性能优化之Android布局优化


转载: http://www.trinea.cn/android/layout-performance/
在Android开发中，我们常用的布局方式主要有LinearLayout、RelativeLayout、FrameLayout等，通过这些 布局我们可以实现各种各样的界面。与此同时，如何正确、高效的使用这些布局方式来组织UI控件，是我们构建优秀Android App的主要前提之一。本篇内容就主要围绕Android布局优化来讨论在日常开发中我们使用常用布局需要注意的一些方面，同时介绍一款SDK自带的UI 性能检测工具HierarchyViewer。

布局原则

通过一些惯用、有效的布局原则，我们可以制作出加载效率高并且复用性高的UI。简单来说，在Android UI布局过程中，需要遵守的原则包括如下几点：

尽量多使用RelativeLayout，不要使用绝对布局AbsoluteLayout；
将可复用的组件抽取出来并通过< include />标签使用；
使用< ViewStub />标签来加载一些不常用的布局；
使用< merge />标签减少布局的嵌套层次；

由于Android的碎片化程度很高，市面上存在的屏幕尺寸也是各式各样，使用RelativeLayout能使我们构建的布局适应性更强，构建出 来的UI布局对多屏幕的适配效果越好，通过指定UI控件间的相对位置，使在不同屏幕上布局的表现能基本保持一致。当然，也不是所有情况下都得使用相对布 局，根据具体情况来选择和其他布局方式的搭配来实现最优布局.

1、抽象布局标签

(1) <include>标签

include标签常用于将布局中的公共部分提取出来供其他layout共用，以实现布局模块化，这在布局编写方便提供了大大的便利。

下面以在一个布局main.xml中用include引入另一个布局foot.xml为例。main.mxl代码如下：

<?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" >

<ListView
android:id="@+id/simple_list_view"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:layout_marginBottom="@dimen/dp_80" />

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

</RelativeLayout>

其中include引入的foot.xml为公用的页面底部，代码如下：

<?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_40"
android:layout_above="@+id/text"/>

<TextView
android:id="@+id/text"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="@dimen/dp_40"
android:layout_alignParentBottom="true"
android:text="@string/app_name" />

</RelativeLayout>

<include>标签唯一需要的属性是layout属性，指定需要包含的布局文件。可以定义android:id和android:layout_*属性来覆盖被引入布局根节点的对应属性值。注意重新定义android:id后，子布局的顶结点i就变化了。

接着我们进入sdk目录下的tools文件夹下，找到HierarchyViewer并运行（此时保持你的模拟器或真机正在运行需要进行分析的App），双击我们正在显示的这个App所代表的进程。





接下来便会进入hierarchyviewer的界面，我们可以在这里很清晰看到正在运行的UI的布局层次结构以及它们之间的关系。



分析刚刚我们构建的导航栏布局，放大布局分析图可以看到，被include进来的footer.xml根节点是一个RelativeLayout，而包含它的主界面main.xml根节点也是一个RelativeLayout，它前面还有一个FrameLayout等几个节点，FrameLayout就是Activity布局中默认的父布局节点，再往上是一个LinearLayout，这个LinearLayout就是包含Activity布局和状态栏的整个屏幕显示的布局父节点，这个LinearLayout还有一个子节点就是ViewStub，关于这个节点我们在后面会详细介绍。



(2) <merge>标签

在使用了include后可能导致布局嵌套过多，多余不必要的layout节点，从而导致解析变慢，不必要的节点和嵌套可通过hierarchy viewer(下面布局调优工具中有具体介绍)或设置->开发者选项->显示布局边界查看。

merge标签可用于两种典型情况：

a. 布局顶结点是FrameLayout且不需要设置background或padding等属性，可以用merge代替，因为Activity内容试图的parent view就是个FrameLayout，所以可以用merge消除只剩一个。

b. 某布局作为子布局被其他布局include时，使用merge当作该布局的顶节点，这样在被引入时顶结点会自动被忽略，而将其子节点全部合并到主布局中。

以(1) <include>标签的示例为例，用hierarchy viewer查看main.xml布局如下图：



可以发现多了一层没必要的RelativeLayout，将foot.xml中RelativeLayout改为merge，如下：

<?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_40"
android:layout_above="@+id/text"/>

