Android中，如何提升Layout的性能？

Posted 2020-08-30 jamesK4W

Layout 是 android 应用中直接影响用户体验的关键部分。如果实现的不好，你的 Layout 会导致程序非常占用内存并且 UI 运行缓慢。Android SDK 带有帮助你找到 Layout 性能问题的工具。

主题一：优化Layout层级

一个常见的误区是，用最基础的Layout结构可以提高Layout的性能。然而，因为程序的每个组件和Layout都需要经过初始化、布局和绘制的过程，如果布局嵌套导致层级过深，上面的初始化、布局和绘制操作就更加耗时。例如，使用嵌套的LinearLayout可能会使得View的层级结构过深，此外嵌套使用了 layout_weight参数的LinearLayout的计算量会尤其大，因为每个子元素都需要被测量两次。这对需要多次重复inflate的Layout尤其需要注意，比如嵌套在 ListView或GridView时。

In this lesson you\'ll learn to use Hierarchy Viewer and Layoutopt to examine and optimize your layout. 使用两个工具：Hierarchy Viewer和Layoutopt。

如何审视自己设计的Layout？

Android SDK 工具箱中有一个叫做 Hierarchy Viewer 的工具，能够在程序运行时分析 Layout。你可以用这个工具找到 Layout 的性能瓶颈。

Hierarchy Viewer 会让你选择设备或者模拟器上正在运行的进程，然后显示其 Layout 的树型结构。每个块上的交通灯分别代表了它在测量、布局和绘画时的性能，帮你找出瓶颈部分。比如，下图是 ListView 中一个列表项的Layout。列表项里，左边放一个小位图，右边是两个层叠的文字。像这种需要被多次 inflate 的 Layout ，优化它们会有事半功倍的效果。

The hierarchyviewer tool is available in <sdk>/tools/. Click Load View Hierarchy to view the layout hierarchy of the selected component.

找到UI性能瓶颈了，如何修正Layout？

上面的 Layout 由于有这个嵌套的 LinearLayout 导致性能太慢，可能的解决办法是将 Layout 层级扁平化 - 变浅变宽，而不是又窄又深。RelativeaLayout 作为根节点时就可以达到目的。所以，当换成基于 RelativeLayout 的设计时，你的 Layout 变成了两层。新的Layout变成如下形式：

可能看起来是很小的进步，但是由于它对列表中每个项都有效，这个时间要翻倍。这个时间的主要差异是由于在 LinearLayout 中使用 layout_weight 所致，因为会减慢“测量”的速度。这只是一个正确使用各种 Layout 的例子，当你使用 layout_weight 时有必要慎重。

如何使用Lint工具辅助检测？

运行 Lint 工具来检查 Layout 可能的优化方法，是个很好的实践。Lint 已经取代了Layoutopt工具，它拥有更强大的功能。

从Eclipse中如何启动Lint？如下方式均可以：

Lint中包含如下检测规则：

使用compound drawable — 用一个compound drawable 替代一个包含 ImageView 和 TextView 的 LinearLayout 会更有效率。

合并根 frame — 如果 FrameLayout 是 Layout 的根节点，并且没有使用 padding 或者背景等，那么用 merge 标签替代他们会稍微高效些。

没用的子节点 — 一个没有子节点或者背景的 Layout 应该被去掉，来获得更扁平的层级。

没用的父节点 — 一个节点如果没有兄弟节点，并且它不是 ScrollView 或根节点，没有背景，这样的节点应该直接被子节点取代，来获得更扁平的层级。

太深的 Layout — Layout 的嵌套层数太深对性能有很大影响。尝试使用更扁平的 Layout ，比如 RelativeLayout 或 GridLayout 来提高性能。一般最多不超过10层。

主题二：使用<include>标签重复利用布局

虽然 Android 提供很多小的可重用的交互组件，你仍然可能需要重用复杂一点的组件，这也许会用到 Layout。为了高效重用整个的 Layout，你可以使用 <include/> 和 <merge/> 标签把其他 Layout 嵌入当前 Layout。

重用 Layout 非常强大，它让你可以创建复杂的可重用 Layout。比如，一个 yes/no 按钮面板，或者带有文字的自定义进度条。这也意味着，任何在多个 Layout 中重复出现的元素可以被提取出来，被单独管理，再添加到 Layout 中。所以，虽然可以添加一个自定义 View 来实现单独的 UI 组件，你可以更简单的直接重用某个 Layout 文件。

如何创建可重用的Layout？

如果你已经知道你需要重用的 Layout，就先创建一个新的 XML 文件并定义 Layout 。比如，以下是一个来自 G-Kenya codelab 的 Layout，定义了一个需要添加到每个 Activity 中的标题栏（titlebar.xml)：

<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width=”match_parent”
    android:layout_height="wrap_content"
    android:background="@color/titlebar_bg">
    <ImageView android:layout_width="wrap_content"
               android:layout_height="wrap_content" 
               android:src="@drawable/gafricalogo" />
</FrameLayout>

