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Android UI性能优化实战识别绘制中的性能问题

2015-06-26 16:16 831 查看

转载请标明出处：

/article/1580258.html；

本文出自:【张鸿洋的博客】

1、概述

2015年初google发布了Android性能优化典范，发了16个小视频供大家欣赏，当时我也将其下载，通过微信公众号给大家推送了百度云的下载地址（地址在文末，ps:欢迎大家订阅公众号），那么近期google又在udacity上开了系列类的相关课程。有了上述的参考，那么本性能优化实战教程就有了坚实的基础，本系列将结合实例为大家展示如何去

识别

、

诊断

、

解决

Android应用开发中存在的性能问题。那么首先带来的就是大家最关注的渲染的性能优化（~~渲染就是把东西绘制到屏幕上）。

ps:本博客所有案例可能并不会完全按照Google给出的例子，因为范例代码比较多且不好在博客中展示，所以基本代码都会经过调整，但表达的意思不会变。

2、 Android渲染机制

大家自己编写App的时候，有时会感觉界面卡顿，尤其是自定义View的时候，大多数是因为布局的层次过多，存在不必要的绘制，或者onDraw等方法中过于耗时。那么究竟需要多快，才能给用户一个流畅的体验呢？那么就需要简单了解下Android的渲染机制，一图胜千言：

Android系统每隔16ms发出VSYNC信号，触发对UI进行渲染，那么整个过程如果保证在16ms以内就能达到一个流畅的画面。那么如果操作超过了16ms就会发生下面的情况：

如果系统发生的VSYNC信号，而此时无法进行渲染，还在做别的操作，那么就会导致丢帧的现象，（大家在察觉到APP卡顿的时候，可以看看logcat控制太，会有drop frames类似的警告）。这样的话，绘制就会在下一个16ms的时候才进行绘制，即使只丢一帧，用户也会发现卡顿的~~（ps:上面标识不应该是32ms么，咋是34ms，难道我错过了什么）。

好了，很多朋友会不会奇怪为什么是16ms，16ms意味着着1000/60hz，相当于60fps，那么只要解释为什么是60fps，好在这个问题，网上有解答：

这是因为人眼与大脑之间的协作无法感知超过60fps的画面更新。12fps大概类似手动快速翻动书籍的帧率，这明显是可以感知到不够顺滑的。24fps使得人眼感知的是连续线性的运动，这其实是归功于运动模糊的

效果。24fps是电影胶圈通常使用的帧率，因为这个帧率已经足够支撑大部分电影画面需要表达的内容，同时能够最大的减少费用支出。但是低于30fps是

无法顺畅表现绚丽的画面内容的，此时就需要用到60fps来达到想要的效果，当然超过60fps是没有必要的（据说Dart能够带来120fps的体验）。本引用来源：Google 发布 Android 性能优化典范 - 开源中国社区

好了，有了对Android渲染机制基本的认识以后，那么我们的卡顿的原因就在于没有办法在16ms内完成该完成的操作，而主要因素是在于没有必要的layouts、invalidations、Overdraw。渲染的过程是由CPU与GPU协作完成，下面一张图很好的展示出了CPU和GPU的工作，以及潜在的问题，检测的工具和解决方案。

如果你对上图感到不理解，没关系，你只要知道问题：

通过Hierarchy Viewer去检测渲染效率，去除不必要的嵌套
通过Show GPU Overdraw去检测Overdraw，最终可以通过移除不必要的背景以及使用canvas.clipRect解决大多数问题。

