Android布局UI优化

卡顿罪魁祸首

UI卡顿就是Android在界面渲染时丢帧。 Android系统要求每一帧都要在 16ms 内绘制完成，在这个时间内界面就是流畅的（能够达到流畅的画面所需要的60fps）

丢帧的各种原因：

• layout 太过复杂，层次过多，UI 上有层叠太多的绘制单元，过度绘制
• CPU 或者 GPU 负载过重
• 动画执行的次数过多
• 频繁 GC，主要是内存抖动
• UI 线程执行耗时操作（要在子线程执行耗时操作）

分析与建议解决

Layout太过复杂，层次过多，UI 上有层叠太多的绘制单元，过度绘制

对于我们Layout文件，层级越多，Android在初始化他们时，也就是渲染时就越浪费时间。所以布局的优化其实说白了就是减少层级，越简单越好，减少overdraw（ 过度绘制是一个术语，表示某些组件在屏幕上的一个像素点的绘制次数超过 1 次），就能更好的突出性能。

LinearLayout和RelativeLayout 性能大比拼：

LinearLayout 在 measure 的时候，在横向或者纵向会去测量子 View 的宽度或高度，且只会测量一次。但是当设置 layout_weight 属性的时候会去测量两次才能获得精确的展示尺寸。

RelativeLayout 在 measure 的时候会在横向和纵向各测量一次。也就是需要两次度量来确保自己处理了所有的布局关系。

高能：如果带有 layout_weight 属性的 LinearLayout 或者 RelativeLayout 被套嵌使用，measure 所费时间可能会呈指数级增长（两个套嵌的叶子 View 会有四次 measure，三个套嵌的叶子 view 会有8次的 measure）。为了缩短这个时间，保持树形结构尽量扁平（深度低），而且尽量要移除所有不需要渲染的 View。

• 尽量避免在视图层级的顶层使用相对布局 RelativeLayout。相对布局 RelativeLayout 比较耗资源，因为一个相对布局 RelativeLayout需要两次度量来确保自己处理所有的布局关系；
• 布局层级顶层建议使用线性布局 LinearLayout 代替相对布局 RelativeLayout，因为线性布局 LinearLayout 性能要更高一些；
• 当LinearLayout 需要嵌套才能实现的复杂布局，建议使用RelativeLayout；
• 尽量避免使用 layout_weight 属性。（但是的确在等分布局时挺好用的）

其他布局优化

• include标签 （引入布局）
• merge标签（简单粗暴点回答：干掉一个View层级。主要作用是为了防止在引用布局文件时产生多余的布局嵌套）
• ViewStub标签（一句话总结：高效占位符。ViewStub是View的一种，但是它没有大小，没有绘制功能，也不参与布局，资源消耗非常低。主要作用是把我们不常用的View在我们需要的时候才去加载）

Android最新的布局方式ConstaintLayout

ConstraintLayout允许在不适用任何嵌套的情况下创建大型而又复杂的布局。它与RelativeLayout非常相似，所有的View都依赖于兄弟控件和父控件的相对关系。但是，ConstraintLayout比RelativeLayout更加灵活，支持比例布局，目前在Android Studio中使用也十分方便。

过度绘制

过度绘制：过渡绘制是一个术语，表示某些组件在屏幕上的一个像素点的绘制次数超过 1 次。过度绘制导致的问题是花费太多的时间去绘制那些堆叠在下面的、用户看不到的东西，浪费 CPU 周期和渲染时间。

优化：

• 去除重复或者不必要的 background
• 点击态中的 normal 尽量设置成 transparent
• 去除 window 中的 background（可以通过处理 decorView 或者设置 Theme 的方式）

CPU 或者 GPU 负载过重

UI 线程是应用的主线程，很多的性能和卡顿问题是由于在主线程中做了大量的工作。除了主线程外，子线程占用过多 CPU 资源也会导致渲染性能问题。

在 UI 渲染的过程中，是 CPU 和 GPU 共同合作完成的，其中 CPU 负责把 UI 组件计算成 Polygons，Texture 纹理，然后交给 GPU 进行栅格化渲染。如果在主线程做了耗时的操作，简单的会造成界面的卡顿，严重的直接ANR。

各界面耗时操作ANR时间对比：

• 主线程：5秒
• 广播接收者：10秒
• 服务：20s

频繁GC

如果频繁创建大对象或者频繁创建大量对象，并且这些对象属于用完就废弃的，这可能会导致内存抖动的问题。

• 大对象可以使用对象池复用，比如 byte[]
• 尽量在 16ms 内少创建对象，比如不要在 onDraw 中创建 Paint 对象，decodeBitmap 之类的

其他优化

• 如果是一些简单的图片，使用ShapeDrawable
• 如果是可拉伸的图片背景，使用draw9patch