其中：根节点的View类型就是你想要的添加进入的Layout。

如何添加到指定Layout中，使用<include>标签

使用 <include> 标签，可以在 Layout 中添加可重用的组件。比如，这里有一个来自 G-Kenya codelab 的 Layout 需要包含上面的那个标题栏：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width=”match_parent”
    android:layout_height=”match_parent”
    android:background="@color/app_bg"
    android:gravity="center_horizontal">
    <include layout="@layout/titlebar"/>
    <TextView android:layout_width=”match_parent”
              android:layout_height="wrap_content"
              android:text="@string/hello"
              android:padding="10dp" />
    ...
</LinearLayout>

你也可以覆写被添加的Layout的所有Layout参数（任何android:layout_* 属性），通过在<include/>中声明他们来完成。比如：

<include android:id=”@+id/news_title”
         android:layout_width=”match_parent”
         android:layout_height=”match_parent”
         layout=”@layout/title”/>

但必须指出的是：如果想要覆写被加入Layout的属性，必须先覆写其layout_width和layout_height属性。

另一个方式：使用<merge>标签

<merge /> 标签在你嵌套 Layout 时取消了 UI 层级中冗余的 ViewGroup 。比如，如果你有一个 Layout 是一个竖直方向的 LinearLayout，其中包含两个连续的 View 可以在别的 Layout 中重用，那么你会做一个 LinearLayout 来包含这两个 View ，以便重用。不过，当使用一个 LinearLayout 作为另一个 LinearLayout 的根节点时，这种嵌套 LinearLayout 的方式除了减慢你的 UI 性能外没有任何意义。

为了避免这种情况，可以使用<merge>元素来替代可重用Layout的根节点。

<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <Button
        android:layout_width="fill_parent" 
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/add"/>
    <Button
        android:layout_width="fill_parent" 
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/delete"/>
</merge>

现在，当你要将这个 Layout 包含到另一个 Layout 中时（并且使用了 <include/> 标签），系统会忽略 <merge> 标签，直接把两个 Button 放到 Layout 中 <include> 的所在位置。

主题三：按需加载布局

主题四：优化ListView滑动性能

保持程序流畅的关键，是让主线程（UI 线程）不要进行大量运算。你要确保在其他线程执行磁盘读写、网络读写或是 SQL 操作等。为了测试你的应用的状态，你可以启用 StrictMode。

使用后台线程加载数据

Using a background thread ("worker thread") removes strain from the main thread so it can focus on drawing the UI.In many cases, using AsyncTask provides a simple way to perform your work outside the main thread. UI线程仅仅做Layout的绘制，“worker thread”运行后台任务。

// Using an AsyncTask to load the slow images in a background thread
new AsyncTask<ViewHolder, Void, Bitmap>() {
    private ViewHolder v;
    @Override
    protected Bitmap doInBackground(ViewHolder... params) {
        v = params[0];
        return mFakeImageLoader.getImage();
    }
    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap result) {
        super.onPostExecute(result);
        if (v.position == position) {
            // If this item hasn\'t been recycled already, hide the
            // progress and set and show the image
            v.progress.setVisibility(View.GONE);
            v.icon.setVisibility(View.VISIBLE);
            v.icon.setImageBitmap(result);
        }
    }
}.execute(holder);

这个行为是全局的，这意味着你不需要考虑自己定义线程池的事情。从 Android 3.0 (API level 11) 开始, AsyncTask 有个新特性，那就是它可以在多个 CPU 核上运行。你可以调用 executeOnExecutor()而不是execute()，前者可以根据CPU的核心数来触发多个任务同时进行。

使用ViewHolder填入视图对象

你的代码可能在 ListView 滑动时经常使用 findViewById()，这样会降低性能。即使是 Adapter 返回一个用于回收的 inflate 后的视图，你仍然需要查看这个元素并更新它。避免频繁调用 findViewById() 的方法之一，就是使用 ViewHolder（视图占位符）的设计模式。

一个 ViewHolder 对象存储了他的标签下的每个视图。这样你不用频繁查找这个元素。第一，你需要创建一个类来存储你会用到的视图。比如：

static class ViewHolder {
  TextView text;
  TextView timestamp;
  ImageView icon;
  ProgressBar progress;
  int position;
}

在Layout类中生成一个ViewHolder实例：

ViewHolder holder = new ViewHolder();
holder.icon = (ImageView) convertView.findViewById(R.id.listitem_image);
holder.text = (TextView) convertView.findViewById(R.id.listitem_text);
holder.timestamp = (TextView) convertView.findViewById(R.id.listitem_timestamp);
holder.progress = (ProgressBar) convertView.findViewById(R.id.progress_spinner);
convertView.setTag(holder);

　　

这样你就可以轻松获取每个视图，而不是使用 findViewById() 来不断查找子视图，节省了宝贵的运算时间。