如果你还觉得不能理解，没关系，文本毕竟是枯燥的，那么结合实例来展示优化的过程。

3、Overdraw的检测

对于性能优化，那么首先肯定是去发现问题，那么对么overdraw这个问题，还是比较容易发现的。

按照以下步骤打开Show GPU Overrdraw的选项：

设置 -> 开发者选项 -> 调试GPU过度绘制 -> 显示GPU过度绘制

好了，打开以后呢，你会发现屏幕上有各种颜色，此时你可以切换到需要检测的程序，对于各个色块，对比一张Overdraw的参考图：

那么如果你发现你的app上深红色的色块比较多，那么可能就要注意了，接下来就开始说如果遇到overdraw的情况比较严重我们该则么处理。

4、Overdraw 的处理方案一：移除不必要的background

下面看一个简单的展示ListView的例子：

activity_main

<code class="language-xml hljs  has-numbering"><span class="hljs-pi"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?></span>
<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">LinearLayout</span> <span class="hljs-attribute">xmlns:android</span>=<span class="hljs-value">"http://schemas.android.com/apk/res/android"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:paddingLeft</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/activity_horizontal_margin"</span>
<span class="hljs-attribute">android:paddingRight</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/activity_horizontal_margin"</span>
<span class="hljs-attribute">android:background</span>=<span class="hljs-value">"@android:color/white"</span>
<span class="hljs-attribute">android:paddingTop</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/activity_vertical_margin"</span>
<span class="hljs-attribute">android:paddingBottom</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/activity_vertical_margin"</span>
<span class="hljs-attribute">android:orientation</span>=<span class="hljs-value">"vertical"</span>
></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">TextView
</span>        <span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:padding</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/narrow_space"</span>
<span class="hljs-attribute">android:textSize</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/large_text_size"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_marginBottom</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/wide_space"</span>
<span class="hljs-attribute">android:text</span>=<span class="hljs-value">"@string/header_text"</span>/></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">ListView
</span>        <span class="hljs-attribute">android:id</span>=<span class="hljs-value">"@+id/id_listview_chats"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:background</span>=<span class="hljs-value">"@android:color/white"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:divider</span>=<span class="hljs-value">"@android:color/transparent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:dividerHeight</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/divider_height"</span>/></span>
<span class="hljs-tag"></<span class="hljs-title">LinearLayout</span>></span>
</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li><li>15</li><li>16</li><li>17</li><li>18</li><li>19</li><li>20</li><li>21</li><li>22</li><li>23</li><li>24</li><li>25</li><li>26</li><li>27</li><li>28</li><li>29</li></ul>

item的布局文件

<code class="language-xml hljs  has-numbering"><span class="hljs-pi"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">LinearLayout</span> <span class="hljs-attribute">xmlns:android</span>=<span class="hljs-value">"http://schemas.android.com/apk/res/android"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:orientation</span>=<span class="hljs-value">"horizontal"</span>
<span class="hljs-attribute">android:paddingBottom</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/chat_padding_bottom"</span>></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">ImageView
</span>        <span class="hljs-attribute">android:id</span>=<span class="hljs-value">"@+id/id_chat_icon"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/avatar_dimen"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/avatar_dimen"</span>
<span class="hljs-attribute">android:src</span>=<span class="hljs-value">"@drawable/joanna"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_margin</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/avatar_layout_margin"</span> /></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">LinearLayout
</span>        <span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:background</span>=<span class="hljs-value">"@android:color/darker_gray"</span>
<span class="hljs-attribute">android:orientation</span>=<span class="hljs-value">"vertical"</span>></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">RelativeLayout
</span>            <span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:background</span>=<span class="hljs-value">"@android:color/white"</span>
<span class="hljs-attribute">android:textColor</span>=<span class="hljs-value">"#78A"</span>
<span class="hljs-attribute">android:orientation</span>=<span class="hljs-value">"horizontal"</span>></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">TextView</span> <span class="hljs-attribute">xmlns:android</span>=<span class="hljs-value">"http://schemas.android.com/apk/res/android"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_alignParentLeft</span>=<span class="hljs-value">"true"</span>
<span class="hljs-attribute">android:padding</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/narrow_space"</span>
<span class="hljs-attribute">android:text</span>=<span class="hljs-value">"@string/hello_world"</span>
<span class="hljs-attribute">android:gravity</span>=<span class="hljs-value">"bottom"</span>
<span class="hljs-attribute">android:id</span>=<span class="hljs-value">"@+id/id_chat_name"</span> /></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">TextView</span> <span class="hljs-attribute">xmlns:android</span>=<span class="hljs-value">"http://schemas.android.com/apk/res/android"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_alignParentRight</span>=<span class="hljs-value">"true"</span>
<span class="hljs-attribute">android:textStyle</span>=<span class="hljs-value">"italic"</span>
<span class="hljs-attribute">android:text</span>=<span class="hljs-value">"@string/hello_world"</span>
<span class="hljs-attribute">android:padding</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/narrow_space"</span>
<span class="hljs-attribute">android:id</span>=<span class="hljs-value">"@+id/id_chat_date"</span> /></span>
<span class="hljs-tag"></<span class="hljs-title">RelativeLayout</span>></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">TextView</span> <span class="hljs-attribute">xmlns:android</span>=<span class="hljs-value">"http://schemas.android.com/apk/res/android"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:padding</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/narrow_space"</span>
<span class="hljs-attribute">android:background</span>=<span class="hljs-value">"@android:color/white"</span>
<span class="hljs-attribute">android:text</span>=<span class="hljs-value">"@string/hello_world"</span>
<span class="hljs-attribute">android:id</span>=<span class="hljs-value">"@+id/id_chat_msg"</span> /></span>
<span class="hljs-tag"></<span class="hljs-title">LinearLayout</span>></span>
<span class="hljs-tag"></<span class="hljs-title">LinearLayout</span>></span>
</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li><li>15</li><li>16</li><li>17</li><li>18</li><li>19</li><li>20</li><li>21</li><li>22</li><li>23</li><li>24</li><li>25</li><li>26</li><li>27</li><li>28</li><li>29</li><li>30</li><li>31</li><li>32</li><li>33</li><li>34</li><li>35</li><li>36</li><li>37</li><li>38</li><li>39</li><li>40</li><li>41</li><li>42</li><li>43</li><li>44</li><li>45</li><li>46</li><li>47</li><li>48</li><li>49</li><li>50</li><li>51</li><li>52</li><li>53</li><li>54</li><li>55</li><li>56</li><li>57</li></ul>

