渲染优化

文章来源：
http://wuxiaolong.me/2017/03/26/Rendering/
https://www.jianshu.com/p/989ce9eb7af8
hz：每秒刷新的次数

著名的“16ms”原则：
我们通常都会提到60fps（Frame Per Second）与16ms，可是知道为何会是以程序是否达到60fps来作为App性能的衡量标准吗？
60fps：人眼与大脑之间的协作无法感知超过60fps的画面更新。
*16ms：因为Android设定的刷新率是60fps，也就是每秒60帧，即16ms=1000/60Hz
Android系统每隔16ms会发出VSYNC信号重绘我们的界面。

就像这样：

image.png

如果你的某个操作花费时间是24ms，系统在得到VSYNC信号的时候就无法进行正常渲染，这样就发生了丢帧现象。那么用户在32ms内看到的会是同一帧画面。

image.png
Overdraw（过度绘制）是指系统在单个渲染帧中多次绘制屏幕上的像素。例如，如果我们有一堆堆叠的UI卡，不可见的UI也在做绘制的操作，这样会浪费大量的CPU和GPU资源。
渲染操作通常依赖于两个核心组件：CPU与GPU。CPU负责包括Measure，Layout，Record，Execute的计算操作，GPU负责Rasterization(栅格化)操作

如何检测？

• Show GPU Overdraw
  设置 -> 开发者选项 -> 调试GPU过度绘制 ->显示过度绘制区域。
  对比一张Overdraw的参考图，分别有蓝色，淡绿，淡红，深红代表了4种不同程度的Overdraw情况：

  
  image.png
  

  蓝色，淡绿，淡红，深红代表了4种不同程度的Overdraw情况，我们的目标就是尽量减少红色Overdraw，看到更多的蓝色区域。

Overdraw有时候是因为你的UI布局存在大量重叠的部分，还有的时候是因为非必须的重叠背景。例如某个Activity有一个背景，然后里面的Layout又有自己的背景，同时子View又分别有自己的背景。仅仅是通过移除非必须的背景图片，这就能够减少大量的红色Overdraw区域，增加蓝色区域的占比。这一措施能够显著提升程序性能。

• Profile GPU Rendering
  打开Profile GPU Rendering，显示每帧画面所需要渲染的时间。
  设置 -> 开发者选项 -> GPU呈现模式分析 -> 在屏幕上显示为条形图

image.png

界面上会滚动显示垂直的柱状图来表示每帧画面所需要渲染的时间，柱状图越高表示花费的渲染时间越长。中间有一根绿色的横线，代表16ms，我们需要确保每一帧花费的总时间都低于这条横线，这样才能够避免出现卡顿的问题。

• Hierarchy Viewer
  用Hierarchy Viewer工具检查Activity中的布局是否过于复杂
  Tools -> Android -> Android Device Monitor。

  
  image.png
  image.png

image.png

其实中带有红色或黄色的点代表速度较慢的View。

优化方案：

• 删除布局中不必要的背景属性
• 尽量减少布局的层级
  来源：https://blog.csdn.net/xyz_lmn/article/details/14524567
  减少视图层级<merge />
  <merge/>标签在UI的结构优化中起着非常重要的作用，它可以删减多余的层级，优化UI。<merge/>多用于替换FrameLayout或者当一个布局包含另一个时，<merge/>标签消除视图层次结构中多余的视图组。例如你的主布局文件是垂直布局，引入了一个垂直布局的include，这是如果include布局使用的LinearLayout就没意义了，使用的话反而减慢你的UI表现。这时可以使用<merge/>标签优化。

<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，当你添加该布局文件时(使用<include />标签)，系统忽略<merge />节点并且直接添加两个Button。

• 需要时使用<ViewStub />
  <ViewStub />标签最大的优点是当你需要时才会加载，使用他并不会影响UI初始化时的性能。各种不常用的布局想进度条、显示错误消息等可以使用<ViewStub />标签，以减少内存使用量，加快渲染速度。<ViewStub />是一个不可见的，大小为0的View。<ViewStub />标签使用如下：

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

当你想加载布局时，可以使用下面其中一种方法：

((ViewStub) findViewById(R.id.stub_import)).setVisibility(View.VISIBLE);
// or
View importPanel = ((ViewStub) findViewById(R.id.stub_import)).inflate();

当调用inflate()函数的时候，ViewStub被引用的资源替代，并且返回引用的view。 这样程序可以直接得到引用的view而不用再次调用函数findViewById()来查找了。
注：ViewStub目前有个缺陷就是还不支持 <merge /> 标签。