android Android性能優化之如何避免Overdraw

什麼是Overdraw？

怎麼來消滅overdraw呢？總的原則就是：儘量避免重疊不可見元素的繪製，基於這個原則，我們大概可以想出以下幾招：

第一招：合理選擇控制項容器

既然overdraw是因為重覆繪製了同一片區域的像素點，那我們首先想到的是解決佈局問題。Android提供的Layout控制項主要包括 LinearLayout、TableLayout、FrameLayout、RelativeLayout。俗話說條條大路通羅馬，同一個界面我們可以 使用不同的容器控制項來表達，但是各個容器控制項描述界面的複雜度是不一樣的。一般來說LinearLayout最易，RelativeLayout較複雜。 但是尺有所短，寸有所長，LinearLayout只能用來描述一個方向上連續排列的控制項，而RelativeLayout幾乎可以用於描述任意複雜度的 界面。但是我又要說但是了，表達能力越強的容器控制項，性能往往略低一些，因為系統需要將更多的時間花在計運算元控制項的位置上。綜上所述： LinearLayout易用，效率高，表達能力有限。RelativeLayout複雜，表達能力強，效率低。

那麼對於同一界面而言，作為開發者考慮是使用儘量少的、表達能力強的RelativeLayout作為容器，還是選擇多個、表達能力稍弱的 LinearLayout來展示。從減少overdraw的角度來看，LinearLayout會增加控制項數的層級，自然是RelativeLayout 更優，但是當某一界面在使用LinearLayout並不會比RelativeLayout帶來更多的控制項數和控制項層級時，LinearLayout則是 首選。所以在表達界面的時候，作為一個有前瞻性的開發者要根據實際情況來選擇合適容器控制項，在保證性能的同時，儘量避免overdraw。

第二招：去掉window的預設背景

當我們使用了Android自帶的一些主題時，window會被預設添加一個純色的背景，這個背景是被DecorView持有的。當我們的自定義布 局時又添加了一張背景圖或者設置背景色，那麼DecorView的background此時對我們來說是無用的，但是它會產生一次Overdraw，帶來 繪製性能損耗。去掉window的背景可以在onCreate()中setContentView()之後調用

getWindow().setBackgroundDrawable(null);

或者在theme中添加

android:windowbackground="null"；

第三招：去掉其他不必要的背景

有時候為了方便會先給Layout設置一個整體的背景，再給子View設置背景，這裡也會造成重疊，如果子View寬度mach_parent，可 以看到完全覆蓋了Layout的一部分，這裡就可以通過分別設置背景來減少重繪。再比如如果採用的是selector的背景，將normal狀態的 color設置為“@android:color/transparent",也同樣可以解決問題。這裡只簡單舉兩個例子，我們在開發過程中的一些習慣性 思維定式會帶來不經意的Overdraw，所以開發過程中我們為某個View或者ViewGroup設置背景的時候，先思考下是否真的有必要，或者思考下 這個背景能不能分段設置在子View上，而不是圖方便直接設置在根View上。

第四招：ClipRect & QuickReject

為瞭解決Overdraw的問題，Android系統會通過避免繪製那些完全不可見的組件來儘量減少消耗。但是不幸的是，對於那些過於複雜的自定義 的View(通常重寫了onDraw方法)，Android系統無法檢測在onDraw裡面具體會執行什麼操作，系統無法監控並自動優化，也就無法避免 Overdraw了。但是我們可以通過canvas.clipRect()來幫助系統識別那些可見的區域。這個方法可以指定一塊矩形區域，只有在這個區域 內才會被繪製，其他的區域會被忽視。這個API可以很好的幫助那些有多組重疊組件的自定義View來控制顯示的區域。同時clipRect方法還可以幫助 節約CPU與GPU資源，在clipRect區域之外的繪製指令都不會被執行，那些部分內容在矩形區域內的組件，仍然會得到繪製。除了clipRect方 法之外，我們還可以使用canvas.quickreject()來判斷是否沒和某個矩形相交，從而跳過那些非矩形區域內的繪製操作。

第五招：ViewStub

ViewStub是個什麼東西？一句話總結： 高效占位符。

我們經常會遇到這樣的情況，運行時動態根據條件來決定顯示哪個View或佈局。常用的做法是把View都寫在上面，先把它們的可見性都設為 View.GONE，然後在代碼中動態的更改它的可見性。這樣的做法的優點是邏輯簡單而且控制起來比較靈活。但是它的缺點就是，耗費資源。雖然把View 的初始可見View.GONE但是在Inflate佈局的時候View仍然會被Inflate，也就是說仍然會創建對象，會被實例化，會被設置屬性。也就 是說，會耗費記憶體等資源。