Activity的代码

<code class="language-java hljs  has-numbering"><span class="hljs-keyword">package</span> com.zhy.performance_01_render;

<span class="hljs-keyword">import</span> android.os.Bundle;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.os.PersistableBundle;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.support.annotation.Nullable;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.support.v7.app.AppCompatActivity;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.view.LayoutInflater;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.view.View;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.view.ViewGroup;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.widget.ArrayAdapter;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.widget.ImageView;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.widget.ListView;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.widget.TextView;

<span class="hljs-javadoc">/**
* Created by zhy on 15/4/29.
*/</span>
<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">OverDrawActivity01</span> <span class="hljs-keyword">extends</span> <span class="hljs-title">AppCompatActivity</span>
{</span>
<span class="hljs-keyword">private</span> ListView mListView;
<span class="hljs-keyword">private</span> LayoutInflater mInflater ;

<span class="hljs-annotation">@Override</span>
<span class="hljs-keyword">protected</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onCreate</span>(@Nullable Bundle savedInstanceState)
{
<span class="hljs-keyword">super</span>.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_overdraw_01);

mInflater = LayoutInflater.from(<span class="hljs-keyword">this</span>);
mListView = (ListView) findViewById(R.id.id_listview_chats);

mListView.setAdapter(<span class="hljs-keyword">new</span> ArrayAdapter<Droid>(<span class="hljs-keyword">this</span>, -<span class="hljs-number">1</span>, Droid.generateDatas())
{
<span class="hljs-annotation">@Override</span>
<span class="hljs-keyword">public</span> View <span class="hljs-title">getView</span>(<span class="hljs-keyword">int</span> position, View convertView, ViewGroup parent)
{

ViewHolder holder = <span class="hljs-keyword">null</span> ;
<span class="hljs-keyword">if</span>(convertView == <span class="hljs-keyword">null</span>)
{
convertView = mInflater.inflate(R.layout.chat_item,parent,<span class="hljs-keyword">false</span>);
holder = <span class="hljs-keyword">new</span> ViewHolder();
holder.icon = (ImageView) convertView.findViewById(R.id.id_chat_icon);
holder.name = (TextView) convertView.findViewById(R.id.id_chat_name);
holder.date = (TextView) convertView.findViewById(R.id.id_chat_date);
holder.msg = (TextView) convertView.findViewById(R.id.id_chat_msg);
convertView.setTag(holder);
}<span class="hljs-keyword">else</span>
{
holder = (ViewHolder) convertView.getTag();
}

Droid droid = getItem(position);
holder.icon.setBackgroundColor(<span class="hljs-number">0x44ff0000</span>);
holder.icon.setImageResource(droid.imageId);
holder.date.setText(droid.date);
holder.msg.setText(droid.msg);
holder.name.setText(droid.name);

<span class="hljs-keyword">return</span> convertView;
}

class ViewHolder
{
ImageView icon;
TextView name;
TextView date;
TextView msg;
}

});
}

}
</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li><li>15</li><li>16</li><li>17</li><li>18</li><li>19</li><li>20</li><li>21</li><li>22</li><li>23</li><li>24</li><li>25</li><li>26</li><li>27</li><li>28</li><li>29</li><li>30</li><li>31</li><li>32</li><li>33</li><li>34</li><li>35</li><li>36</li><li>37</li><li>38</li><li>39</li><li>40</li><li>41</li><li>42</li><li>43</li><li>44</li><li>45</li><li>46</li><li>47</li><li>48</li><li>49</li><li>50</li><li>51</li><li>52</li><li>53</li><li>54</li><li>55</li><li>56</li><li>57</li><li>58</li><li>59</li><li>60</li><li>61</li><li>62</li><li>63</li><li>64</li><li>65</li><li>66</li><li>67</li><li>68</li><li>69</li><li>70</li><li>71</li><li>72</li><li>73</li><li>74</li><li>75</li><li>76</li><li>77</li></ul>

