Android性能优化:这是一份详细的布局优化 指南(含<include>、<Viewstub>、<merge>)


前言

  • Android开发中,性能优化策略十分重要
  • 本文主要讲解性能优化中的布局优化,希望你们会喜欢。

目录

示意图

1. 影响的性能

布局性能的好坏 主要影响 :Android应用中的页面显示速度


2. 如何影响性能

布局影响Android性能的实质:页面的测量 & 绘制时间

1个页面通过递归 完成测量 & 绘制过程 = measurelayout 过程


3. 优化思路

  • 优化方向:布局性能、布局层级、布局复用性 和 测量 & 绘制时间
  • 具体如下
示意图

针对 页面布局的性能、层级、测量绘制时间 进行优化,从而提高 Android应用中的页面显示速度


4. 具体优化方案

  • 具体如下
示意图
  • 下面,我将详细分析每种优化方案

4.1 选择 耗费性能较少的布局

  • 性能耗费低的布局 = 功能简单 = FrameLayoutLinearLayout
  • 性能耗费高的布局 = 功能复杂 = RelativeLayout

即 布局过程需消耗更多性能(CPU资源 & 时间)

注:

  1. 嵌套所耗费的性能 > 单个布局本身耗费的性能
  2. 即 完成需求时:宁选择 1个耗费性能高的布局,也不采用嵌套多个耗费性能低的布局

4.2 减少布局的层级(嵌套)

  • 原理:布局层级少 ->> 绘制的工作量少 ->> 绘制速度快 ->> 性能提高
  • 优化方式:使用布局标签<merge> & 合适选择布局类型

4.2.1 使用布局标签<merge>

  • 作用
    减少 布局层级

配合<include>标签使用,可优化 加载布局文件时的资源消耗

  • 具体使用
// 使用说明:
// 1. <merge>作为被引用布局A的根标签
// 2. 当其他布局通过<include>标签引用布局A时,布局A中的<merge>标签内容(根节点)会被去掉,在<include>里存放的是布局A中的<merge>标签内容(根节点)的子标签(即子节点),以此减少布局文件的层次

/** 
 * 实例说明:在上述例子,在布局B中 通过<include>标签引用布局C
 * 此时:布局层级为 =  RelativeLayout ->> Button 
 *                                  —>> RelativeLayout ->> Button
 *                                                     ->> TextView
 * 现在使用<merge>优化:将 被引用布局C根标签 的RelativeLayout 改为 <merge>
 * 在引用布局C时,布局C中的<merge>标签内容(根节点)会被去掉,在<include>里存放的是布局C中的<merge>标签内容(根节点)的子标签(即子节点)
 * 即 <include>里存放的是:<Button>、<TextView>
 * 此时布局层级为 =  RelativeLayout ->> Button 
 *                                ->> Button
 *                                ->> TextView
 * 即 已去掉之前无意义、多余的<RelativeLayout>
 */  

 // 被引用的公共部分:布局C = layout_c.xml
 <?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="match_parent" >
 
    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_10"/>

    <TextView
        android:id="@+id/textview"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_10"/>
 
  </merge>

  // 布局B:layout_b.xml
  <?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" >
   
      <Button
          android:id="@+id/Button"
          android:layout_width="match_parent"
          android:layout_height="match_parent"
          android:layout_marginBottom="@dimen/dp_10" />

      <include layout="@layout/layout_c.xml" />

  </RelativeLayout>

4.2.2 合适选择布局类型

  • 通过合理选择布局类型,从而减少嵌套
  • 即:完成 复杂的UI效果时,尽可能选择1个功能复杂的布局(如RelativeLayout)完成,而不要选择多个功能简单的布局(如LinerLayout)通过嵌套完成

4.3 提高 布局 的复用性

  • 优化原理:提取布局间的公共部分,通过提高布局的复用性从而减少测量 & 绘制时间

  • 优化方案:使用 布局标签 <include>,其作用是实现 布局模块化,即 提取布局中的公共部分 供其他布局共用。

  • 使用说明:通过<include>标签引入抽取的公共部分布局C;<include>标签所需属性 = 公共部分的layout属性,作用 = 指定需引入、包含的布局文件

  • 具体使用
    抽取布局A、B中的公共部分布局C & 放入到布局B中使用.