推薦的做法是使用android.view.ViewStub，ViewStub是一個輕量級的View，它一個看不見的，不占佈局位置，占用資源 非常小的控制項。可以為ViewStub指定一個佈局，在Inflate佈局的時候，只有ViewStub會被初始化，然後當ViewStub被設置為可見 的時候，或是調用了ViewStub.inflate()的時候，ViewStub所向的佈局就會被Inflate和實例化，然後ViewStub的佈局 屬性都會傳給它所指向的佈局。這樣，就可以使用ViewStub來方便的在運行時，要還是不要顯示某個佈局。

<ViewStub
    android:id="@+id/stub_view"
    android:inflatedId="@+id/panel_stub"
    android:layout="@layout/progress_overlay"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_gravity="bottom"/>

當你想載入佈局時，可以使用下麵其中一種方法：

((ViewStub) findViewById(R.id.stub_view)).setVisibility(View.VISIBLE);
View importPanel = ((ViewStub) findViewById(R.id.stub_view)).inflate();

第六招：Merge

Merge標簽有什麼用呢？簡單粗暴點回答： 幹掉一個view層級。

Merge的作用很明顯，但是也有一些使用條件的限制。有兩種情況下我們可以使用Merge標簽來做容器控制項。第一種子視圖不需要指定任何針對父視 圖的佈局屬性，就是說父容器僅僅是個容器，子視圖只需要直接添加到父視圖上用於顯示就行。另外一種是假如需要在LinearLayout裡面嵌入一個佈局 （或者視圖），而恰恰這個佈局（或者視圖）的根節點也是LinearLayout，這樣就多了一層沒有用的嵌套，無疑這樣只會拖慢程式速度。而這個時候如 果我們使用merge根標簽就可以避免那樣的問題。另外Merge只能作為XML佈局的根標簽使用，當Inflate以<merge />開頭的佈局文件時，必須指定一個父ViewGroup，並且必須設定attachToRoot為true。

舉個簡單的例子吧：

<RelativeLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent">
<TextView
android:layout_width="wrap_content" 
android:layout_height="wrap_content"
android:text="merge標簽使用"/>
</RelativeLayout>

把上面這個XML載入到頁面中，佈局層級是RelativeLayout-TextView。但是採用下麵的方式，把RelativeLayout提換成merge，RelativeLayout這一層級就被幹掉了。

<merge
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent">
<TextView 
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
 android:text="merge標簽使用"/>
</merge>

第七招：善用draw9patch

給ImageView加一個邊框，你肯定遇到過這種需求，通常在ImageView後面設置一張背景圖，露出邊框便完美解決問題，此時這個 ImageView，設置了兩層drawable，底下一層僅僅是為了作為圖片的邊框而已。但是兩層drawable的重疊區域去繪製了兩次，導致 overdraw。優化方案： 將背景drawable製作成draw9patch，並且將和前景重疊的部分設置為透明。由於Android的2D渲染器會優化draw9patch中的 透明區域，從而優化了這次overdraw。 但是背景圖片必須製作成draw9patch才行，因為Android 2D渲染器只對draw9patch有這個優化，否則，一張普通的Png，就算你把中間的部分設置成透明，也不會減少這次overdraw。

第八招：慎用Alpha

假如對一個View做Alpha轉化，需要先將View繪製出來，然後做Alpha轉化，最後將轉換後的效果繪製在界面上。通俗點說，做Alpha 轉化就需要對當前View繪製兩遍，可想而知，繪製效率會大打折扣，耗時會翻倍，所以Alpha還是慎用。如果一定做Alpha轉化的話，可以採用緩存的 方式。

view.setLayerType(LAYER_TYPE_HARDWARE);
doSmoeThing();
view.setLayerType(LAYER_TYPE_NONE);

通過setLayerType方式可以將當前界面緩存在GPU中，這樣不需要每次繪製原始界面，但是GPU記憶體是相當寶貴的，所以用完要馬上釋放掉。

第九招：避免“OverDesign”

overdraw會給APP帶來不好的體驗，overdraw產生的原因無外乎：複雜的Layout層級，重疊的View，重疊的背景這幾種。開發 人員無節制的View堆砌，究其根本無非是產品無節制的需求設計。有道是“由儉入奢易，由奢入儉難"，很多APP披著過度設計的華麗外衣，卻忘了簡單易用 才是王道的本質，紛繁複雜的設計並不會給用戶帶來好的體驗，反而會讓用戶有壓迫感，產品本身也有可能因此變得卡頓。當然，一切拋開業務談優化都是空中樓 閣，這就需要產品設計也要有一個權衡，在複雜的業務邏輯與簡單易用的界面展現中做一個平衡，而不是一味的OverDesign。