实体的代码

<code class="language-java hljs  has-numbering"><span class="hljs-keyword">package</span> com.zhy.performance_01_render;

<span class="hljs-keyword">import</span> java.util.ArrayList;
<span class="hljs-keyword">import</span> java.util.List;

<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">Droid</span>
{</span>
<span class="hljs-keyword">public</span> String name;
<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">int</span> imageId;
<span class="hljs-keyword">public</span> String date;
<span class="hljs-keyword">public</span> String msg;

<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-title">Droid</span>(String msg, String date, <span class="hljs-keyword">int</span> imageId, String name)
{
<span class="hljs-keyword">this</span>.msg = msg;
<span class="hljs-keyword">this</span>.date = date;
<span class="hljs-keyword">this</span>.imageId = imageId;
<span class="hljs-keyword">this</span>.name = name;
}

<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">static</span> List<Droid> <span class="hljs-title">generateDatas</span>()
{
List<Droid> datas = <span class="hljs-keyword">new</span> ArrayList<Droid>();

datas.add(<span class="hljs-keyword">new</span> Droid(<span class="hljs-string">"Lorem ipsum dolor sit amet, orci nullam cra"</span>, <span class="hljs-string">"3分钟前"</span>, -<span class="hljs-number">1</span>, <span class="hljs-string">"alex"</span>));
datas.add(<span class="hljs-keyword">new</span> Droid(<span class="hljs-string">"Omnis aptent magnis suspendisse ipsum, semper egestas"</span>, <span class="hljs-string">"12分钟前"</span>, R.drawable.joanna, <span class="hljs-string">"john"</span>));
datas.add(<span class="hljs-keyword">new</span> Droid(<span class="hljs-string">"eu nibh, rhoncus wisi posuere lacus, ad erat egestas"</span>, <span class="hljs-string">"17分钟前"</span>, -<span class="hljs-number">1</span>, <span class="hljs-string">"7heaven"</span>));
datas.add(<span class="hljs-keyword">new</span> Droid(<span class="hljs-string">"eu nibh, rhoncus wisi posuere lacus, ad erat egestas"</span>, <span class="hljs-string">"33分钟前"</span>, R.drawable.shailen, <span class="hljs-string">"Lseven"</span>));

<span class="hljs-keyword">return</span> datas;
}

}
</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li><li>15</li><li>16</li><li>17</li><li>18</li><li>19</li><li>20</li><li>21</li><li>22</li><li>23</li><li>24</li><li>25</li><li>26</li><li>27</li><li>28</li><li>29</li><li>30</li><li>31</li><li>32</li><li>33</li><li>34</li><li>35</li><li>36</li></ul>

现在的效果是：

注意，我们的需求是整体是Activity是个白色的背景。

开启Show GPU Overdraw以后：

对比上面的参照图，可以发现一个简单的ListView展示Item，竟然很多地方被过度绘制了4X 。那么，其实主要原因是由于该布局文件中存在很多不必要的背景，仔细看上述的布局文件，那么开始移除吧。

不必要的Background 1

我们主布局的文件已经是background为white了，那么可以移除ListView的白色背景

不必要的Background 2

Item布局中的LinearLayout的

android:background="@android:color/darker_gray"

不必要的Background 3

Item布局中的RelativeLayout的

android:background="@android:color/white"

不必要的Background 4

Item布局中id为id_msg的TextView的

android:background="@android:color/white"

这四个不必要的背景也比较好找，那么移除后的效果是：

对比之前的是不是好多了~~~接下来还存在一些不必要的背景，你还能找到吗？

不必要的Background 5

这个背景比较难发现，主要需要看Adapter的getView的代码，上述代码你会发现，首先为每个icon设置了背景色（主要是当没有icon图的时候去显示），然后又设置了一个头像。那么就造成了overdraw，有头像的完全没必要去绘制背景，所有修改代码：

