Android 渲染最佳化

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前言
原來My Code寫得這麼爛！

為什麼最佳化
卡頓現象，由於複雜的布局或介面過度繪製未能在每幀16ms內完成導致的。

複雜的布局
Android系統每隔16ms發出VSYNC訊號，觸發對UI進行渲染，要每次渲染都成功，這樣就必須達到流暢的畫面所需要的60fps，否則會發生丟幀的現象，丟幀越多，使用者明確感到卡頓。

補充：
1、fps，每秒顯示幀數，幀率測量單位（frames per second）;
2、為什麼是60fps（16ms=1000/60）？因為人眼與大腦之間的協作無法感知超過60fps的畫面更新。

過度繪製
Overdraw（過度繪製）是指系統在單個渲染幀中多次繪製螢幕上的像素。例如，如果我們有一堆堆疊的UI卡，不可見的UI也在做繪製的操作，這樣會浪費大量的CPU和GPU資源。

補充：
渲染操作通常依賴於兩個核心組件：CPU與GPU。CPU負責包括Measure，Layout，Record，Execute的計算操作，GPU負責Rasterization(柵格化)操作。

如何檢測
Show GPU Overdraw
開啟Show GPU Overdraw選項進行觀察是否存在過度繪製。
步驟：
設定 -> 開發人員選項 -> 調試GPU過度繪製 ->顯示過度繪製地區。
對比一張Overdraw的參考圖，分別有藍色，淡綠，淡紅，深紅代表了4種不同程度的Overdraw情況：

藍色： 意味著overdraw 1倍，像素繪製了兩次；
綠色： 意味著overdraw 2倍，像素繪製了三次；
淡紅： 意味著overdraw 3倍，像素繪製了四次；
深紅： 意味著overdraw 4倍，像素繪製了五次或者更多。

我們的目標就是盡量減少紅色Overdraw，看到更多的藍色地區。

Profile GPU Rendering
開啟Profile GPU Rendering，顯示每幀畫面所需要渲染的時間。
步驟：
設定 -> 開發人員選項 -> GPU呈現模式分析 -> 在螢幕上顯示為橫條圖

介面上會滾動顯示垂直的柱狀圖來表示每幀畫面所需要渲染的時間，柱狀圖越高表示花費的渲染時間越長。中間有一根綠色的橫線，代表16ms，我們需要確保每一幀花費的總時間都低於這條橫線，這樣才能夠避免出現卡頓的問題。

Hierarchy Viewer
用Hierarchy Viewer工具檢查Activity中的布局是否過於複雜
步驟：
Tools -> Android -> Android Device Monitor。

開啟Hierarchy Viewe：
啟動Android Device Monitor成功之後，在新的的視窗中點擊切換視圖表徵圖，選擇Hierarchy Viewe：

使用Hierarchy Viewer：

其實中帶有紅色或×××的點代錶速度較慢的View。

友情提示：
APP先運行起來再使用Android Device Monitor，建議用模擬器，手機可能讀不到內容。

TraceView
使用TraceView來觀察CPU執行情況，使用詳見：效能分析工具 Android TraceView。

最佳化
刪除不必要的布局背景
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:background="?attr/backgroundColor" android:orientation="vertical"> <com.wuxiaolong.pullloadmorerecyclerview.PullLoadMoreRecyclerView android:id="@+id/pullLoadMoreRecyclerView" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"/></LinearLayout>
如果這裡PullLoadMoreRecyclerView也設定背景色是沒有必要了。

另外，使用Android一些內建的主題，window被預設添加一個純色的背景，theme中添加android:windowbackground=”null”除掉或添加自己需要的背景色，減少渲染。

最佳化布局層次
通過最佳化視圖階層，以減少重疊的UI對象的數量來提高效能。
這裡得糾正我一個錯誤，我平時不想使用RelateLayout，是因為不想每個都命名id，命名是件很頭疼的事，所以我更多使用了LinearLayout布局。為了提高效能，還是盡量多使用RelativeLayout吧。

使用include、merge、ViewStub
1、include布局重用；
2、merge減少視圖層級；
3、ViewStub標籤是當你需要時才會載入
詳細介紹見：Android抽象布局——include、merge 、ViewStub

自訂群組件的onDraw()
1、避免大量建立臨時對象，比如String，以免頻繁觸發GC；
2、考慮使用canvas.clipRect()繪製需要被繪製的地區。

ListView
1、考慮使用ViewHolder；
2、或者RecycleView來代替

Lint
Lint是一個代碼掃描工具，能夠協助我們識別代碼結構存在的問題。在布局檔案上運行lint工具來搜尋可能的視圖階層最佳化是一種很好的做法。
步驟：Android Studio，Analyze -> Inspect Code。
布局資訊將顯示在Android> Lint> Performance下：

要查看更多詳細資料，您可以單擊每個項目來展開它，並在螢幕右側的窗格中查看更多資訊。
lint規則：

Use compound drawables - A LinearLayout which contains an ImageView and a TextView can be more efficiently handled as a compound drawable.
Merge root frame - If a FrameLayout is the root of a layout and does not provide background or padding etc, it can be replaced with a merge tag which is slightly more efficient.
Useless leaf - A layout that has no children or no background can often be removed (since it is invisible) for a flatter and more efficient layout hierarchy.
Useless parent - A layout with children that has no siblings, is not a ScrollView or a root layout, and does not have a background, can be removed and have its children moved directly into the parent for a flatter and more efficient layout hierarchy.
Deep layouts - Layouts with too much nesting are bad for performance. Consider using flatter layouts such as RelativeLayout or GridLayout to improve performance. The default maximum depth is 10.
Lint除了layout最佳化，還能檢查編碼、可訪問性等問題。

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