Android系统显示原理
Android应用程序把经过测量,绘制,布局的surface缓存数据,通过SufraceFilnger把数据渲染到显示屏幕上通过Android的刷新机制来刷新数据。也就是说应用层负责绘制,系统层负责渲染,通过进程间通信把应用层需要绘制的数据传递到系统层服务,系统层服务他通过刷新机制把数据更新到屏幕。
应用层
view的绘制有三个核心步骤,通过Measure和Layout来确定当前需要绘制的View所在的大小和位置,通过绘制(Draw)到surface,递归方式获取View的大小和位置,并以深度作为优先级,层级越深,元素越多,耗时也就越长。
系统层
系统层主要是将要显示的数据渲染到屏幕上,CPU主要负责数据计算工作,GPU负责渲染。API不允许CPU和GPU直接通信, 所以通过中间的一个图形驱动器来连接这两部分。图形驱动维护了一个队列,cpu把 diplay list添加到队列中,GPU从这个队列取出数据并进行绘制,最终在屏幕显示出来。
Android页面卡顿的原因
界面绘制方面
主要原因是绘制的层级深、页面复杂、刷新不合理、由于这些原因导致卡顿的场景更多出现在UI和启动后的初始界面以及跳转到页面的绘制上。
数据处理方面
原因是数据的处理量太大,一般分为三种情况
数据处理在UI线程
数据处理占用CPU搞导致主线程拿不到时间片
内存增加导致GC频繁
优化方法
布局优化
merge viewStub
https://www.jianshu.com/p/a031817a25ed
ReativeLayout和LinearLayout
ReativeLayout存在性能低的问题,原因是ReativeLayout会对子view做两次测量,如果LinearLayout中有weight属性,也需要进行两次测量,因为没有更多的依赖关系,所有仍然会比ReativeLayout效率高,但是如果LinearyLayout嵌套过多,层次过深灰增加内存消耗,甚至引起溢出等问题。在布局上RelativeLayout不如LinearLayout快。如果嵌套过多的话要选用RelativeLayout,如果优化掉两层仅仅增加一次测量,还是非常值得的。
总结:
尽量使用RelativeLayout和LinearLayout
布局层级相同情况下,使用LinearLayout
LinearLayout如果会嵌套过多使用RelativeLayout
避免过度绘制
过度重绘是指在屏幕上的某个像素在同一帧的时间内被绘制了多次。
例如:
LIstView中把ImageView的Background设置为Transparent,只有当图像没有获取到时,才设置对应Background占位图,这样可以避免给Avatar设置背景图而导致的过度渲染。
避免过度绘制的一些方法:
1.移除XML中非必须的背景
2.移除window默认的背景
3.按需显示站位背景图片。
4.自定义view优化:可以通过canvas.clipRect()来帮助系统识别那些可见的区域。S
this.getWindow().setBackgroundDrawable(null);
页面刷新
要合理的控制页面的刷新机制,尽量减少刷新次数和缩小刷新区域。
关于动画
Android提供了3种动画机制,其中帧动画是最消耗内存的,效果也最差,所以一般不推荐使用,补间动画也会导致view重绘频繁,而且事件也不会跟随动画,所以推荐基于性能考虑推荐使用属性动画,属性动画递归的次数要明显小于补间动画,也没有补间动画事件的问题。
使用硬件加速
Android3.0后引入了硬件加速概念,用来提高渲染速度,并达到更顺畅的效果
启动优化
启动优化主要就是在APP的启动过程中做尽量少的事情,启动主要完成三件事,UI布局、绘制和数据准备,启动速度就的优化就是要优化这个三个过程。
性能分析工具
Profile GPU Rendering
这个工具在开发者选项中可以打开,主要功能:
图形检测工具,能实时反映当前绘制的耗时。
横轴表示时间,纵轴表示每一帧的耗时。
随之时间推移,从左到右的刷新呈现。
提供了一个标准的耗时。
TraceView
TraceView是Android SDK自带工具,用来分析函数调用过程,可以对Android的应用程序以及Framework层的代码进行性能分析。
Hierarchy Viewer 布局优化工具
Hierarchy Viewer工具提供了一个可视化界面显示布局的层次结构,用来检测Layout嵌套及绘制时间,以可视化的布局角度直观获取Layout布局设计和各种属性信息,开发者在台欧式和布局UI界面可以很方便的使用。
过度绘制检测工具
开发者选项中打开 show GPU Overdraw选项
描述方式:
无色:没有过度绘制,每个像素绘制了1次。
蓝色:每个像素多绘制了1次。大片蓝色还是可以接受的如果整个窗口是蓝色的,可以尝试优化减少一层绘制。
绿色:每个像素多绘制了2次。
淡红:每个像素多绘制了3次,一般来说这个区域不超过屏幕的1/4是可以接受的。
深红:每个像素多绘制4次或者更多。严重影响性能,需要优化,避免深红色区域。