<code class="language-java hljs  has-numbering">Droid droid = getItem(position);
<span class="hljs-keyword">if</span>(droid.imageId ==-<span class="hljs-number">1</span>)
{
holder.icon.setBackgroundColor(<span class="hljs-number">0x4400ff00</span>);
holder.icon.setImageResource(android.R.color.transparent);
}<span class="hljs-keyword">else</span>
{
holder.icon.setImageResource(droid.imageId);
holder.icon.setBackgroundResource(android.R.color.transparent);
}
</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li></ul>

ok，还有最后一个，这个也是非常容易被忽略的。

不必要的Background 6

记得我们之前说，我们的这个Activity要求背景色是白色，我们的确在layout中去设置了背景色白色，那么这里注意下，我们的Activity的布局最终会添加在DecorView中，这个View会中的背景是不是就没有必要了，所以我们希望调用

mDecor.setWindowBackground(drawable);

，那么可以在Activity调用

getWindow().setBackgroundDrawable(null);

。

<code class="language-java hljs  has-numbering">setContentView(R.layout.activity_overdraw_01);
getWindow().setBackgroundDrawable(<span class="hljs-keyword">null</span>);</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li></ul>

ok，一个简单的listview显示item，我们一共找出了6个不必要的背景，现在再看最后的Show GPU Overdraw 与最初的比较。

ok，对比参照图，基本已经达到了最优的状态。

5、Overdraw 的处理方案二：clipRect的妙用

我们在自定义View的时候，经常会由于疏忽造成很多不必要的绘制，比如大家看下面这样的图：

多张卡片叠加，那么如果你是一张一张卡片从左到右的绘制，效果肯定没问题，但是叠加的区域肯定是过度绘制了。

并且material design对于界面设计的新的风格更容易造成上述的问题。那么有什么好的方法去改善呢？

答案是有的，android的Canvas对象给我们提供了很便利的方法clipRect就可以很好的去解决这类问题。

下面通过一个实例来展示，那么首先看一个效果图：

左边显示的时效果图，右边显示的是开启Show Override GPU之后的效果，可以看到，卡片叠加处明显的过度渲染了。(ps:我对这个View添加了一个背景色~~仔细看下面的代码）* View代码

<code class="language-java hljs  has-numbering"><span class="hljs-keyword">package</span> com.zhy.performance_01_render;

<span class="hljs-keyword">import</span> android.content.Context;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.graphics.Bitmap;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.graphics.BitmapFactory;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.graphics.Canvas;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.view.View;

<span class="hljs-javadoc">/**
* Created by zhy on 15/4/30.
*/</span>
<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">CardView</span> <span class="hljs-keyword">extends</span> <span class="hljs-title">View</span>
{</span>
<span class="hljs-keyword">private</span> Bitmap[] mCards = <span class="hljs-keyword">new</span> Bitmap[<span class="hljs-number">3</span>];

<span class="hljs-keyword">private</span> <span class="hljs-keyword">int</span>[] mImgId = <span class="hljs-keyword">new</span> <span class="hljs-keyword">int</span>[]{R.drawable.alex, R.drawable.chris, R.drawable.claire};

<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-title">CardView</span>(Context context)
{
<span class="hljs-keyword">super</span>(context);

Bitmap bm = <span class="hljs-keyword">null</span>;
<span class="hljs-keyword">for</span> (<span class="hljs-keyword">int</span> i = <span class="hljs-number">0</span>; i < mCards.length; i++)
{
bm = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), mImgId[i]);
mCards[i] = Bitmap.createScaledBitmap(bm, <span class="hljs-number">400</span>, <span class="hljs-number">600</span>, <span class="hljs-keyword">false</span>);
}

setBackgroundColor(<span class="hljs-number">0xff00ff00</span>);
}

<span class="hljs-annotation">@Override</span>
<span class="hljs-keyword">protected</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onDraw</span>(Canvas canvas)
{

<span class="hljs-keyword">super</span>.onDraw(canvas);

canvas.save();
canvas.translate(<span class="hljs-number">20</span>, <span class="hljs-number">120</span>);
<span class="hljs-keyword">for</span> (Bitmap bitmap : mCards)
{
canvas.translate(<span class="hljs-number">120</span>, <span class="hljs-number">0</span>);
canvas.drawBitmap(bitmap, <span class="hljs-number">0</span>, <span class="hljs-number">0</span>, <span class="hljs-keyword">null</span>);
}
canvas.restore();

}
}

</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li><li>15</li><li>16</li><li>17</li><li>18</li><li>19</li><li>20</li><li>21</li><li>22</li><li>23</li><li>24</li><li>25</li><li>26</li><li>27</li><li>28</li><li>29</li><li>30</li><li>31</li><li>32</li><li>33</li><li>34</li><li>35</li><li>36</li><li>37</li><li>38</li><li>39</li><li>40</li><li>41</li><li>42</li><li>43</li><li>44</li><li>45</li><li>46</li><li>47</li><li>48</li><li>49</li><li>50</li></ul>