<TextView
android:id="@+id/text"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="@dimen/dp_40"
android:layout_alignParentBottom="true"
android:text="@string/app_name" />

</merge>

运行后再次用hierarchy viewer查看main.xml布局如下图：



这样就不会有多余的RelativeLayout节点了。

2、去除不必要的嵌套和View节点

(1) 首次不需要使用的节点设置为GONE或使用viewstub

(2) 使用RelativeLayout代替LinearLayout

大约在Android4.0之前，新建工程的默认main.xml中顶节点是LinearLayout，而在之后已经改为RelativeLayout，因为RelativeLayout性能更优，且可以简单实现LinearLayout嵌套才能实现的布局。

4.0及以上Android版本可通过设置->开发者选项->显示布局边界打开页面布局显示，看看是否有不必要的节点和嵌套。4.0以下版本可通过hierarchy viewer查看。

3、减少不必要的infalte

(1) 对于inflate的布局可以直接缓存，用全部变量代替局部变量，避免下次需再次inflate

如上面ViewStub示例中的

if (networkErrorView != null) {
networkErrorView.setVisibility(View.VISIBLE);
return;
}

(2) ListView提供了item缓存，adapter getView的标准写法，如下：

@Override
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
ViewHolder holder;
if (convertView == null) {
convertView = inflater.inflate(R.layout.list_item, null);
holder = new ViewHolder();
……
convertView.setTag(holder);
} else {
holder = (ViewHolder)convertView.getTag();
}
}

/**
* ViewHolder
*
* @author trinea@trinea.cn 2013-08-01
*/
private static class ViewHolder {

ImageView appIcon;
TextView  appName;
TextView  appInfo;
}

关于ListView缓存原理可见Android
ListView缓存机制。

4、其他点

(1) 用SurfaceView或TextureView代替普通View

SurfaceView或TextureView可以通过将绘图操作移动到另一个单独线程上提高性能。

普通View的绘制过程都是在主线程(UI线程)中完成，如果某些绘图操作影响性能就不好优化了，这时我们可以考虑使用SurfaceView和TextureView，他们的绘图操作发生在UI线程之外的另一个线程上。

因为SurfaceView在常规视图系统之外，所以无法像常规试图一样移动、缩放或旋转一个SurfaceView。TextureView是Android4.0引入的，除了与SurfaceView一样在单独线程绘制外，还可以像常规视图一样被改变。

(2) 使用RenderJavascript

RenderScript是Adnroid3.0引进的用来在Android上写高性能代码的一种语言，语法给予C语言的C99标准，他的结构是独立的，所以不需要为不同的CPU或者GPU定制代码代码。

(3) 使用OpenGL绘图

Android支持使用OpenGL API的高性能绘图，这是Android可用的最高级的绘图机制，在游戏类对性能要求较高的应用中得到广泛使用。

Android 4.3最大的改变，就是支持OpenGL ES 3.0。相比2.0，3.0有更多的缓冲区对象、增加了新的着色语言、增加多纹理支持等等，将为Android游戏带来更出色的视觉体验。

(4) 尽量为所有分辨率创建资源

减少不必要的硬件缩放，这会降低UI的绘制速度，可借助Android asset studio

5、布局调优工具

(1) hierarchy viewer

hierarchy viewer可以方便的查看Activity的布局，各个View的属性、measure、layout、draw的时间，如果耗时较多会用红色标记，否则显示绿色。

hierarchy viewer.bat位于<sdk>/tools/目录下。使用可见：Using Hierarchy Viewer, 示例图如下：



(2) layoutopt

layoutopt是一个可以提供layout及其层级优化提示的命令行，在sdk16以后已经被lint取代，在Windows->Show View->Other->Android->Lint Warnings查看lint优化提示，lint具体介绍可见Improving
Your Code with lint。