三. Android 布局优化

1. Android绘制原理及工具选择

1.1 绘制分析

CPU：负责计算显示内容。视图的创建，布局计算，图片解码，文本绘制。
GPU：负责栅格化操作（UI元素绘制到屏幕上），Button拆分成像素。换算成纹理。
16ms 发出VSync信号出发 UI 渲染。
大多数的Android设备屏幕刷新频率：60HZ

1.2 优化工具

Systrace

关注Frames
正常：绿色圆点，丢帧：黄色或红***r> Alerts栏。自动分析异常性能分析的一些条目

Layout Inspector

查看视图层次结构

Choreographer（API16以后）

获取FPS，线上使用，具备实时性

Choreographer.getInstance().postFrameCallback

2. Android布局加载原理

深入布局加载源码：

setContentView -> LayoutInflater -> inflate -> getLayout -> createViewFromTag -> Factory -> createView -> 反射

性能瓶颈
布局文件解析：IO过程。布局特别大，文件也就特别大，io也就会卡顿。
创建View对象：反射。反射使用过多（标签过多）导致反射很慢。

LayoutInflater.Factory
LayoutInflater 创建View的一个Hook
定制创建View的过程：全局替换自定义TextView等
LayoutInflater当中的 Factory与Factory2
Factory2继承于Factory
多了一个参数：parent

3. 优雅获取界面布局耗时

3.1 常规方式

获取每个界面的加载耗时。
实现：复写setContentView、手动埋点。不够优雅，代码有侵入性。

3.2 AOP/ArtHook

找到切面点。切Activity的setContentView。

@Around("execution(* android.app.Activity.setContentView(..))")

call表示切在方法调用的部分。execution表示切在方法的里面

获取任一控件的加载耗时，在内部和执行方法处和启动时间计算方式一致。
低侵入性。
LayoutInflater.Factory

3.3 异步Inflate实战

布局文件读取过程慢，IO过程
创建view过程慢，反射过程创建，比new慢3倍。

根本性解决。不使用反射/IO
侧面缓解。

AsyncLayoutInflater（异步Inflater）

WorkThread加载布局
回调主线程
节约主线程时间

导包：

com.android.support:asynclayoutinflater

4. 布局加载优化实战

AsyncLayoutInflater只是缓解。
Java代码写布局，它的缺点是不便于开发、可维护性差。
X2C框架（通过APT编译器翻译XML为Java代码）
开发人员写XML，加载Java代码。

annotationProcessor 'com.zhangyue.we:x2c-apt:1.1.2'
implementation 'com.zhangyue.we:x2c-lib:1.0.6'

用到的页面使用：@Xml(layouts = "activity_main")
问题：部分属性Java不支持、失去了系统的兼容（AppCompat）

5. 视图绘制优化实战

优化布局层级及复杂度
测量：确定大小
布局：确定位置
绘制：绘制视图

性能瓶颈：每个阶段耗时。自顶向下遍历。触发多次。
准则：减少View树层级。

宽而浅，避免窄而深

（布局层级从上往下叫宽度，所有元素尽可能在一个ViewGroup当中）
（布局深度尽可能更浅）

1）ConstrainLayout：实现几乎完全扁平化布局。构建复杂布局性能更高。具有RelativeLayout和LinearLayout的特性
2）不嵌套使用RelativeLayout
3）不在嵌套LinearLayout中使用weight
4）merge标签：减少一个层级，只能用于根View

过度绘制

一个像素最好只会被控制一次。
5）调试GPU过度绘制（开发者模式中打开）
蓝色可接受
避免过度绘制方法

6）去掉多余背景色，减少复杂shape使用
7）避免层级叠加
8）自定义View使用 clipRect 屏蔽被遮盖View绘制
9）ViewStub：高效占位符、延迟初始化
10）onDraw中避免：创建大对象、耗时操作。
11）TextView优化

6. 总结

用到了哪些工具？
结构化思维。使用了很多工具，有不同的使用场景。
1）Choreographer 可以带到线上，得到帧率。
2）每个布局耗时 AOP、HOOK
3）线下开发环节、Systrace、Layout Inspector
4）布局为什么会导致卡顿，你又是如何优化的？
5）IO、反射、遍历、重绘
6）异步Inflate、X2C、减少层级、重绘
7）AOP、监控
8）做完布局优化后有哪些成果产出？
9）体系化监控手段：线下 + 线上

指标：FPS、加载时间、布局层级
核心路径保障