Activity代码

<code class="language-java hljs  has-numbering"><span class="hljs-javadoc">/**
* Created by zhy on 15/4/30.
*/</span>
<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">OverDrawActivity02</span> <span class="hljs-keyword">extends</span> <span class="hljs-title">AppCompatActivity</span>
{</span>

<span class="hljs-annotation">@Override</span>
<span class="hljs-keyword">protected</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onCreate</span>(@Nullable Bundle savedInstanceState)
{
<span class="hljs-keyword">super</span>.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(<span class="hljs-keyword">new</span> CardView(<span class="hljs-keyword">this</span>));
}
}</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li></ul>

那么大家可以考虑下如何去优化，其实很明显哈，我们上面已经说了使用cliprect方法，那么我们目标直指

自定义View的onDraw方法。

修改后的代码：

<code class="language-java hljs  has-numbering">
<span class="hljs-annotation">@Override</span>
<span class="hljs-keyword">protected</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onDraw</span>(Canvas canvas)
{

<span class="hljs-keyword">super</span>.onDraw(canvas);

canvas.save();
canvas.translate(<span class="hljs-number">20</span>, <span class="hljs-number">120</span>);
<span class="hljs-keyword">for</span> (<span class="hljs-keyword">int</span> i = <span class="hljs-number">0</span>; i < mCards.length; i++)
{
canvas.translate(<span class="hljs-number">120</span>, <span class="hljs-number">0</span>);
canvas.save();
<span class="hljs-keyword">if</span> (i < mCards.length - <span class="hljs-number">1</span>)
{
canvas.clipRect(<span class="hljs-number">0</span>, <span class="hljs-number">0</span>, <span class="hljs-number">120</span>, mCards[i].getHeight());
}
canvas.drawBitmap(mCards[i], <span class="hljs-number">0</span>, <span class="hljs-number">0</span>, <span class="hljs-keyword">null</span>);
canvas.restore();
}
canvas.restore();

}</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li><li>15</li><li>16</li><li>17</li><li>18</li><li>19</li><li>20</li><li>21</li><li>22</li><li>23</li></ul>

分析得出，除了最后一张需要完整的绘制，其他的都只需要绘制部分；所以我们在循环的时候，给i到n-1都添加了clipRect的代码。

最后的效果图：

可以看到，所有卡片变为了淡紫色，对比参照图，都是1X过度绘制，那么是因为我的View添加了一个

ff00ff00

的背景，可以说明已经是最优了。

如果你按照上面的修改，会发现最终效果图不是淡紫色，而是青色（2X），那是为什么呢？因为你还忽略了

一个优化的地方，本View已经有了不透明的背景，完全可以移除Window的背景了，即在Activity中，添加

getWindow().setBackgroundDrawable(null);

代码。

好了，说完了Overdraw的检测与处理，那么还剩下一个layouts、invalidations过慢的问题，那么这类问题主要可能是你的XML层级过多导致的，当然也有很好的工具可以用来检测，那么就是

Hierarchy Viewer

。

6、减少不必要的层次：巧用Hierarchy Viewer

1、Hierarchy Viewer工具简介

Android SDK中包含这个工具，不过大家肯定也不陌生了~~~

那么就简单说一下它在哪，如何使用，以及真机无法使用该工具该怎么解决。

Hierarchy Viewer在哪？

本博客使用IDE为Android Studio，那么只需要按照下图步骤即可找到：

其他IDE的兄弟，找到这个肯定没问题，不过还是建议慢慢的转向AS。

如何使用？

一图胜千言：

关注下，所有框住的区域~~

无法连接真机调试怎么办？

如果你不存在这样的问题，直接跳过本节。

Android的官方文档中，有这么一句话：

出于安全考虑，Hierarchy Viewer只能连接Android开发版手机或是模拟器

看来的确是存在这样的问题了，并且网上也有一些解决方案，修改源码神马的，有兴趣去试试。

这里推荐一种解决方案：romainguy在github上有个项目ViewServer，可以下载下来导入到IDE中，里面有个ViewServer的类，类注释上也标注了用法，在你希望调试的Activity以下该三个方法中，添加几行代码：