/** 
 * 布局B:layout_b.xml
 */  
  <?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" >
   
      <Button
          android:id="@+id/Button"
          android:layout_width="match_parent"
          android:layout_height="match_parent"
          android:layout_marginBottom="@dimen/dp_10" />
      
      // 通过<include>标签引入抽取的公共部分布局C
      // <include>标签所需属性 = 公共部分的layout属性,作用 = 指定需引入、包含的布局文件
      <include layout="@layout/layout_c.xml" />
   
  </RelativeLayout>

/** 
 * 公共部分的布局C:layout_c.xml
 */
   <?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" >
   
      <Button
          android:id="@+id/button"
          android:layout_width="match_parent"
          android:layout_height="@dimen/dp_10"/>

      <TextView
      android:id="@+id/textview"
      android:layout_width="match_parent"
      android:layout_height="@dimen/dp_10"/>
   
  </RelativeLayout>

4.4 减少初次测量 & 绘制时间

主要优化方案:使用 布局标签<ViewStub> & 尽可能少用布局属性 wrap_content

4.4.1 使用 布局标签<ViewStub>

  • 作用:按需加载 外部引入的布局,属 轻量级View、不占用显示 & 位置
  • 应用场景:引入 只在特殊情况下才显示的布局(即 默认不显示),如:进度显示布局、信息出错出现的提示布局等
  • 使用说明
    1. 先设置好预显示的布局
    2. 在其他布局通过<ViewStub>标签引入外部布局(类似<include>);注:此时该布局还未被加载显示
    3. 只有当ViewStub被设置为可见 / 调用了ViewStub.inflate()时,ViewStub所指向的布局文件才会被inflate 、实例化,最终 显示<ViewStub>指向的布局
  • 具体使用:在布局A中引入布局B,只有在特定时刻C中才显示
// 步骤1:先设置好预显示的布局B = layout_b.xml
 <?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" >
 
    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_10"/>

    <TextView
        android:id="@+id/textview"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_10"/>
 
</RelativeLayout>

// 步骤2:在布局A通过<ViewStub>标签引入布局B(类似<include>);注:此时该布局还未被加载显示
// 布局A:layout_a.xml
<?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" >
 
    <Button
        android:id="@+id/Button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_marginBottom="@dimen/dp_10" />

    <ViewStub
        android:id="@+id/Blayout"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout="@layout/layout_b" />

</RelativeLayout>

// 步骤3:只有当ViewStub被设置为可见 / 调用了ViewStub.inflate()时,ViewStub所指向的布局文件才会被inflate 、实例化,最终 显示<ViewStub>指向的布局
ViewStub stub = (ViewStub) findViewById(R.id.Blayout);   
stub.inflate();

需要特别注意的是:

  1. ViewStub中的layout布局不能使用merge标签,否则会报错
  2. ViewStub的inflate只能执行一次,显示了之后,就不能再使用ViewStub控制它了
  3. 与View.setVisible(View.Gone)的区别:View 的可见性设置为 gone 后,在inflate 时,该View 及其子View依然会被解析;而使用ViewStub就能避免解析其中指定的布局文件,从而节省布局文件的解析时间 & 内存的占用

4.4.2 尽可能少用布局属性 wrap_content

布局属性wrap_content 会增加布局测量时计算成本,应尽可能少用;特别是在已知宽高为固定值时,不使用wrap_content


5. 布局调优工具

  • 背景
    尽管已经注意到上述的优化策略,但实际开发中难免还是会出现布局性能的问题
  • 解决方案
    使用 布局调优工具

此处主要介绍 常用的:hierarchy viewerLintSystrace

5.1 Hierarchy Viewer

  • 简介
    Android Studio 提供的UI性能检测工具。

  • 作用
    可视化获得UI布局设计结构 & 各种属性信息,帮助我们优化布局设计

即 :方便查看Activity布局,各个View的属性、布局测量-布局-绘制的时间

5.2 Lint

  • 简介
    Android Studio 提供的 代码扫描分析工具
  • 作用
    扫描、发现代码结构 / 质量问题;提供解决方案
  1. 该过程不需手写测试用例
  2. Lint 发现的每个问题都有描述信息 & 等级(和测试发现 bug 很相似),可方便定位问题 & 按照严重程度进行解决

5.3 Systrace

  • 简介
    Android 4.1以上版本提供的性能数据采样 & 分析工具
  • 作用
    检测 Android系统各个组件随着时间的运行状态 & 提供解决方案
  1. 收集 等运行信息,从而帮助开发者更直观地分析系统瓶颈,改进性能
    检测范围包括:Android 关键子系统(如WindowManagerServiceFramework 部分关键模块)、服务、View系统
  2. 功能包括:跟踪系统的I/O 操作、内核工作队列、CPU 负载等,在 UI 显示性能分析上提供很好的数据,特别是在动画播放不流畅、渲染卡等问题上

6. 总结

本文主要讲解Android 性能优化中的布局优化,总结如下:


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