖形計(jì)算轉(zhuǎn)換為 GPU 專用指令，由 GPU 完成。

當(dāng)目標(biāo) API 級別大于等于 14 時(shí)碧查，硬件加速默認(rèn)開啟。

控制硬件加速

我們可以在以下 4 個(gè)級別控制硬件加速：

Application
在清單文件種校仑，加入以下屬性忠售，為整個(gè)應(yīng)用啟用硬件加速：

<application android:hardwareAccelerated="true" ...>

Activity
在清單文件中對應(yīng)的 <activity> 標(biāo)簽下添加下面代碼：

 <application android:hardwareAccelerated="true">
        <activity ... />
        <activity android:hardwareAccelerated="false" />
    </application>

Window
window 級別不能停用硬件加速。

    window.setFlags(
            WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED,
            WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED
    )

View
View 不能啟用硬件加速迄沫，只能停用硬件加速稻扬，如下：

view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null)

DisplayList

DisplayList 是一個(gè)基本繪制元素，包含元素原始屬性（位置羊瘩、尺寸泰佳、角度、透明等）尘吗，當(dāng) view 的一些屬性改變（scale 逝她、rotate、alpha摇予、translate）汽绢，只需把屬性更新給 GPU，不需要生成新的 DisplayList侧戴。

RenderNode

一個(gè) RenderNode 包含若干個(gè) DisplayList宁昭，通常一個(gè) RendeNode 對應(yīng)一個(gè) View，包含 View 及其 View 的所有 DisplayList酗宋。

軟件繪制與硬件繪制

軟件繪制
繪制內(nèi)容會(huì)被 CPU 轉(zhuǎn)換成實(shí)際的像素（由 Bitmap 來承載）积仗，然后直接渲染到屏幕上。
硬件繪制
繪制的內(nèi)容會(huì)轉(zhuǎn)換成 GPU 的操作保存下來（由 DisplayList 來承載）蜕猫，再交給 GPU 來操作寂曹。

來自美團(tuán)

場景1中，無論是否開啟硬件加速回右，遍歷 view 樹并都會(huì)走 Draw 路徑隆圆。硬件加速后 Draw 路徑不做實(shí)際繪制工作，只是構(gòu)建 DisplayList翔烁，復(fù)雜的繪制計(jì)算被 GPU 分擔(dān)渺氧。
場景2 中，TextView 設(shè)置前后尺寸位置不變蹬屹，不會(huì)觸發(fā)重新 Layout侣背。

軟件繪制中白华，TextView 所在的區(qū)域及為臟區(qū)，由于 TextView 有透明區(qū)域贩耐，遍歷 View 樹的過程中弧腥，和臟區(qū)重疊的多數(shù) View 都要重繪，包括與之重疊的的兄弟節(jié)點(diǎn)和他們的父節(jié)點(diǎn)潮太，不要繪制的 View 在 draw(Canvas canvas, ViewGroup parent, long drawingTime) 方法中判斷直接返回管搪。

判斷 View 是否經(jīng)過硬件加速

View.isHardwareAccelerated()
當(dāng) view 已經(jīng)附著到啟用硬件加速的 window 后，這個(gè)方法只會(huì)返回 true消别，即使在設(shè)置了 view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null) 之后抛蚤。如果 view 已經(jīng)附著到關(guān)閉硬件加速的 window 中，則只會(huì)返回 false寻狂。這種判斷方法并不靠譜岁经。
Canvas.isHardwareAccelerated()，如果 Canvas 經(jīng)過硬件加速蛇券，則其會(huì)返回 true缀壤。在繪制代碼中如果要判斷 view 是否啟用硬件加速時(shí)，應(yīng)該用這個(gè)方法而不是上面那個(gè)纠亚。

ViewLayer

View Layer 又稱離屏緩沖塘慕，它的作用是單獨(dú)開辟一塊地方來繪制 view，
前面提到 View 不能啟用硬件加速蒂胞，只能停用硬件加速具體展開情況如下：

如果 View 附著的 window 啟用硬件加速图呢，則可通過 view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null) 關(guān)閉（暫停）硬件加速，此后還是可以通過 view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null) 或者 view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_NONE, null) 來恢復(fù)硬件加速的骗随，因?yàn)?Window 一開始是支持硬件加速的蛤织，故不能說 view 能啟動(dòng)硬件加速。
如果 View 附著的 window 沒有啟用硬件加速（Activity 關(guān)閉了硬件加速）鸿染，無論 view 設(shè)置 LayerType 為何值指蚜，都不能啟用硬件加速。

當(dāng)我們設(shè)置了 View Layer 后涨椒，繪制操作會(huì)被緩存下來摊鸡，而且緩存的的是最終的繪制結(jié)果。這樣蚕冬，View 的重繪效率進(jìn)一步提升：只要繪制的內(nèi)容沒有變免猾，那么無論是軟件繪制（CPU）還是硬件繪制（GPU），它們都不用重新計(jì)算囤热，只用之前的緩存的繪制結(jié)果即可猎提。（可以對標(biāo)圖片加載緩存來理解。）

硬件加速與動(dòng)畫

動(dòng)畫在 App 中是必不可少的赢乓，而動(dòng)畫又是相對消耗性能的忧侧，卡頓的動(dòng)畫嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。幸運(yùn)的是牌芋，我們可以通過設(shè)置 Hardware Layer 的方式提升動(dòng)畫的效率蚓炬，代碼如下：

view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, null)
    ObjectAnimator.ofFloat(view, "rotationY", 180f).apply {
        addListener(object : AnimatorListenerAdapter() {
            override fun onAnimationEnd(animation: Animator) {
                view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_NONE, null)
            }
        })
        start()
    }

設(shè)置 Hardware Layer 會(huì)占用視頻內(nèi)存，因此我們應(yīng)該只在動(dòng)畫播放期間啟用躺屁。之所以能提高動(dòng)畫效率是因?yàn)樵谶M(jìn)行移動(dòng)肯夏、旋轉(zhuǎn)、縮放犀暑、透明度（無需調(diào)用 invalidate）的動(dòng)畫時(shí)候驯击，View 本身并沒有發(fā)生改變，只是它的位置或者角度改變了耐亏，而這種改變是可以由 GPU 通過簡單計(jì)算就完成的徊都，并不需要重繪整個(gè) View。與之對應(yīng)的广辰，如果我們開啟的是自定義屬性繪制的動(dòng)畫或者手動(dòng)調(diào)用了 invalidate,這種設(shè)置方式是沒有用的暇矫。