<code class="language-java hljs  has-numbering"> * <pre>
* <span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">MyActivity</span> <span class="hljs-keyword">extends</span> <span class="hljs-title">Activity</span> {</span>
*     <span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onCreate</span>(Bundle savedInstanceState) {
*         <span class="hljs-keyword">super</span>.onCreate(savedInstanceState);
*         <span class="hljs-comment">// Set content view, etc.</span>
*         ViewServer.get(<span class="hljs-keyword">this</span>).addWindow(<span class="hljs-keyword">this</span>);
*     }
*
*     <span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onDestroy</span>() {
*         <span class="hljs-keyword">super</span>.onDestroy();
*         ViewServer.get(<span class="hljs-keyword">this</span>).removeWindow(<span class="hljs-keyword">this</span>);
*     }
*
*     <span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onResume</span>() {
*         <span class="hljs-keyword">super</span>.onResume();
*         ViewServer.get(<span class="hljs-keyword">this</span>).setFocusedWindow(<span class="hljs-keyword">this</span>);
*     }
* }
* </pre></code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li><li>15</li><li>16</li><li>17</li><li>18</li><li>19</li></ul>

记得先添加依赖，别问我怎么找不到ViewServer这个类，添加以上3行以后，手机运行至该Activity，重启下Android Device Moniter，然后就ok了，我就是这种方法调试的，哈~~

2、优化案例

好了，上面介绍完成了如何使用Hierarchy Viewer，下面使用一个案例来说明问题。

主要就是个布局文件：

布局文件

<code class="language-xml hljs  has-numbering"><span class="hljs-pi"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">LinearLayout</span> <span class="hljs-attribute">xmlns:android</span>=<span class="hljs-value">"http://schemas.android.com/apk/res/android"</span>
<span class="hljs-attribute">android:orientation</span>=<span class="hljs-value">"vertical"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>></span>

<span class="hljs-comment"><!-- Version 1. Uses nested LinearLayouts --></span>
<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">LinearLayout</span> <span class="hljs-attribute">xmlns:android</span>=<span class="hljs-value">"http://schemas.android.com/apk/res/android"</span>
<span class="hljs-attribute">android:orientation</span>=<span class="hljs-value">"horizontal"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_marginTop</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/activity_vertical_margin"</span>></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">ImageView
</span>            <span class="hljs-attribute">android:id</span>=<span class="hljs-value">"@+id/chat_author_avatar1"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/avatar_dimen"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/avatar_dimen"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_margin</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/avatar_layout_margin"</span>
<span class="hljs-attribute">android:src</span>=<span class="hljs-value">"@drawable/joanna"</span>/></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">LinearLayout
</span>            <span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:orientation</span>=<span class="hljs-value">"vertical"</span>></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">TextView
</span>                <span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:text</span>=<span class="hljs-value">"@string/line1_text"</span> /></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">TextView
</span>                <span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:text</span>=<span class="hljs-value">"@string/line2_text"</span>/></span>
<span class="hljs-tag"></<span class="hljs-title">LinearLayout</span>></span>
<span class="hljs-tag"></<span class="hljs-title">LinearLayout</span>></span>

<span class="hljs-comment"><!-- Version 2: uses a single RelativeLayout --></span>
<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">RelativeLayout</span> <span class="hljs-attribute">xmlns:android</span>=<span class="hljs-value">"http://schemas.android.com/apk/res/android"</span>
<span class="hljs-attribute">android:orientation</span>=<span class="hljs-value">"horizontal"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_marginTop</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/activity_vertical_margin"</span>></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">ImageView
</span>            <span class="hljs-attribute">android:id</span>=<span class="hljs-value">"@+id/chat_author_avatar2"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/avatar_dimen"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/avatar_dimen"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_margin</span>=<span class="hljs-value">"@dimen/avatar_layout_margin"</span>
<span class="hljs-attribute">android:src</span>=<span class="hljs-value">"@drawable/joanna"</span>/></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">TextView
</span>            <span class="hljs-attribute">android:id</span>=<span class="hljs-value">"@+id/rl_line1"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_toRightOf</span>=<span class="hljs-value">"@id/chat_author_avatar2"</span>
<span class="hljs-attribute">android:text</span>=<span class="hljs-value">"@string/line1_text"</span> /></span>

<span class="hljs-tag"><<span class="hljs-title">TextView
</span>            <span class="hljs-attribute">android:id</span>=<span class="hljs-value">"@+id/rl_line2"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_width</span>=<span class="hljs-value">"match_parent"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_height</span>=<span class="hljs-value">"wrap_content"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_below</span>=<span class="hljs-value">"@id/rl_line1"</span>
<span class="hljs-attribute">android:layout_toRightOf</span>=<span class="hljs-value">"@id/chat_author_avatar2"</span>
<span class="hljs-attribute">android:text</span>=<span class="hljs-value">"@string/line2_text"</span> /></span>
<span class="hljs-tag"></<span class="hljs-title">RelativeLayout</span>></span>
<span class="hljs-tag"></<span class="hljs-title">LinearLayout</span>></span>
</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li><li>15</li><li>16</li><li>17</li><li>18</li><li>19</li><li>20</li><li>21</li><li>22</li><li>23</li><li>24</li><li>25</li><li>26</li><li>27</li><li>28</li><li>29</li><li>30</li><li>31</li><li>32</li><li>33</li><li>34</li><li>35</li><li>36</li><li>37</li><li>38</li><li>39</li><li>40</li><li>41</li><li>42</li><li>43</li><li>44</li><li>45</li><li>46</li><li>47</li><li>48</li><li>49</li><li>50</li><li>51</li><li>52</li><li>53</li><li>54</li><li>55</li><li>56</li><li>57</li><li>58</li><li>59</li><li>60</li><li>61</li><li>62</li><li>63</li><li>64</li><li>65</li><li>66</li><li>67</li><li>68</li><li>69</li><li>70</li><li>71</li></ul>

Activity

<code class="language-java hljs  has-numbering"><span class="hljs-keyword">package</span> com.zhy.performance_01_render;

<span class="hljs-keyword">import</span> android.os.Bundle;
<span class="hljs-keyword">import</span> android.support.v7.app.ActionBarActivity;

<span class="hljs-keyword">import</span> com.android.debug.hv.ViewServer;

<span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">CompareLayoutActivity</span> <span class="hljs-keyword">extends</span> <span class="hljs-title">ActionBarActivity</span>
{</span>

<span class="hljs-annotation">@Override</span>
<span class="hljs-keyword">protected</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onCreate</span>(Bundle savedInstanceState)
{
<span class="hljs-keyword">super</span>.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_compare_layouts);

ViewServer.get(<span class="hljs-keyword">this</span>).addWindow(<span class="hljs-keyword">this</span>);
}

<span class="hljs-annotation">@Override</span>
<span class="hljs-keyword">protected</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onResume</span>()
{
<span class="hljs-keyword">super</span>.onResume();
ViewServer.get(<span class="hljs-keyword">this</span>).setFocusedWindow(<span class="hljs-keyword">this</span>);
}

<span class="hljs-annotation">@Override</span>
<span class="hljs-keyword">protected</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">onDestroy</span>()
{
<span class="hljs-keyword">super</span>.onDestroy();
ViewServer.get(<span class="hljs-keyword">this</span>).removeWindow(<span class="hljs-keyword">this</span>);
}
}
</code><ul style="display: block;" class="pre-numbering"><li>1</li><li>2</li><li>3</li><li>4</li><li>5</li><li>6</li><li>7</li><li>8</li><li>9</li><li>10</li><li>11</li><li>12</li><li>13</li><li>14</li><li>15</li><li>16</li><li>17</li><li>18</li><li>19</li><li>20</li><li>21</li><li>22</li><li>23</li><li>24</li><li>25</li><li>26</li><li>27</li><li>28</li><li>29</li><li>30</li><li>31</li><li>32</li><li>33</li><li>34</li><li>35</li></ul>

可以看到我们的Activity里面添加了ViewServer相关的几行代码。

然后手机打开此Activity，打开Android Device Moniter，切换到Hierarchy Viewer视图，可以看到：

点击LinearLayout，然后点击Profile Node，你会发现所有的子View上面都有了3个圈圈，

（取色范围为红、黄、绿色），这三个圈圈分别代表measure 、layout、draw的速度，并且你也可以看到实际的运行的速度，如果你发现某个View上的圈是红色，那么说明这个View相对其他的View，该操作运行最慢，注意只是

相对

别的View，

并不是说就一定

很慢。

红色的指示能给你一个判断的依据，具体慢不慢还是需要你自己去判断的。

好了，上面的布局文件展示了ListView的Item的编写的两个版本，一个是Linearlayout嵌套的，一个是RelativeLayout的。上图也可以看出Linearlayout的版本相对RelativeLayout的版本要慢很多（请多次点击Profile Node取样）。即可说明RelativeLayout的版本更优于RelativeLayout的写法，并且Hierarchy Viewer可以帮助我们发现类似的问题。

恩，对了，第一个例子里面的ListView的Item的写法就是Liearlayout嵌套的，大家有兴趣可以修改为RelativeLayout的写法的~~~

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